Chapter 05

비파괴 검사

현장을 건드리기 전에 사진부터 찍는다. 패키지를 여는 순간 와이어의 휨, 계면의 틈, 몰드 속 크랙 같은 증거는 사라지거나 모양이 바뀐다. 그래서 불량 분석은 시료를 바꾸지 않는 검사에서 시작한다. X선은 금속의 그림자를, 초음파는 계면의 틈을, TDR은 신호 경로의 끊긴 자리를 보여 준다. 이 장은 각 기법이 무엇을 보고 무엇을 못 보는지, 그리고 "이상 없음"이라는 결과가 수사에서 어떤 의미인지를 다룬다.

비파괴 검사를 먼저 하는 이유와 검사 순서를 설명한다.
X선 감쇠 법칙으로 어떤 결함이 영상에 나타나고 어떤 결함이 묻히는지 계산한다.
음향 임피던스와 반사 계수로 박리의 위상 반전을 해석하고, 주파수 선택의 절충을 이해한다.
TDR 파형을 정상품과 비교해 단선·단락의 위치를 읽는다.
의심 결함에 맞는 기법을 고르고, 각 기법이 시료에 남기는 영향을 구분한다.

열기 전에 할 일

4장까지의 단서는 모두 전기 신호에서 나왔다. 이제 시료를 물리적으로 들여다볼 차례인데, 순서가 있다. 되돌릴 수 없는 일은 가장 나중에 한다. 패키지 수준 불량은 대부분 몰드 수지 안에 묻혀 있고, 몰드를 녹여 내는 디캡(Decapsulation)은 박리나 와이어 변형의 증거를 함께 없앤다. 열고 나서 끊어진 와이어를 발견해도, 그것이 원래 끊어져 있었는지 개봉 중에 끊어졌는지 구별할 수 없다.

그래서 첫 단계는 손대지 않고 할 수 있는 일들이다.

이력 확인. 로트·웨이퍼·조립 라인, 불량이 난 시점(웨이퍼 테스트, 패키지 테스트, 신뢰성 시험, 고객 현장), 실장과 리플로 횟수. 웨이퍼 테스트에서 이미 불량이었다면 패키지는 용의선상에서 멀어지고, 온도 사이클 뒤에 생겼다면 접합부와 계면이 먼저 의심된다.
외관 검사. 실체 현미경으로 마킹, 몰드 표면의 크랙과 부풂, 변색(과열), 리드·솔더 볼의 손상과 오염, 패키지 휨을 본다. 사진으로 남긴다.
전기적 재확인. 핀별 I-V 곡선(3장)으로 단선·단락·누설이 어느 핀에 있는지 다시 확인한다. 이 핀 정보가 뒤의 TDR과 X선 관찰 위치를 정한다.
내부 비파괴 검사. X선, 초음파 현미경, TDR, 필요하면 락인 열화상.

패키지 단면과 흔한 결함 위치. 금속의 형상 이상(①⑤⑦⑧)은 X선이, 계면의 틈(②③④⑥)은 초음파가 잘 본다. 어느 것도 다이 안쪽의 배선은 보지 못한다.

비파괴에도 순서가 있다 "비파괴"는 정도의 문제다. X선은 방사선량을 남기고, 초음파 현미경은 시료를 물에 담근다. 보통 외관 → 전기 → X선 → 초음파 순으로 진행하고, 침지 뒤에는 베이크로 수분을 빼고 나서 다음 단계로 간다. 각 단계의 조건과 결과는 "이상 없음"까지 기록한다.

