، مقالات،

فن تحليل الفشل 2024


عندما تتعطل سيارتك، تذهب بها إلى الميكانيكي. عندما تتعطل شريحة الكمبيوتر، يذهب المهندسون إلى فريق تحليل الأعطال. انها وظيفتهم تشخيص الخطأ الذي حدث والعمل على التأكد من عدم حدوث ذلك في المستقبل.

الندوة الدولية حول التحليل الفيزيائي وتحليل الأعطال للدوائر المتكاملة (IPFA) هي مؤتمر سنوي في آسيا يحضره مهندسو تحليل الأعطال. يكون التجمع في الغالب تقنيًا، ولكن هناك أيضًا جزء ممتع: فن تحليل الفشل منافسة.

يقول: “الأمر كله يتعلق بالإبداع والخيال القوي”. ويلي يوهرئيس مسابقة فن تحليل الفشل هذا العام. يمكن لأي شخص في مجتمع تحليل الفشل إرسال صورة تم التقاطها أثناء عمله اليومي والتي تتضمن شيئًا مفاجئًا أو غير متوقع، مثل قطعة من السيليكون الذائبة التي تبدو مثل الديناصور. يتم اختيار عشر صور من قبل لجنة المؤتمر باعتبارها الأكثر إثارة للاهتمام، ومن ثم يقوم المشاركون في المؤتمر بالتصويت على المفضلة لديهم من بين تلك الصور.

لقد جمعنا مجموعة من الصور من مسابقات تحليل فن الفشل لعامي 2022 و2024 (لم يتم إجراؤها في عام 2023). أي واحد سوف تصوت له؟

راقصة الباليه تحت المجهر

جون سابوتيل / الأجهزة التناظرية

كان المهندسون في شركة Analog Devices في الفلبين يبحثون عن وجود مواد غريبة على جهاز معطل باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح. من المؤكد أنهم وجدوا تلك المواد الموجودة في غير مكانها على هذه الشريحة، والتي تظهر على شكل راقصة في منتصف الدوران.

حصان الجهد العالي

تلف EOS على طول دائرة الجهد العالي لجهاز BMS الذي يشبه صورة ظلية الحصان من الصدر إلى الرأس.ميك جونيكس يو / الأجهزة التناظرية

كان ميك جونيكس يو من شركة Analog Devices يحقق في كيفية فشل نظام إدارة البطارية. لقد عانى من ضرر “الإجهاد الكهربائي الزائد”، والذي يحدث عندما يكون التيار أو الجهد مرتفعًا جدًا، مما يتسبب في تلف حراري. اعتقد يو أن هذا الضرر يشبه الحصان الأسود.

نافذة على السيليكون

يتم عرض هيكل القالب من الجزء الخلفي من السيليكون السائب الذي تمت إزالته والذي يشبه الأجزاء الملونة المزخرفة لنافذة الفسيفساء.كيه سي تشنغ/إيه إم دي

هذه الصورة مأخوذة من الجزء الخلفي من القالب، وهي قاعدة السيليكون التي تصنع عليها الدائرة المتكاملة. لقد قام مهندسو AMD للتو بإزالة هذا القالب من كتلة السيليكون. ولاحظوا كيف تحاكي المناطق المختلفة في القالب ألواح الزجاج الموجودة على نافذة الفسيفساء.

الوحش بلوب

مادة مركبة قالب من حزمة QFN بعد عملية فك التغليف مع شحن المؤثرات الخاصة التي تشبه رأس مخلوق مقنع. ماريلو ريجودون / الرقائق الدقيقة

ظهر هذا الوحش الدوامي ذو العيون الكبيرة عند اختبار حزمة الدوائر المتكاملة المستخدمة لتوصيل قوالب السيليكون بلوحة الدوائر المطبوعة. ووصفت ماريلو ريجودون، المهندسة من شركة Microchip Technology التي التقطت الصورة، بأنها “تحول مرعب في كابوسك” في تقريرها إلى المؤتمر.

