封裝印刷電路板,、電子部件的故障分析,、不良分析
隨著智能手機等終端設備的高功能化、纖薄化發(fā)展,，封裝印刷電路板,、電子部件也在向小型化、高密度化的方向邁進,。而在汽車領域,，基于自動剎車及自動駕駛技術的電子控制化進程也在不斷推進中。這些變化無一例外地對封裝印刷電路板,、電子部件的可靠性提出了更高的要求,，基于故障分析、不良分析的品質(zhì)改良,，也必須不斷提升精度及速度,。
下面我們將為您介紹使用新型4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)開展故障及不良分析的應用案例。
■封裝印刷電路板,、電子部件故障分析的重要性
在智能手機,、平板電腦終端、可穿戴設備等不斷向小型化,、纖薄化,、高功能化方向發(fā)展的背景下，印刷電路板及部件的小型化,、高密度化,、多層化進程也在持續(xù)推進當中。而在汽車行業(yè),，隨著自動剎車及自動駕駛技術的研究開發(fā),，重要構(gòu)成部件也在向電子控制化的方向發(fā)展。在這樣的背景下,，封裝印刷電路板,、電子部件也需要長時間承受移動、加速,、停止等狀態(tài)下的應力,，必須具備更高的耐久性及可靠性。
對于在日常生活的方方面面肩負重要職責的終端設備,，以及追求高度安全性的汽車等產(chǎn)品而言,，受到電子控制的重要部件一旦發(fā)生故障或不良，就有可能引發(fā)重大的問題或事故,。
在評估封裝印刷電路板,、電子部件的耐久性及可靠性時，可靠性評估試驗（加速試驗）的重要性愈發(fā)凸顯,。除了產(chǎn)品試驗,，還要重視上市產(chǎn)品的品質(zhì)保障,，用顯微鏡進行產(chǎn)品故障分析、不良分析,，并據(jù)此查明原因,、改良品質(zhì)，這個環(huán)節(jié)的重要性達到了一定高度,，對精度的要求也越來越高,。
在制造現(xiàn)場的安裝工序中，以及產(chǎn)品進入市場后,，都有可能發(fā)生封裝不良及電子部件故障,，下面我們將對相關的分析方法進行說明。
■故障分析,、不良分析的方法
封裝印刷電路板的故障分析,、不良分析方法可分為如下幾種。
·故障部位的查明
用電氣手段再現(xiàn)故障,，利用“鎖相紅外熱成像分析"等手段,，查找電子部件、單元等短路或漏電時的發(fā)熱位置,，查明故障部位,。
·故障部位的確認
利用透射X線、X線CT,、電子探針微量分析儀（EPMA）等工具，觀察細微結(jié)構(gòu)等對象,，正確理解并掌握相應的物性,。
·不良部位的觀察、分析（不良分析）
通過用顯微鏡,、掃描電子顯微鏡（SEM）,、聚焦離子束裝置（FIB）、電子探針微量分析儀（EPMA）等工具對不良部位進行“截面觀察",，研磨開封樹脂封裝后進行“平面觀察"等,，可以詳細分析不良，查明具體的原因,。
■封裝印刷電路板,、電子部件的觀察、分析應用案例
在上文列舉的電子印刷電路板,、電子部件故障分析,、不良分析中，“不良部位的觀察,、分析"的精度尤為關鍵,。在上市產(chǎn)品及可靠性評估試驗的故障原因查明及改良中,，分析、評估不僅要確保正確性,，還要提高速度,。
其中，用顯微鏡對不良部位實施外觀檢測,，并據(jù)此開展分析,、評估，是一種非常常用的方法,。但是顯微系統(tǒng)設備較大,，還要換用多種設備，操作繁瑣,，費時費力,。在觀察、分析過程中,，還會遇到細微部件凹凸不平,、照明條件難以設定、輪廓不清晰等眾多問題,。
基恩士的高精細4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"采用高分辨率HR鏡頭,、4K CMOS等先進技術，能用清晰的4K圖像對不良部位進行正確的觀察及分析,。還能使用高分辨率的放大圖像,，以簡單操作直接完成2D、3D測量等工作,，高精度地快速完成分析所需的一系列作業(yè),。
下面將介紹使用“VHX系列"進行觀察、分析的應用案例,。
◆引線接合的觀察,、分析
部分顯微系統(tǒng)無法對模具上立體連接的各引線接合進行全幅對焦，因光澤產(chǎn)生的光暈等也會造成不利影響,，很難拍攝到清晰的圖像,。
4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"則配備了“多方位觀測系統(tǒng)"，能以各個角度進行傾斜觀察,，還能借助高功能的內(nèi)置光源進行均勻照明,，用“消除光暈功能"抑制光線反射形成的光暈，實現(xiàn)對目標物整體全幅對焦的“實時深度合成",。在對立體引線接合進行高倍率觀察時,，也能用全幅對焦的清晰4K圖像，進行正確的觀察及分析,。
用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"進行引線接合的傾斜觀察及分析