X선 투과와 CT

X선 검사 장비는 가는 전자빔을 텅스텐 같은 표적에 쏘아 X선을 만들고, 시료를 지난 X선의 세기를 평판 검출기로 받는다. 영상은 그림자다. 경로 위에 무겁고 조밀한 물질이 많을수록 어둡게 찍힌다.

$$I = I_0 \exp\!\Big(-\sum_i \mu_i\, t_i\Big), \qquad \mu = \Big(\frac{\mu}{\rho}\Big)\rho$$

$I_0$: 입사 세기, $\mu_i$: 재질 i의 선감쇠 계수, $t_i$: 경로에서 그 재질을 지나는 길이, $\mu/\rho$: 질량 감쇠 계수, $\rho$: 밀도

수십 keV 영역에서 감쇠는 주로 광전 흡수이고, 질량 감쇠 계수는 대략 $Z^{3\sim4}/E^3$에 비례한다. 원자 번호 Z가 큰 금·주석·구리는 얇아도 진하게 찍히고, 실리콘·몰드·알루미늄은 거의 투명하다. 에너지 E(관전압)를 올리면 모든 재질이 투명해져 두꺼운 시료를 뚫을 수 있지만 대비는 줄어든다.

재질	밀도 (g/cm³)	μ (1/cm)	세기가 절반이 되는 두께
몰드(실리카 충전 에폭시)	약 2.0	약 0.8	약 8 mm
알루미늄	2.70	약 1.5	약 4.5 mm
실리콘	2.33	약 1.6	약 4 mm
구리	8.96	약 44	약 160 µm
솔더(주석 기반)	약 7.3	약 140	약 50 µm
금	19.3	약 250	약 28 µm

표는 광자 에너지 40 keV에서의 근삿값이다. 지름 25 µm 금 와이어는 세기를 절반 가까이 줄이지만, 같은 굵기의 알루미늄 와이어는 0.4%밖에 줄이지 못한다. 알루미늄 와이어와 실리콘 다이의 크랙이 X선에 잘 안 보이는 이유다. 두께 1 µm의 박리 틈은 몰드 1 µm가 공기로 바뀐 것이므로 대비가 0.01%에도 못 미친다.

투과 X선 광학계. 렌즈가 없다. 점 선원에서 퍼지는 빔이 그림자를 키운다. 선원이 점이 아니라 크기 f를 가지므로 그림자 가장자리가 흐려지고, 시료 기준으로 환산한 흐림은 배율이 클 때 f에 가까워진다. 분해능은 결국 초점 크기가 정한다.

미세 초점(Microfocus) X선관의 초점은 약 1~수 µm이고, 관전압은 수십~160 kV 정도를 쓴다. 초점을 줄이면 표적이 견디는 전력이 줄어 영상이 어두워지므로 분해능과 촬영 시간은 맞바꾸는 관계다.

2D 투과. 수 초면 찍는다. 깊이 방향의 모든 것이 한 장에 겹친다.
경사 관찰(2.5D). 시료나 검출기를 기울여 겹친 구조를 떼어 본다. 와이어 루프의 높이, 범프의 옆모습이 드러난다.
CT. 시료를 돌려 가며 수백~수천 장을 찍고 3차원으로 재구성한다. 임의의 가상 단면을 잘라 볼 수 있어 범프 크랙이나 기판 비아의 끊김을 찾는다. 복셀 크기는 시야에 따라 약 0.5~수 µm, 시간은 수십 분에서 수 시간이 든다.

SIMULATOR

X선 투과 영상: 보이는 결함, 안 보이는 결함

관전압 경사각 초점 크기 결함 위치 표시

유효 에너지—

보이드 대비—

박리 대비—

영상 잡음 σ—

해볼 것: ① 금 와이어에서 경사각을 0°에서 45°로 올린다. 위에서는 똑같던 와이어 중 하나만 루프 없이 곧게 뻗어 있다(처진 와이어). ② 구리 와이어로 바꾸고 관전압을 올리면 와이어가 리드프레임 그림자 속으로 사라진다. ③ 플립칩에서 초점을 20 µm 이상으로 키우면 범프 보이드가 뭉개진다. ④ 어떤 조건에서도 박리와 범프 크랙 자리는 주변과 구별되지 않는다. 대비가 잡음보다 작기 때문이다.

