SMT制成缺陷研究分析及檢測(cè)
      當(dāng)今SMT應(yīng)用技術(shù)及新器件、新材料發(fā)展迅速，尤其是近年來(lái)新型元器件，代表性的如BGA、chip-scale逐漸從實(shí)驗(yàn)走向批量生產(chǎn)，一種新型元器件類(lèi)型的出現(xiàn)往往引起新設(shè)計(jì)方法、新工藝、新設(shè)備的發(fā)展，在這個(gè)現(xiàn)象的后面隱藏了許多的幕后工作，即實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及檢測(cè)分析。發(fā)達(dá)國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)及高校在新技術(shù)推出、新材料發(fā)現(xiàn)、新型器件類(lèi)型發(fā)展方面不惜組織大量的人力、投入巨額資金和時(shí)間組建多種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室，做了相當(dāng)細(xì)致的分折、研究工作，促進(jìn)了SMT新技術(shù)的應(yīng)用和成熟發(fā)展。
1 實(shí)驗(yàn)分橋內(nèi)容簡(jiǎn)介
  針對(duì)SMT應(yīng)用，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)分析內(nèi)容都圍繞組裝質(zhì)量和材料物質(zhì)的可靠性進(jìn)行，大致可以分為以下幾種：(在此不包括電測(cè)試范圍)
1）表面特征；
2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
3）應(yīng)力及拉力；
4）流體特性；
1 環(huán)境影響。
  實(shí)驗(yàn)室研究?jī)?nèi)容主要對(duì)新工藝開(kāi)發(fā)、提高可靠性及缺陷分析有重大意義，新工藝的開(kāi)發(fā)涉及新材料開(kāi)發(fā)和應(yīng)用、工藝過(guò)程控制技術(shù)、新的組裝技術(shù)等。新技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作及開(kāi)銷(xiāo)不可能由單一部門(mén)完全承擔(dān)下來(lái)，不可避免地要求許多領(lǐng)域部門(mén)或企業(yè)的聯(lián)合開(kāi)發(fā)，*終成果共享，促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
  在可靠性和缺陷分析范疇，實(shí)驗(yàn)人員和設(shè)備的幫助更是價(jià)值不菲的，研究人員的經(jīng)驗(yàn)和智慧，再加上現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)化，得到的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果都凝結(jié)著人類(lèi)的高度智慧和創(chuàng)造。
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器應(yīng)用介紹
  根據(jù)上述述簡(jiǎn)要分析，結(jié)合相關(guān)檢測(cè)技術(shù)和作用進(jìn)行介紹。
  掃描電子顯微鏡SEM(Scanning Electron Microscope)
  該類(lèi)儀器有兩種：常規(guī)場(chǎng)致發(fā)射SEM、帶有X光的能量色散譜儀(EDS)。
主要作用：進(jìn)行好的深場(chǎng)景、高倍光學(xué)分析，利用EDS還可以分板內(nèi)部織成。
  典型應(yīng)用：SMT焊點(diǎn)可靠性缺陷檢查的顯微圖像分析，可以進(jìn)行金相分析。
  聲掃描顯微鏡(Scanning acoustic microscope)
  進(jìn)行物體無(wú)損、高倍率檢查。其典型應(yīng)用是樣品器件底部填充空洞檢查、分析，特別是filp-chip器件。
  喇曼(Raman)圖像顯微鏡。
  固體表面特性分析，如厚、薄膜等，用于電子封裝用的聚合物的確認(rèn)。
  傅利葉變換紅外分光計(jì)FTIR(Fourier transform infraredspectrometer)
  利用喇曼光譜分析學(xué)進(jìn)行物體表面吸收的分子種類(lèi)，用于無(wú)機(jī)物質(zhì)分析，例如表面污染度檢測(cè)，
  光學(xué)顯微鏡
  高倍光學(xué)檢查，可500倍放大，用于樣品分析。
  高速攝影機(jī)
  運(yùn)動(dòng)過(guò)程捕獲及分析，典型的如filp-chip的填充過(guò)程分析。
  x光衍射儀
  亞微米厚度測(cè)量，如PCB或晶片上的鎳、金薄膜厚度的測(cè)量。
  計(jì)算機(jī)斷層成像X光檢查儀
  無(wú)損三維圖像檢查，如塑封、薄型金屬元器件，針對(duì)焊接缺陷特別有效，典型的如BGA器件焊點(diǎn)空洞、開(kāi)路、短接，
  原于顯微鏡(Atomic force microscope)
  用于納米級(jí)薄膜厚度、表面形狀繪制、粗糙度測(cè)量，典型應(yīng)用為PCB上的有機(jī)阻焊膜厚度及晶片上金屬膜厚度測(cè)量。
帶局部環(huán)境的通用拉力測(cè)試儀
  附加環(huán)境控制條件的拉力測(cè)試，典型的如IC芯片、COB器件中的引線(xiàn)可靠性，PCB焊點(diǎn)應(yīng)力特性。
硬度測(cè)試儀
  基本上有三類(lèi)：納米硬度測(cè)試儀、微波硬度測(cè)試儀、超聲微波硬度測(cè)試儀。用薄膜或微小物體的硬度測(cè)量，評(píng)價(jià)承受力和微小摩擦力等。例如flip-chip金屬襯板承受力、硅芯片上的金、銀端頭、器件引線(xiàn)拉力等。
  表面角度計(jì)
  焊點(diǎn)外形傾角測(cè)量，主要用于PCB、器件的潤(rùn)濕度衡量。
  聚合材料熱特性測(cè)試儀
  可大致分為三類(lèi)：差式掃描熱量計(jì)DSC(Differential scanning calorimeter)、熱力學(xué)機(jī)械分析儀(Thermal mechanical analyser)、機(jī)械沖擊熱分析儀(Dynamic mechanical thermal analyser)。主要用于PCB玻璃介質(zhì)、封裝材料和阻焊膜的傳導(dǎo)特性測(cè)試：評(píng)價(jià)PCB基板、IC封裝材料的彈性及松弛度。
  同步熱分析儀
  主要進(jìn)行物質(zhì)的溫度和氧化穩(wěn)定程度，確定混合物成份，具體如IC的封裝材料熱穩(wěn)定特性評(píng)價(jià)。
  表面張力旋轉(zhuǎn)流速計(jì)
  主要進(jìn)行聚合物的流變特性，具體是針對(duì)填充物質(zhì)，如環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy)、密封劑(sealant)、密封膠材料等(encapsulant)。