◆半導體封裝截面/表面的觀察,、分析
4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"配備了暗視場,、明視場、微分干涉（DIC）,、偏光等多樣化的照明功能,。還能觀察半導體封裝時使用的接著劑（粘合劑）及各類焊膏的特性及材料形狀。
樹脂包埋后的截面樣品切削或研磨不充分時,，同樣能用少量圖像構(gòu)建立體影像,，在進行高倍率觀察時也能獲得全幅對焦的清晰圖像。
用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"觀察,、分析BGA樹脂包埋截面
“VHX系列"還能利用“多方位觀測系統(tǒng)",，從傾斜角度進行封裝表面及針腳的高倍率觀察。實現(xiàn)了大景深,，不必進行繁瑣的調(diào)焦,，就能用全幅對焦的清晰圖像快速實現(xiàn)高精度分析。
用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"進行半導體封裝的傾斜觀察
◆封裝印刷電路板的觀察,、測量及分析
已封裝電子部件的印刷電路板表面凹凸不平,，顏色及光澤情況復雜，難以進行準確的調(diào)焦及照明條件設定,，作業(yè)費時費力,。
4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"配備了高分辨率HR鏡頭與電動鏡頭轉(zhuǎn)換器，無需更換鏡頭就能進行20至6000倍的自動倍率切換,，實現(xiàn)“無縫縮放",，通過直觀操作進行放大觀察。借助“多方位觀測系統(tǒng)",，在進行高倍率傾斜觀察時同樣可獲得全幅對焦的高分辨率圖像,，能夠?qū)αⅢw的封裝部件進行清晰的觀察、分析,。還能用畫面分割功能分屏顯示倍率不同的圖像，即便目標物是高密度的封裝印刷電路板,，也能跟蹤觀察作為分析對象的封裝不良部位,。
甚至能直接使用高分辨率圖像中的高度信息，實現(xiàn)次微米級的3D形狀及輪廓測量,，僅用1臺設備就能快速完成定量分析及評估,。
用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"觀察、分析,、測量部件封裝狀態(tài)
◆IC芯片的最終外觀檢測
4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"支持最大6000倍的高倍率觀察,，在高倍率條件下也能獲得高分辨率的4K圖像。配備了深度合成,、HDR等功能,，對于多樣化照明或凹凸不平的目標物也能對整體進行全幅對焦,，對于IC芯片電路圖形的細微劃痕也能清晰捕捉。
除了故障及不良分析,，在制造現(xiàn)場的最終外觀檢測中也能實現(xiàn)正確快速的分析和評估,。
用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"檢測IC芯片的外觀
用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"進行IC芯片的故障分析、不良分析
◆IC芯片的異物混入檢測,、分析
混入電路的細小異物（微粒子）可能會造成短路等問題,，引發(fā)故障及不良。
4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"對于細小異物也能拍攝高倍率的清晰圖像,。還能用少量圖像構(gòu)建立體影像,，分辨異物和凹陷造成的凹凸，判斷電路表面是否有異物存在,。
“VHX系列"甚至能直接運用高度信息,，對異物的3D形狀及輪廓進行測量。僅用1臺設備就能快速根據(jù)異物的大小,、結(jié)構(gòu),、體積進行定量評估，并用拍攝到的圖像和測量值創(chuàng)建報告,。
用4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"分析IC芯片中混入的異物（微粒子）
■提高故障分析,、不良分析的精度及作業(yè)效率
4K數(shù)碼顯微系統(tǒng)“VHX系列"不僅能夠用清晰的4K圖像進行觀察、分析,，還能用1臺設備完成2D,、3D測量，對于具有立體結(jié)構(gòu)的封裝印刷電路板,、電子部件,，能夠大幅改善故障分析和不良分析的精度及作業(yè)效率。
還能通過簡單操作實現(xiàn)高水準的分析與定量評估,，無論熟練度如何,，幾乎不會產(chǎn)生人為誤差。
除了上文中介紹的功能外,，“VHX系列"還配備了許多其他的功能,，能夠滿足各類目標物多樣化故障及不良分析的需求。
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