시뮬레이터는 재질별 감쇠 계수로 경로 적분을 계산한다(유효 에너지는 관전압의 약 0.4배로 근사). 대비는 결함이 있을 때와 없을 때의 세기 차이 비율이고, 이것이 잡음의 몇 배가 되어야 눈에 보인다.

X선도 시료를 바꾼다 X선은 산화막에 전하를 가둔다. 플래시 메모리의 저장 전하, DRAM 보유 특성, 아날로그 회로의 문턱 전압이 누적 선량에 따라 변할 수 있다. 전기적 특성을 다시 재야 하는 시료는 필요한 만큼만 찍고, 저에너지 성분을 거르는 금속 필터를 쓰며, 선량이 큰 CT는 전기 측정을 마친 뒤로 미룬다.

알려 주는 것: 와이어 스윕·단선, 범프 보이드·브리지·누락, 리드프레임과 기판 배선의 형상, 다이 부착재 보이드. 알려 주지 못하는 것: 박리와 닫힌 크랙, 언더필 보이드, 알루미늄 와이어, 그리고 다이 내부의 배선. 다이 안의 구리 배선은 두께가 1 µm에도 못 미치고 그 위아래로 수백 µm의 실리콘과 범프가 겹쳐 있어 패키지 X선으로는 분해도 대비도 되지 않는다.

초음파 현미경

초음파 현미경(Scanning acoustic microscope, SAM)은 X선이 못 보는 것을 본다. 수십~수백 MHz의 초음파 펄스를 집속해 시료에 쏘고, 계면에서 돌아오는 에코를 같은 트랜스듀서로 받는다. 음파가 계면에서 반사되는 정도는 두 재질의 음향 임피던스 $Z = \rho v$(밀도 × 음속)의 차이가 정한다.

$$R = \frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1}$$

$R$: 음압 반사 계수(수직 입사), $Z_1$: 음파가 오는 쪽, $Z_2$: 계면 너머 재질의 음향 임피던스

재질	음속 (m/s)	Z (MRayl)
공기	약 340	0.0004
물	약 1,480	1.5
언더필·에폭시	약 2,500~3,000	약 3~6
몰드 컴파운드	약 3,500~4,000	약 6~7
실리콘	약 8,400	약 20
솔더(주석 기반)	약 3,300	약 24
구리	약 4,700	약 42

몰드에서 실리콘으로 들어가는 정상 계면은 $R \approx +0.5$다. 같은 자리가 떨어져 공기층이 끼면 $Z_2 \approx 0$이므로 $R \approx -1$이 된다. 에코의 진폭은 커지고 위상이 뒤집힌다. 공기층은 0.1 µm만 되어도 음파를 거의 전부 되돌려 보내므로, X선으로는 대비가 없던 박리가 초음파에서는 가장 밝은 신호가 된다. 같은 이유로 초음파는 공기를 건너지 못한다. 트랜스듀서와 시료 사이를 물로 채워야 하고, 첫 번째 박리 아래는 그림자가 되어 아무것도 보이지 않는다.

펄스 에코 방식의 원리. 집속한 초음파가 물을 지나 시료로 들어가고, 계면마다 일부가 되돌아온다. 에코가 돌아온 시각이 깊이를, 진폭과 위상이 계면 상태를 알려 준다.

표시 방식은 세 가지다. A-스캔은 한 점에서 받은 에코 파형(시간–진폭)이다. B-스캔은 한 줄을 따라 A-스캔을 늘어놓은 깊이 단면이다. C-스캔은 특정 시간 창(게이트) 안의 에코 진폭만 골라 평면으로 그린 영상으로, 게이트를 어느 계면에 놓느냐에 따라 다른 깊이를 본다. 시료 반대편에 수신기를 두는 투과 방식(Through-transmission)은 깊이 정보는 없지만 어느 층이든 박리가 있으면 그 자리가 어둡게 빠진다.

주파수는 절충이다. 파장 $\lambda = v/f$가 짧을수록 초점이 작아지고 가까운 두 계면의 에코가 갈라지지만, 몰드 같은 수지에서의 감쇠는 주파수에 따라 급격히 커진다. 두꺼운 몰드 패키지는 15~50 MHz, 감쇠가 작은 실리콘 뒷면으로 들어가는 플립칩은 100~230 MHz 이상을 쓴다.

SIMULATOR

SAM: A-스캔 파형과 게이트로 고르는 C-스캔

주파수 게이트 시작 프로브 위치 x

게이트 안 에코—

극성—

횡 분해능—

펄스 길이—

몰드 0.6 mm 아래에 두께 0.3 mm 다이가 있는 패키지다. A-스캔의 표시는 S 표면, ① 몰드/다이 계면(316 ns), ② 다이/다이 부착재 계면(387 ns), ③ 다이 바깥의 몰드/패들 계면(487 ns)이다. 해볼 것: ① 게이트를 ①에 두고 위상 반전 표시를 켜면 다이 오른쪽 가장자리의 박리가 붉게 나온다. 프로브를 그 위(x ≈ 4.3)로 옮겨 파형이 뒤집힌 것을 확인한다. ② 게이트를 380 ns 부근으로 옮기면 다이 부착재의 보이드가 나타나고, 박리 아래는 신호가 없는 그림자가 된다. ③ 주파수를 12 MHz로 내리면 ①과 ②의 에코가 한 덩어리로 겹치고, 80 MHz로 올리면 에코가 잡음에 묻힌다.

위상 반전이 곧 박리는 아니다 반사 계수의 부호는 임피던스가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 갈 때 언제나 음이다. 실리콘(약 20 MRayl)에서 다이 부착재(약 5 MRayl)로 가는 계면은 잘 붙어 있어도 $R \approx -0.6$으로 반전된 에코를 낸다. 이런 계면에서는 위상이 아니라 진폭(−0.6 대 −1.0)과 정상품 영상의 비교로 판단한다. 계면마다 정상일 때의 부호를 먼저 계산해 두어야 한다.

알려 주는 것: 박리, 보이드, 패키지 크랙, 다이 크랙처럼 공기가 낀 틈과 그 깊이. 알려 주지 못하는 것: 와이어 같은 가는 금속의 형상, 첫 박리 아래의 상태, 분해능보다 작은 보이드. 표면이 굽거나 거친 시료와 다이 가장자리에서는 음파가 흩어져 가짜 무늬가 생긴다. 금속 층이 여러 겹이면 층마다 큰 반사가 일어나 깊은 곳까지 에너지가 닿지 않는다. 시료에 남기는 것: 물 침지에 따른 흡습이다. 수분을 머금은 패키지를 리플로하면 수증기 압력으로 박리가 커질 수 있으므로 검사 뒤에 베이크한다. 흡습 민감도 등급 시험이 리플로 전후에 SAM 영상을 비교하는 것도 같은 이유다.

TDR: 신호를 보내 끊긴 자리를 잰다

핀 하나가 단선이라는 것은 I-V 곡선으로 알 수 있지만, 솔더 볼에서 끊겼는지 기판 배선인지 범프인지는 알 수 없다. 시간 영역 반사 측정(Time domain reflectometry, TDR)은 빠른 계단파를 핀에 넣고 되돌아오는 반사를 시간에 따라 기록한다. 신호 경로의 임피던스가 변하는 곳마다 반사가 생긴다.

$$\rho = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0}, \qquad d = \frac{v\,\Delta t}{2}, \qquad v = \frac{c}{\sqrt{\varepsilon_{\mathrm{eff}}}}$$

$\rho$: 전압 반사 계수(단선 +1, 단락 −1, 정합 0), $Z_0$: 측정계 임피던스(50 Ω), $\Delta t$: 반사가 돌아오기까지의 왕복 시간, $v$: 선로의 전파 속도, $\varepsilon_{\mathrm{eff}}$: 유효 유전율

식의 모양이 초음파의 반사 계수와 같다. 파동이 임피던스 불연속에서 반사된다는 같은 물리다. 유기 기판에서 $\varepsilon_{\mathrm{eff}} \approx 4$이면 $v \approx 1.5 \times 10^8$ m/s, 곧 1 ps에 150 µm를 간다. 왕복이므로 파형에서 1 ps 차이는 거리 약 75 µm에 해당한다.