لقد قام الفرخ

يظهر فشل الإجهاد الكهربائي الزائد (EOS) تلفًا في الوصلات والبولي سيليكون المنصهر بمظهر مشابه لكتكوت حديث الفقس.جون رولاند دين / شركة Microchip Technology Operations Corp.

ظهر هذا الفرخ الذي فقس حديثًا وهو يرتفع من أعماق السيليكون المحيط لجون رولاند عميد تكنولوجيا الرقائق الدقيقة. كان سببه الإجهاد الكهربائي الزائد الذي أدى إلى دمج المواد متعددة البلورات معًا.

المتاهة الكهربائية

تم التقاط صورة مرئية على هيكل القالب عند إزالة ILD بواسطة Zeiss SEM تشبه منظرًا جويًا لمتاهة التحوط.لان يين لي / AMD

لاحظ لان يين لي، من شركة AMD في سنغافورة، هذه المتاهة على هيكل القالب بعد إزالة الطبقة الواقية العازلة. يبلغ طول جدران المتاهة، التي تم التقاطها بالمجهر الإلكتروني الماسح، ميكرومترًا فقط (جزء من المليون من المتر).

إنه يراقبك

عرض مقطعي لبيانات التصوير المقطعي المحوسب من مسح ثلاثي الأبعاد للأشعة السينية لصمام الملف اللولبي الكهرومغناطيسي، يشبه وجهًا غامضًا ومائلًا وشبيهًا بالشبح. هيرمينسو فيلاراجا جوميز / زايس

قم بالتحديق لفترة كافية في هذا الملف اللولبي الكهرومغناطيسي وقد يبدأ في التحديق مرة أخرى. هل ترى شبحًا أم كلبًا أم شيئًا آخر؟ يقول هيرمينسو فيلاراجا غوميز، الذي التقط الصورة أثناء قيامه بتحليل التجميع لهذا الجزء: “عليك أن تضع القليل من الخيال”.

الضرر يأخذ الجذر

تمايلات ذات تدرج رمادي تشبه جذور الجينسنغ، مصورة بجوار صورة حقيقية للجينسنغ للمقارنة.اليسار: تسانغ يات فونغ/A*STAR؛ على اليمين: آي ستوك

اكتشف مهندسو تحليل الأعطال في وكالة سنغافورة للعلوم والتكنولوجيا والأبحاث (A*STAR) جذور نبات الجينسنغ في تحقيقاتهم.

قناع الجمجمة

الأشكال والأنسجة ذات التدرج الرمادي التي تشبه بشكل غامض قناعًا متحجرًا يشبه الهالوين.IPFA

يبدو هذا الانتفاخ الطويل بالميكرومتر وكأنه قناع مخيف إذا نظر إليه بالزاوية الصحيحة.

عباد الشمس

قوام مجهري ذو تدرج رمادي يشبه بشكل غامض البذور والبتلات الموجودة على وجه زهرة عباد الشمس.ما-تيك

هذه الأنماط الموجودة على سطح رقاقة السيليكون ذكّرت مكتشفها بحقل عباد الشمس.

شفه

كتل تشبه الطين ذات التدرج الرمادي تشبه بشكل غامض الشفاه البشرية المنحوتة.IPFA

إذا كانت هذه الشفاه قادرة على التحدث، فربما تخبرنا عن سبب تعطل أجهزتها وتوفر على فريق تحليل الفشل بعض العمل.

شقائق النعمان البحرية المزهرة

أشكال مجهرية ذات تدرج رمادي تشبه كرة من الشظايا أو المسامير.ما-تيك

يمكن أن يكون هذا الإزهار شقائق النعمان البحرية، كما قال الفريق المقدم ما-تيك، في تايوان، يعتقد. كنا نظن أنها يمكن أن تكون أيضًا زهرة أو نيصًا. ماذا ترى؟

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى