1. 什么是超声扫描(C-SAM)分析参考标准有哪些
C-SAM是利用超声波脉冲探测样品内部空隙等缺陷的仪器,主要用于观察组件内部的芯片粘接失效、分层、裂纹、夹杂物、空洞等。是一项非破坏性的检测组件的完整性,内部结构和材料的内部情况的测试,作为无损检测分析中的一种,它可以实现在不破坏物料电气能和保持结构完整性的前提下对物料进行检测。被广泛的应用在物料检测(IQC)、失效分析(FA)、质量控制(QC)、质量保证及可靠性(QA/REL)、研发(R&D)等领域。
扫描模式
‧传输时间测量模式(A-Scan)
‧表面及横向截面扫描模式(C-Scan)
‧纵向截面成像模式(B-Scan)
‧透射扫描(T-Scan,限15MHz/30MHz探头)
参考标准:
IPC/JEDEC J-STD-035 1999
2. 芯片分析仪器及手段有哪些
芯片分析仪器有: 1 C-SAM(超声波扫描显微镜),无损检查:1.材料内部的晶格结构,杂质颗粒.夹杂物.沉淀物.2. 内部裂纹. 3.分层缺陷.4.空洞,气泡,空隙等. 德国 2 X-Ray(这两者是芯片发生失效后首先使用的非破坏性分析手段),德国Feinfocus 微焦点Xray用途:半导体BGA,线路板等内部位移的分析 ;利于判别空焊,虚焊等BGA焊接缺陷.参数:标准检测分辨率<500纳米 ; 几何放大倍数: 2000 倍 最大放大倍数: 10000倍 ;辐射小: 每小时低于1 μSv ; 电压: 160 KV, 开放式射线管设计 防碰撞设计;BGA和SMT(QFP)自动分析软件,空隙计算软件,通用缺陷自动识别软件和视频记录。这些特点非常适合进行各种二维检测和三维微焦点计算机断层扫描(μCT)应用。 Feinfocus微焦点X射线(德国) Y.COUGAR F/A系列可选配样品旋转360度和倾斜60度装置。 Y.COUGAR SMT 系列配置140度倾斜轴样品,选配360度旋转台 3 SEM扫描电镜/EDX能量弥散X光仪(材料结构分析/缺陷观察,元素组成常规微区分析,精确测量元器件尺寸), 日本电子 4 EMMI微光显微镜/OBIRCH镭射光束诱发阻抗值变化测试/LC 液晶热点侦测(这三者属于常用漏电流路径分析手段,寻找发热点,LC要借助探针台,示波器) 5 FIB做一些电路修改; 6 Probe Station 探针台/Probing Test 探针测试,ESD/Latch-up静电放电/闩锁效用测试(有些客户是在芯片流入客户端之前就进行这两项可靠度测试,有些客户是失效发生后才想到要筛取良片送验)这些已经提到了多数常用手段。失效分析前还有一些必要的样品处理过程,取die,decap(开封,开帽),研磨,去金球 De-gold bump,去层,染色等,有些也需要相应的仪器机台,SEM可以查看die表面,SAM以及X-Ray观察封装内部情况以及分层失效。 除了常用手段之外还有其他一些失效分析手段,原子力显微镜AFM ,二次离子质谱 SIMS,飞行时间质谱TOF - SIMS ,透射电镜TEM , 场发射电镜,场发射扫描俄歇探针, X 光电子能谱XPS ,L-I-V测试系统,能量损失 X 光微区分析系统等很多手段,不过这些项目不是很常用。 FA步骤: 2 非破坏性分析:主要是超声波扫描显微镜(C-SAM)--看有没delamination,xray--看内部结构,等等; 3 电测:主要工具,万用表,示波器,sony tek370a,现在好象是370b了; 4 破坏性分析:机械decap,化学 decap芯片开封机 半导体器件芯片失效分析 芯片内部分层,孔洞气泡失效分析 C-SAM的叫法很多有,扫描声波显微镜或声扫描显微镜或扫描声学显微镜或超声波扫描显微镜(Scanning acoustic microscope)总概c-sam(sat)测试。 微焦点Xray用途:半导体BGA,线路板等内部位移的分析 ;利于判别空焊,虚焊等BGA焊接缺陷. 参数:标准检测分辨率<500纳米 ; 几何放大倍数: 2000 倍 最大放大倍数: 10000倍 ;辐射小: 每小时低于1 μSv ; 电压: 160 KV, 开放式射线管设计防碰撞设计;BGA和SMT(QFP)自动分析软件,空隙计算软件,通用缺陷自动识别软件和视频记录。这些特点非常适合进行各种二维检测和三维微焦点计算机断层扫描(μCT)应用。芯片开封机DECAP主要用于芯片开封验证SAM,XRAY的结果。
3. 声扫描显微镜的以下为C-SAM的一些说明
近年来,超声波扫描显微镜(C-SAM)已被成功地应用在电子工业,尤其是封装技术研究及实验室之中。由于超音波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测能力,故C-SAM可以有效的检出IC构装中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。 超声波在行经介质时,若遇到不同密度或弹性系数之物质时,即会产生反射回波。而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异.C-SAM即最利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。因此,只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层、气孔、裂缝…等缺陷时,即可由C-SAM影像得知缺陷之相对位置。
C-SAM服务
超声波扫描显微镜(C-SAM)主要使用于封装内部结构的分析,因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析,例如裂缝、空洞和脱层。
C-SAM内部造影原理为电能经由聚焦转换镜产生超声波触击在待测物品上,将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理,再以影像及讯号加以分析。
C-SAM可以在不需破坏封装的情况下探测到脱层、空洞和裂缝,且拥有类似X-Ray的穿透功能,并可以找出问题发生的位置和提供接口数据,是互补的两种设备。
