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集成电路质量检测技能之X-ray检测_射线_样品

南宫静远 2024-09-05 11:41:54 0

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X射线

X射线实质上是一种波长极短、能量很大、肉眼无法不雅观测的电磁波,波长范围为0.01-100 Å(埃),介于γ射线和紫外线之间,波长比紫外线更短,穿透能力更好,同时对人体影响也更大。

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X射线具有波粒二象性。
粒子性表现在它是由大量不连续的粒子流构成,具有一定的能量、质量和动量。
颠簸性一方面表示在它以一定的波长和频率在空间传播,另一方面也表示在能够照射物质与物质的相互浸染,包括散射、衍射、折射、反射、接管、荧光、俄歇等征象。

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(图片来自网络侵删)

X射线检测

在浩瀚无损检测技能中,X射线检测是一种非常主要的方法。
X射线检测是根据样品不同部位对X射线接管率和透射率的不同,利用X射线通过样品各部位衰减后的射线强度来检测样品内部构造是否存在毛病。
现有的X射线检测分为2D X-ray和3D X-ray,前者能够对被测样品进行多角度旋转,形身分歧角度的图像,而后者则是通过打算机分层扫描技能供应二维切面或三维立体成像,对付构造更加繁芜的样品,也能直不雅观地看到其内部特色。

1、X射线检测的浸染:X射线检测能够清楚地展示被测样品的内部构造,并能够不雅观察到塑封器件内部的毛病。
通过X射线检测,我们能够检测到集成电路内部的晶圆、晶圆数量、晶圆叠层形式、金键合丝、合金键合丝、铜键合丝、引线架、基板、粘结料、塑封料等构造的非常毛病情形,找出可能导致元器件失落效的缘故原由。

2、X射线检测范围:诸如晶圆裂纹、粘接料空洞、粘接倾斜或超出粘接范围、粘接料爬升高度、键合丝是否断裂、塌丝、交丝、弧度超标、焊点脱焊、无键合丝、键合丝与顶部间距、一二焊点是否存在非常、塑封料内部异物、模组内部元件倾斜及焊接非常等各种能够导致元器件失落效的非常毛病,都在X射线检测的范围之内。

此外,在对样品是不是原装正品存疑的时候,我们也可以利用X射线检测进行鉴别。
在有原装样品或图片比拟的条件下,我们可以将原装样品与测试样品进行比拟,不雅观察其内部构造的同等性,从而鉴别真伪。
通过不雅观察器件内部的晶圆、键合丝、键合办法、材质、引线架、基板构造、内部粘接等关键部位是否与原装样品同等,我们可以有效鉴别出以次充好的入口塑封器件劣质品。

总之,X射线检测是一种非常主要的无损检测技能,在元器件的质量考验和真伪鉴别方面都发挥着不可取代的浸染。
它能够有效地考验和剔除塑封器件的潜在毛病,提高系统整体的质量和可靠性。

案例分享

案例一:芯片共晶焊空洞率大小会直接影响芯片焊接的可靠性及利用寿命。

案例二:LED灯珠河道存在金属异物,会导致灯珠涌现短路、串亮、泄电等非常征象。

案例三:无损不雅观察LED灯珠,可直不雅观地看到灯珠键合线B点断线。

案例四:iPad Pro 2021 mini LED逆向解刨,可清晰看到mini LED背光板内部串并联结构和空洞分布情形。

如上图所示,单一Mini LED阵列的4 pcs芯片被导线串联在一起,形成四串的构造。
通过X-RAY透射摄影可确认每个阵列由4颗mini LED串联构成,可通过对2596个阵列进行单独调光,从而实现画质的高比拟度和显示的高亮度。

随机取9pcs芯片进行X-Ray透射摄影,结果芯片焊接区域的空洞率最高不超过3%,达到军工级管控5%以内,表现精良。
目前Mini LED封装过程中芯片小、焊盘小、用锡量少,对芯片焊接工艺和设备有高哀求。
焊锡空洞率检测焊接质量的紧张手段之一,空洞率过高会存在芯片散热效果差、焊层开裂等隐患。

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