파형만 보고 절대 위치를 읽기는 어렵다. 볼, 비아, 범프가 저마다 작은 반사를 만들기 때문이다. 실무에서는 기준 파형과 겹쳐 본다. 정상품, 그리고 다이를 붙이지 않은 빈 기판(범프 패드에서 단선으로 끝난다)의 파형을 함께 놓고, 불량품 파형이 어디서 갈라지는지를 본다. 빈 기판의 끝보다 앞에서 갈라지면 기판, 같은 시각이면 범프 접합부, 그 뒤면 다이 쪽이다.

SIMULATOR

TDR 파형으로 결함까지의 거리 읽기

결함 위치 직렬 저항(저항 결함) 상승 시간

편차 시작(왕복)—

판독 위치—

결함 뒤 임피던스—

거리 분해능—

위 띠는 신호 경로를 왕복 시간 축에 맞춰 놓은 것이고, 점선은 정상품, 실선은 불량품의 파형이다. 해볼 것: ① 단선 위치를 옮기며 파형이 정상품에서 갈라지는 시각이 따라 움직이는 것을 본다. ② 위치를 범프와 다이의 경계 근처에 두고 상승 시간을 60 ps로 늘린다. 판독 위치가 범프인지 다이인지 가를 수 없게 된다. ③ 저항 결함에서 값을 10 Ω으로 줄이면 계단이 작아진다. 판독된 임피던스에서 50 Ω을 빼면 결함 저항이다. ④ 결함을 다이 끝에 두면 단선은 정상품과 구별되지 않는다. 정상품도 그 자리에서 열린 회로로 보이기 때문이다.

거리 분해능은 계단파의 상승 시간 $t_r$이 정해, 대략 $v\,t_r/2$다. 상승 시간 약 30 ps의 계측기로는 2 mm 안팎이어서 기판·범프·다이를 가르는 정도다. 테라헤르츠 대역 펄스를 쓰는 전기 광학 방식(EOTPR)은 상승 시간이 수 ps로 줄어 수십 µm 이하까지 위치를 좁힌다고 보고된다.

알려 주는 것: 신호 경로 위에서 단선·단락·저항 증가가 있는 전기적 거리. 알려 주지 못하는 것: 평면 위치(거리를 설계 데이터의 배선 경로에 대입해야 한다), 다이 입력단 너머의 결함, 정전 용량이 큰 전원망 속의 결함. 시료에 남기는 것: 수백 mV의 계단파뿐이라 사실상 없다. 프로브를 대는 볼이나 패드의 긁힘과 정전기만 조심하면 된다.

열화상, 디캡, 그리고 기법 고르기

락인 열화상

단락이나 누설처럼 전력을 소모하는 결함은 열을 낸다. 락인 열화상(Lock-in thermography)은 전원을 일정 주파수로 켰다 끄면서 적외선 카메라로 표면 온도를 찍고, 그 주파수 성분만 골라내 µK 수준의 온도 변화를 검출한다. 패키지를 열지 않고도 몰드 표면에서 발열점을 찾을 수 있고, 표면 온도가 전원보다 늦게 따라오는 정도(위상)에서 발열원의 깊이를 추정한다.

$$\mu_{\mathrm{th}} = \sqrt{\frac{\alpha}{\pi f}}, \qquad \varphi \approx \frac{z}{\mu_{\mathrm{th}}}$$

