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SMT先进研究分析手段

发布时间:2016-09-26 08:06:39 分类:企业新闻

摘要随着smt新技术、新工艺、新材料、新器件的发展,针对这种应用趋势外先进研究机构在开展细致分析、检测方面做了许多工作,特别是投入巨额资金,组建了相应的分析实验室,促进了新技术在smt领域中发展和应用,本文根据笔者搜集的资科汇总,较详细介绍了此类实验室设备或仪器的配置情况,供内smt同行参考并指正。
        关键词 smt 实验 分析 仪器 检测
        当今smt应用技术及新器件、新材料发展迅速,尤其是近年来新型元器件,代表性的如BGA、chip-scale逐渐从实验走向批量生产,一种新型元器件类型的出现往往引起新设计方法、新工艺、新设备的发展,在这个现象的后面隐藏了许多的幕后工作,即实验室试验及检测分析。发达家的研究机构及高校在新技术推出、新材料发现、新型器件类型发展方面不惜组织大量的人力、投入巨额资金和时间组建多种类型的实验室,做了相当细致的分折、研究工作,促进了smt新技术的应用和成熟发展。
1 实验分桥内容简介
         针对smt应用,相应的实验分析内容都围绕组装质量和材料物质的可靠性进行,大致可以分为以下几种:(在此不包括电测试范围)
    u 表面特征;
    u 内部结构;
    u 应力及拉力;
    u 流体特性;
    u 环境影响。
        实验室研究内容主要对新工艺开发、提高可靠性及缺陷分析有重大意义,新工艺的开发涉及新材料开发和应用、工艺过程控制技术、新的组装技术等。新技术的开发工作及开销不可能由单一部门完全承担下来,不可避免地要求许多领域部门或企业的联合开发,终成果共享,促进行业的技术进步。
        在可靠性和缺陷分析范畴,实验人员和设备的帮助更是价值不菲的,研究人员的经验和智慧,再加上现代化的实验设备计算机化,得到的每一个实验分析结果都凝结着人类的高度智慧和创造。
2 实验设备及仪器应用介绍
        根据上述述简要分析,结合相关检测技术和作用进行介绍。
        扫描电子显微镜SEM(Scanning Electron Microscope)
        该类仪器有两种:常规场致发射SEM、带有X光的能量色散谱仪(EDS)。
 主要作用:进行好的深场景、高倍光学分析,利用EDS还可以分板内部织成。
        典型应用:smt焊点可靠性缺陷检查的显微图像分析,可以进行金相分析。
        声扫描显微镜(Scanning acoustic microscope)
        进行物体无损、高倍率检查。其典型应用是样品器件底部填充空洞检查、分析,特别是filp-chip器件。
        喇曼(Raman)图像显微镜。
        固体表面特性分析,如厚、薄膜等,用于电子封装用的聚合物的确认。
        傅利叶变换红外分光计FTIR(Fourier transform infraredspectrometer)
        利用喇曼光谱分析学进行物体表面吸收的分子种类,用于无机物质分析,例如表面污染度检测,
        光学显微镜
        高倍光学检查,可500倍放大,用于样品分析。
        高速摄影机
        运动过程捕获及分析,典型的如filp-chip的填充过程分析。
        x光衍射仪
        亚微米厚度测量,如PCB或晶片上的镍、金薄膜厚度的测量。
        计算机断层成像X光检查仪
        无损三维图像检查,如塑封、薄型金属元器件,针对焊接缺陷特别有效,典型的如BGA器件焊点空洞、开路、短接,
 原子显微镜(Atomic force microscope)
        用于纳米级薄膜厚度、表面形状绘制、粗糙度测量,典型应用为PCB上的有机阻焊膜厚度及晶片上金属膜厚度测量。
        带局部环境的通用拉力测试仪
        附加环境控制条件的拉力测试,典型的如IC芯片、COB器件中的引线可靠性,PCB焊点应力特性。
 硬度测试仪
        基本上有三类:纳米硬度测试仪、微波硬度测试仪、超声微波硬度测试仪。用薄膜或微小物体的硬度测量,评价承受力和微小摩擦力等。例如flip-chip金属衬板承受力、硅芯片上的金、银端头、器件引线拉力等。
 表面角度计
        焊点外形倾角测量,主要用于PCB、器件的润湿度衡量。
        聚合材料热特性测试仪
        可大致分为三类:差式扫描热量计DSC(Differential scanning calorimeter)、热力学机械分析仪(Thermal mechanical analyser)、机械冲击热分析仪(Dynamic mechanical thermal analyser)。主要用于PCB玻璃介质、封装材料和阻焊膜的传导特性测试:评价PCB基板、IC封装材料的弹性及松弛度。
        同步热分析仪
        主要进行物质的温度和氧化稳定程度,确定混合物成份,具体如IC的封装材料热稳定特性评价。
表面张力旋转流速计
       主要进行聚合物的流变特性,具体是针对填充物质,如环氧树脂(epoxy)、密封剂(sealant)、密封胶材料等(encapsulant)。
  3 结束语
        新加坡南洋理工大学的GINTIC研究所该类实验室的配置水平很高,其研究项目的设立、检测设备、仪器投资大多来自于大财团、大企业的支持、赞助或损赠,研究成果可以马上用于smt生产,成果转化效率很高,同时也增强了研究所的基本手段和保持了技术上领先的高水平。这种联合立项、投资、开发研究,成果共享的形式很值得我smt企业、研究部门的深思。

来源:SMT先进研究分析手段

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