閎康提供全方位故障分析服務

閎康為客戶提供各產業及其產品之全方位分析服務方案。

近年來，隨著半導體產業朝奈米世代移轉，帶動了材料分析市場的日益成長。成立於2002年的閎康科技，在總經理謝詠芬博士的努力耕耘下，已經建構了完備的設備能量，是目前台灣規模最大的材料分析實驗室，也是最完整的電子電機實驗室。

致力於「以成為客戶的最佳研發夥伴」的目標，閎康科技更已於2015年添購3D X-Ray顯微鏡、奈米探針(Nano Probe)、新一代超音波掃描顯微鏡(High Resolution SAT)、二次離子質譜儀(SIMS -7f) 等設備，將以全方位的分析服務，滿足客戶在研發電子產品和開發新材料結構、新製程時的分析需求。

以完備設備與服務建構競爭優勢

分析服務涵蓋了可靠度分析、故障分析、材料分析、表面分析、以及化學分析等不同領域，與目前市場上的其他業者相比，閎康現已設置了多項其他業者沒有的設備，可以提供更完整的分析服務。此外，閎康更於去年轉投資閤康生物科技，跨足食品、醫材、藥劑等奈米生物分析市場，分析領域擴展到非傳統之固態樣品分析。

謝詠芬博士解釋說，「檢測其實是一種深度分析的能力，需採用適當的設備，才能發揮事半功倍的效果。而檢測的限制，亦即能分析到最低的元素濃度(ppm)與最佳的影像解析度，就好像是天平的兩端，必須取得最佳平衡。當然，若要進行越低濃度或是越高解析度的分析，所需要的設備就更昂貴。」

也因此，過去穿透式電子顯微鏡(TEM)、 掃描式電子顯微鏡(SEM)、聚焦式離子顯微鏡(FIB)、二次離子質譜儀(SIMS) 這類未能普及運用的昂貴設備，隨著電子元件設計複雜度的提升，已成為業者不可或缺的研發利器。

謝詠芬博士特別強調，閎康的設備優勢在於完整性，除了TEM、FIB、SEM、SIMS之外，公司還擁有X-光電子能譜儀(XPS)、X-光繞射結晶儀(XRD)、展阻深度量測儀(SRP)、掃描式電容分析儀(SCM)、原子力顯微鏡(AFM) 等多項其他同類實驗室沒有的機台設備，可提供許多獨特的故障分析服務，構築了其他實驗室難以跨越的門檻。

全方位的故障分析服務

謝詠芬博士表示，電子元件從晶粒、封裝元件、到模組、甚至系統，各個階段都有故障檢測分析的需求，而完整的故障分析流程共包含4個階段。

「當客戶把故障元件送來時，我們就好比是醫生看診一般，先收集基本資料，然後進行分析規劃。第一階段會先執行電路分析、X-Ray、超音波掃描檢測 (SAT)、紅外線熱感試驗等非破壞分析，完成初步的報告。」

「若是確定故障發生，則會進行第二階段的電性故障分析(EFA)，包括電性I-V 測試參數、靜電放電測試(ESD)、EMMI/InGaAs、OBIRCH等，以及第三階段的物性故障分析(PFA)，包括封裝去除(De-Cap)、層次去除(De-Layer)、掃描式電子顯微鏡(SEM)、歐傑電子能譜分析(Auger)、聚焦式離子束顯微鏡(FIB)等。」

「執行以上這些分析，最主要的目的是要找出發生故障的根本原因，這便是第四階段的目標，也是整個故障分析的重點，才能採取矯正措施，並決定預防再發生的根本解決方案。」

謝詠芬博士常以「高科技產品的醫學中心」來比喻閎康科技的定位，只是兩者間的差異在於，醫學中心診斷的是人體，生物細胞的尺寸單位在10微米左右，而閎康檢測的則是IC電子產品和材料結構，元件結構的大小必須精密到奈米以下。透過與醫學中心同樣的診斷邏輯、分析、諮詢與IC線路修補，來協助客戶解決元件故障的問題。

她強調，閎康能以完備的設備與分析項目，為客戶提供涵蓋從第一階段到第四階段的全方位故障分析服務。

而在整個服務流程中，包括第一階段的3D X-Ray影像、IR紅外線影像分析；第二階段的利用聚焦式離子束顯微鏡 (FIB) 執行的主動電壓對比分析、奈米探針(Nano Probing)；第三階段的X光能譜散佈分析儀(EDX)、電子能量損失分析儀(EELS/NBD)，以及第四階段的展阻深度量測儀(SRP)、四極柱質譜儀(QP-SIMS)、磁偏式質譜儀(MS-SIMS)、X-光電子能譜儀(XPS)、X-光繞射結晶儀(XRD)等，目前在台灣，閎康是唯一具備完整分析服務項目的實驗室，為客戶提供更全方位的診斷分析，以加速其研發流程，幫助客戶更快地將產品推向市場。

除了各種分析服務之外，閎康還能提供整合性的專案服務。「由於現在專利紛爭迭起，我們也會針對專利訴訟提供專家意見或是分析專利侵權案例。同時，包括產品損壞的保險評估、競爭產品分析、以及客戶退貨驗證等，也都在我們的服務範圍之內。」

未來技術藍圖

另一方面，隨著半導體製程持續微縮，日益趨近材料的物理極限，已使業界開始朝3D架構與混合材料整合等方向發展，這也對製程研發帶來的極大的挑戰。

謝詠芬博士解釋說，混合材料整合分析包括High-K金屬閘、SO I(覆矽絕緣層)、矽晶上三五族(III-V on Si) 磊晶，以及光電產業用的有機元件、以及生物元件等都是未來重要的技術趨勢。此外，半導體產業也積極朝鰭式場效電晶體(FinFET)和CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)封裝等3D架構發展，以克服奈米世代的挑戰。

為了因應新技術帶來的分析需求，謝詠芬博士表示，這需要透過結合不同的分析技術來克服，例如，三維穿透式電子顯微鏡 (3D TEM) 影像與資料處理能力的整合，可用來分析3D IC架構；X-光電子能譜儀 (XPS)、X-光繞射結晶儀 (XDR/XRR) 的結合運用可分析High-K材料的原子和分子鍵結 (bonding) 配置；以及三維X-光能譜散佈分析儀 (3D EDX)、二次離子質譜儀 (SIMS)、原子探針斷層攝影術 (Atom Probe) 的結合可分析三度空間摻雜 (doping) 濃度的相關性等。

對此，閎康透過積極增購高階分析設備，已建立了因應新一代材料分析挑戰的能力。

謝詠芬博士表示，閎康的目標是建構涵蓋材料分析、故障分析與可靠度分析的完整研發平台，做為客戶委外的品質與可靠度保證實驗室，加速客戶的研發流程。特別是，隨著製程朝奈米世代進展，分析設備的成本日益昂貴，業者對於委外分析的需求也隨之增加。

目前閎康的客戶已遍佈世界各地，包括美國SEMATECH、歐洲IMEC等全球頂尖的研究機構，以及台積電、聯發科等領先的半導體業者，證明了它的技術能力與服務可充分滿足高階製程研發的需求。

除了半導體元件分析之外，太陽能、LED、MEMS也是閎康積極鎖定的目標，謝詠芬博士對市場的未來發展充滿信心，也深信台灣的分析技術能力可以在國際市場上爭得一席之地，發揮台灣在高階研發活動上所扮演的積極角色。