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數碼顯微系統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推進當中。而在汽車行業，隨著自動剎車及自動駕駛技術的研究開發，重要構成部件也在向電子控制化的方向發展。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品而言，受到電子控制的重要部件一旦發生故障或不良，就有可能引發重大的問題或事故。

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）的重要性愈發凸顯。除了產品試驗，還要重視上市產品的品質保障，用顯微鏡進行產品故障分析、不良分析，并據此查明原因、改良品質，這個環節的重要性達到了一定高度，對精度的要求也越來越高。
在制造現場的安裝工序中，以及產品進入市場后，都有可能發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，觀察細微結構等對象，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，并據此開展分析、評估，是一種非常常用的方法。但是顯微系統設備較大，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數碼顯微系統“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。
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數碼顯微系統“VHX系列”則配備了“多方位觀測系統”，能以各個角度進行傾斜觀察，還能借助高功能的內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數碼顯微系統“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數碼顯微系統“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數碼顯微系統“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”，從傾斜角度進行封裝表面及針腳的高倍率觀察。實現了大景深，不必進行繁瑣的調焦，就能用全幅對焦的清晰圖像快速實現高精度分析。

用4K數碼顯微系統“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，難以進行準確的調焦及照明條件設定，作業費時費力。

4K數碼顯微系統“VHX系列”配備了高分辨率HR鏡頭與電動鏡頭轉換器，無需更換鏡頭就能進行20至6000倍的自動倍率切換，實現“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”，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，能夠對立體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數碼顯微系統“VHX系列”觀察、分析、測量部件封裝狀態

◆IC芯片的最終外觀檢測

4K數碼顯微系統“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，在制造現場的最終外觀檢測中也能實現正確快速的分析和評估。

用4K數碼顯微系統“VHX系列”檢測IC芯片的外觀

用4K數碼顯微系統“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，引發故障及不良。
4K數碼顯微系統“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異物的大小、結構、體積進行定量評估，并用拍攝到的圖像和測量值創建報告。

用4K數碼顯微系統“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效率

4K數碼顯微系統“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，對于具有立體結構的封裝印刷電路板、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效率。
還能通過簡單操作實現高水準的分析與定量評估，無論熟練度如何，幾乎不會產生人為誤差。
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。

如需進一步了解設備詳情，可通過電話、留言、在線咨詢等方式聯系我們，我們將竭誠為您服務。