Localization and Electrical Characterization of Open Defects in Integrated Circuits

This thesis presents a method for determining the electrical and geometric parameters of weak open (resistive) defects in process monitor lines. The approach involves performing measurements in the frequency domain at either end points of the line. By analyzing attenuation and phase shift measurements, the position and resistive value of the open defect can be determined. Additionally, the unknown characteristic impedance and propagation constant of the defect-free line are based on transfer functions which will be used for the graphical solution at the end of this methodology. This research work describes the experimental setup needed for conducting characterization measurements and presents a straightforward graphical procedure for determining the defect position and its resistance. Experimental results reveal a significant agreement between the estimated and actual locations of the open defects, with errors within an acceptable range observed throughout the experiments.

Questa tesi vuole presentare un metodo alternativo per localizzare gli aperti cosiddetti “deboli” a partire da semplici linee su PCB. L´approccio seguito parte da misure dinamiche nel dominio della frequenza su entrambe le estremità della linea elettrica. A partire dall´attenuazione e dallo scostamento di fase verranno determinati la posizione e la resistenza dell´aperto. I parametri estrapolati dalla linea priva di difetti sono essenziali per il calcolo dell´impedenza caratteristica e della costante di propagazione; su questi valori si fondano le funzioni di trasferimento su cui si basa la risoluzione grafica alla fine del procedimento. In questo lavoro di ricerca verranno descritte in dettaglio le impostazioni per le misure di caratterizzazione in laboratorio e il metodo utilizzato per la risoluzione grafica da cui verranno ricavate la posizione e la resistenza dell´aperto. I risultati sperimentali hanno mostrato una significativa correlazione tra le risoluzioni calcolate in base al metodo teorico e I valori misurati sul campione di laboratorio. Il margine di errore misurato nel corso degli esperimenti è risultato accettabile.