$\mu_{\mathrm{th}}$: 열 확산 길이, $\alpha$: 열 확산율(몰드 약 0.5 mm²/s), $f$: 락인 주파수, $z$: 발열원 깊이, $\varphi$: 위상 지연(rad)

몰드에서 1 Hz의 열 확산 길이는 약 0.4 mm다. 주파수를 낮추면 깊은 곳까지 보이지만 발열점이 넓게 퍼진다. 패키지 수준에서는 발열원이 다이 위인지, 기판 속인지, 적층된 다이 중 몇 번째인지를 가리는 데 쓴다. 전력을 소모하지 않는 단선은 보이지 않는다. 다이를 노출한 뒤의 고분해능 관찰과 검출 한계는 7장에서 다룬다.

디캡: 여기서부터는 되돌릴 수 없다

비파괴 검사가 결함을 패키지에서 찾았다면 그 자리를 단면 가공으로 확인하고, 패키지가 깨끗하다면 다이를 드러내야 한다. 몰드는 가열한 발연 질산이나 황산으로 녹이고, 레이저로 미리 깎거나 플라스마로 마무리하기도 한다. 산은 구리 와이어와 알루미늄 패드도 공격하므로 조건을 맞춰야 한다. 디캡 뒤에는 몰드/다이 계면이 없어지고 와이어를 받치던 수지도 사라진다. 박리와 와이어 스윕의 증거는 이 시점 이전의 영상으로만 남는다. 방법은 9장에서 다룬다.

기법 비교

기법	주 대상	분해능(대략)	강점	약점	시료에 남기는 것
외관·광학	표면 크랙, 변색, 볼·리드 손상	수 µm	빠르다	내부는 못 본다	없음
X선 2D	와이어, 범프, 리드프레임, 보이드	약 1 µm~수 µm	금속 형상, 수 초	깊이 겹침, 박리·Al·다이 내부 불가	방사선량(작다)
X선 CT	3차원 형상, 범프 크랙, 비아	약 0.5~수 µm	겹침 해소, 가상 단면	수십 분~수 시간	누적 선량(특성 변동 가능)
SAM	박리, 보이드, 크랙	횡 약 10~250 µm	공기층에 민감, 깊이 선택	박리 아래 그림자, 가는 금속 불가	흡습(베이크로 회복)
TDR	신호 경로의 단선·단락	약 1~3 mm (EOTPR 수십 µm 이하)	전기적 위치	기준 파형 필요, 평면 위치 없음	없음
락인 열화상	발열하는 단락·누설	패키지 너머 수백 µm	패키지째로, 깊이 추정	발열 없는 결함 불가	없음(전원 인가)
디캡	다이 표면 노출	—	다이를 직접 본다	패키지 증거 소실	비가역

SIMULATOR

기법 선택기: 이 결함은 어디에 걸리는가

의심 결함

CASE FB-28사건 파일 · 5장

"이상 없음"도 결과다

앞에서 스캔 진단이 M2–M3를 잇는 V2를 여러 개 거치는 긴 신호선을 지목했다. 불량은 웨이퍼 테스트 단계에서 이미 가장자리 고리 무늬로 나타났으니 패키지가 원인일 가능성은 처음부터 낮다. 그래도 조립된 불량 시료를 열기 전에 X선과 SAM을 거쳤다. 조립 공정이 겹쳐서 만든 불량이 섞여 있으면 뒤의 모든 해석이 흔들리고, 한번 연 패키지는 다시 검사할 수 없기 때문이다.

결과는 깨끗했다. X선 영상에서 와이어와 범프의 단선·브리지·보이드는 보이지 않았고, SAM 영상에서도 박리는 없었다. 정상품과 나란히 놓아도 차이가 없다. 이 결과를 조건과 함께 기록하고 패키지를 용의선상에서 지운다.

