IMC失效分析運(yùn)用_高清金相顯微鏡

 半導(dǎo)體 / 集成電路     |      2018-11-10

IMC失效分析運(yùn)用-----超清金相顯微鏡BA310-BD系列

  在印制電路板的smt貼片加工過程中,焊點(diǎn)強(qiáng)度以及后期使用的可靠性越來越受到重視,本文探究了沉金板焊接過程中IMC生長機(jī)理以及針狀I(lǐng)MC導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度不足,導(dǎo)致早期失效的原因,通過設(shè)計(jì)不同的熱處理?xiàng)l件以及焊料制備樣品,通過推拉力手段測試焊點(diǎn)強(qiáng)度,輔以SEM電鏡觀察焊點(diǎn)斷裂面,確認(rèn)斷裂面形貌以及元素組成,進(jìn)而分析出IMC生長與溫度的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)針狀I(lǐng)MC產(chǎn)生與Ag元素有關(guān),而且smt焊點(diǎn)斷裂的本質(zhì)原因是富磷層厚度。IMC,線路板材料分析中金與錫的合金層,常用于檢測失效分析。常規(guī)分析均采用掃描電鏡進(jìn)行放大和檢測,今天我們通過一款全新超清金相顯微鏡,對IMC進(jìn)行測試。

深圳華顯光學(xué)提供IMC失效分析解決方案

(制作切片后,未做微腐蝕拍攝的圖片,BA310-BD 100X物鏡拍攝)

采用2000萬像素,超清成像,測得4.86um和4.73um 厚度的鍍層。IMC失效分析解決方華顯光學(xué)采用智能顯微鏡系統(tǒng),具備圖像實(shí)時(shí)拼接,景深合成功能;在高倍放大觀察情況下,將被檢測樣品進(jìn)行平面拼接,實(shí)現(xiàn)全貌觀察,更有利于分析測量。



(制作切片后,未做微腐蝕拍攝的圖片,BA310-BD 10X物鏡拍攝)


                           化學(xué)方法除去焊盤表面
                           切片過程中的注意事項(xiàng):微蝕液:
                           25毫升3 -5%體積比的雙氧水25毫升氨水(25- 30%)
                          1.使用合適的微蝕液擦切片樣品2.時(shí)間為2到3秒IMC失效分析解決方案
                          注意:過蝕將造成銅箔和電銅分界線模糊,使測量不準(zhǔn)。
                          3.用流水或去離子水清洗,除去微蝕劑。4.用溶劑洗后吹干。
                微腐蝕后高清金相顯微鏡拍攝的圖片:



     切片觀察結(jié)果:


IMC(Interllic compound)介面合金共化物:焊錫與被焊金屬之間由于原子間的擴(kuò)教作用.原子間相互滲入.結(jié)合.在高溫中快速形成一薄層類似 “錫合金”化合
      MC層基本特性:
    . IMCPCB高溫焊接或錫鉛重融時(shí)才會(huì)發(fā)生,其生長速度與溫度成正比,常溫下較慢.直到全鉛的阻絕層才會(huì)停止。
    .IMC本身具有不良的脆性.影響焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度及壽命,尤其是對抗疲勞強(qiáng)度影響最為嚴(yán)重.熔點(diǎn)也較金屬要高.
        1.由于焊錫在介面附近的錫原子會(huì)逐漸移走,而與被焊金屬組成IMC,使得該處的錫量減少.相對的使鉛含量的比例增加,以致使焊  點(diǎn)展性增大及固著強(qiáng)度降低,久之會(huì)帶來整個(gè)焊錫體的松弛
        4.-旦焊墊 上原有的熔錫層或噴錫層與滴銅之間出現(xiàn)較厚間距過小的MIC層后,對該焊墊以后再做焊墊有很大的妨礙;也就是在粘  錫性和焊錫性上都會(huì)出現(xiàn)劣化的情形。
    金相顯微鏡切片觀察結(jié)果圖:

蘑菇頭切片案例圖:



                                                                                     對失效分析中,IMC觀察


              IMC失效分析解決方案 檢測,從樣品切割,制作切片;再到高清金相顯微鏡,觀察測量。深圳市華顯光學(xué)儀器有限公司為您提供一站式解決方案。