얻은 단서패키지는 정상이다. 와이어·범프·계면에 이상이 없다. 문제는 다이 안쪽에 있다.

아직 모르는 것후보 넷의 어느 지점인가. 이 장의 기법은 다이 내부 배선을 분해하지 못한다.

다음 단계다이를 동작시킨 채로 결함 위치를 좁힌다. 먼저 포톤 에미션(6장).

핵심 정리

되돌릴 수 없는 단계는 가장 나중에 한다. 이력 확인, 외관, 전기적 재확인, X선, 초음파 순으로 진행하고 "이상 없음"까지 기록한다.
X선 영상은 $I = I_0 e^{-\sum \mu t}$의 그림자다. 금·주석·구리 같은 무거운 금속의 형상과 그 속의 보이드가 보이고, 박리·닫힌 크랙·알루미늄·다이 내부 배선은 대비가 없어 보이지 않는다.
X선의 분해능은 초점 크기가 정하고, 겹침은 경사 관찰과 CT로 푼다. 누적 선량은 메모리와 아날로그 특성을 바꿀 수 있다.
초음파는 음향 임피던스 차이에서 반사된다. 공기층은 $R \approx -1$로 전부 반사하고 위상을 뒤집으므로 박리·보이드·크랙에 민감하다. 주파수를 올리면 분해능은 좋아지고 침투 깊이는 줄어든다.
TDR은 반사가 돌아온 시간에서 결함까지의 전기적 거리를 구한다. 정상품·빈 기판 파형과 비교해 기판, 범프, 다이 중 어디인지 가르고, 분해능은 상승 시간이 정한다.
이 장의 기법은 모두 패키지 수준이다. 패키지가 깨끗하면 결함은 다이 안에 있고, 다음은 다이를 동작시켜 위치를 찾는 일이다.

확인 퀴즈

몰드와 다이 상면 사이에 두께 약 1 µm의 박리가 있다. 2D X선 영상에서 이것이 보이지 않는 가장 큰 이유는?

몰드의 선감쇠 계수는 약 0.8 /cm이므로 1 µm가 사라져도 세기 변화는 0.01% 수준이다. 영상 잡음보다 훨씬 작다. 분해능이 아니라 대비의 문제다. 이런 틈은 초음파가 본다.

C-SAM에서 몰드/다이 계면에 게이트를 두었더니 한 영역의 에코가 주변보다 크고 위상이 반전되어 있었다. 올바른 해석은?

몰드(약 7 MRayl)에서 실리콘(약 20 MRayl)으로 가는 정상 계면은 양의 반사 계수 약 +0.5다. 공기층이 끼면 Z₂ ≈ 0이라 R ≈ −1이 되어 진폭이 커지고 위상이 뒤집힌다. 다만 실리콘에서 다이 부착재로 가는 계면처럼 원래 음인 곳에서는 위상만으로 판단할 수 없다.

유기 기판(전파 속도 약 150 µm/ps)에 조립한 패키지의 TDR 파형이 정상품보다 왕복 시간으로 40 ps 일찍 단선 반사를 보였다. 정상품의 반사는 다이 입력단에서 일어난다. 단선은 다이 입력단에서 얼마나 앞쪽에 있는가?

왕복 40 ps는 편도 20 ps이고, 20 ps × 150 µm/ps = 3 mm다. 왕복이라는 점을 잊으면 두 배로 잘못 읽는다. 실제 위치는 이 거리를 설계 데이터의 배선 경로에 대입해 찾는다.

웨이퍼 테스트에서 이미 불량이었던 시료를 패키지 상태로 받았다. X선과 SAM에서 아무 이상이 없었다. 이 결과를 어떻게 다뤄야 하는가?

"이상 없음"은 용의자를 하나 지우는 결과다. 다만 이 기법들이 볼 수 없는 것(다이 내부 배선)까지 정상이라는 뜻은 아니다. 검사가 볼 수 있는 범위 안에서만 결백이 증명된다.