优尔鸿信检测实验室配有场**扫描电镜、钨丝灯扫描电镜、FIB聚焦离子束、工业CT、超声波C-SAM等电子元件及半导体检测设备,可针对电子元件,半导体部件进行质量检测和失效分析服务。
BGA是一种高密度表面装配封装技术,在封装底部,引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案,由此命名为BGA,目前主板控制芯片组多采用此类封装技术. 采用BGA技术封装的内存,可以使内存在体积不变的情况下,内存容量提高两到三倍。 尽管BGA器件的性能和组装常规元器件,但BGA封装技术的发展仍受限于BGA焊点的质量和可靠性。
BGA焊点检测常用方法:
红墨水染色试验:
红墨水试验适用于验证印刷电路板上BGA及IC的焊接情况,可以得到BGA焊点内部裂纹分布及裂纹开裂界面的重要信息。
切片分析:
切片技术主要是一种用于检查电子组件、电路板或机构件内部状况、焊接状况的分析手段。通常采用研磨的方法,使内部结构或缺陷暴露出来。
X-Ray+CT断层扫描 :
非破坏性测试,可用于检测BGA焊接焊点开裂、气泡、桥接、少件、空焊等异常
聚焦离子束(Focused Ion Beam,简称FIB)是一种的材料加工和分析技术,广泛应用于材料科学、半导体制造、生物学等多个领域。FIB设备通过将高能离子束聚焦到样品表面,进行微纳加工和分析。其结合了聚焦离子束(FIB)和扫描电子显微镜(SEM)的功能,形成了FIB-SEM技术,实现对材料微观结构的高分辨成像、局部取样和三维重建。、
FIB的用途
FIB设备中的离子源产生高能离子束,常见的离子源是液态金属离子源(LMIS),尤其是使用Ga⁺离子的显微镜应用。通过电场和磁场的控制,离子束被聚焦并扫描到样品表面。
样品加工:
高能离子束与样品表面相互作用,通过溅射效应去除样品表面的原子,实现纳米级加工。
离子束还可以用于诱导沉积,在样品表面沉积特定材料。
成像和分析:
同时,FIB设备通常配备扫描电子显微镜(SEM),用于对样品进行高分辨率成像。
通过捕获二次电子等信号,SEM可以获取样品表面的形貌信息。
FIB在失效分析中的应用
芯片截面分析:
FIB可以以纳米级的精度对芯片进行截面切割,发现芯片内部的结构缺陷。
结合SEM成像,可以清晰观察芯片内部的层次结构和材料分布。
电路修改和修复:
FIB技术可用于电路的修改,如切断故障电路、沉积新材料修复电路等。
这在PCB板的失效分析和修复中具有重要意义,特别是对于复杂的多层PCB板。
TEM样品制备:
TEM(透射电子显微镜)需要薄的样品,通常约为100纳米或较薄。
FIB设备可以选择样品上的特定区域,进行纳米级切割,制备满足TEM要求的样品。
三维重构:
利用FIB-SEM技术,可以对样品进行连续切片和成像,构建样品的三维模型。
这有助于较深入地了解样品的内部结构和性能。
红墨水染色试验,也被称为染色试验或Dye & Pry Test,是一种用于分析电子组装焊接质量的破坏性检测方法。它主要用来检查印刷电路板(PCB)上的球栅阵列封装(BGA)及集成电路(IC)等表面贴装技术(SMT)组件的焊接情况。这种测试方法能够帮助我们识别出焊点是否存在虚焊、假焊、裂缝等问题。
红墨水染色试验原理
红墨水染色试验的原理是基于液体的渗透性。当焊点存在裂缝或其他缺陷时,红墨水会渗入这些微小的空间中。在干燥后,通过机械分离焊点,并观察裂纹处的颜色状态来判断焊点的质量。如果焊点完好无损,那么红色墨水将进入;反之,若出现红色,则表明该区域存在空隙或者断裂
红墨水染色试验步骤
样品切割:根据样品大小评估是否需要切割,并确保切割过程中焊点不受损坏。
清洗样品:利用等溶剂清洁样品,去除表面污染物。
红墨水浸泡:将清洗后的样品放入含有红墨水的容器中,使用真空渗透仪抽真空以促进墨水充分渗入潜在的缺陷位置。
烘干处理:将经过红墨水浸泡的样品放置于烘箱内,在特定条件下烘干。
零件分离:采用适当的工具和技术(如AB胶固定、尖嘴钳分离或材料试验机)分离待检部位。
结果判定:仔细检查分离面,依据颜色变化和断面形态对焊接质量做出评估。
应用与优势
适用于验证BGA及IC的焊接情况:红墨水染色试验特别适合于那些难以通过非破坏性手段(如X-ray射线)清晰显示细微缺陷的场合。
成本效益高:相较于其他检测方法,红墨水染色试验的成本较低且操作简便快捷
提供三维信息:它可以给出焊点裂缝的真实三维分布情况,对于理解焊接问题有用。
支持后续工艺调整:有助于SMT工艺工程师了解不良现象,为优化制造过程提供参考
注意事项
虽然红墨水染色试验是一个强大的工具,但它属于破坏性测试,意味着测试后的样本无法再被正常使用。因此,在选择此方法前,必须权衡其必要性和可行性。
红墨水染色试验作为一项重要的失效分析技术,在**电子产品可靠性的过程中扮演着关键角色。通过对焊点内部结构的直接可视化检验,我们可以及时发现并解决潜在的问题,从而提高产品的整体质量和使用寿命。作为一名经验丰富的检测工程师,我建议在常规生产流程中结合使用多种检测方法,包括但不限于X射线检查、超声波扫描等非破坏性手段,以形成一个全面有效的质量控制体系。
FIB(聚焦离子束,Focused Ion Beam)测试是一种利用聚焦离子束对材料进行微纳加工、成像和分析的技术。它结合了离子束的高精度加工能力和扫描电子显微镜(SEM)的高分辨率成像能力,广泛应用于材料科学、半导体工业、生物科学等领域。
FIB测试的基本原理
离子源:
FIB系统通常使用液态金属离子源(如离子),通过电场将离子加速并聚焦成纳米级束流。
离子束与样品相互作用:
高能离子束轰击样品表面时,会溅射出样品原子(刻蚀)或沉积材料(沉积)。
同时,离子束会激发二次电子或二次离子,用于成像或分析。
成像与分析:
FIB系统通常配备SEM,可同时进行高分辨率成像。
结合EDS、EBSD等附件,可进一步分析样品的成分和晶体结构。
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PCB板表面绝缘阻抗测试是一种用于评估PCB板表面绝缘性能的检测方法。在PCB的制造和组装过程中,由于绝缘层的质量对于防止电气故障具有至关重要的作用,因此它被广泛应用于电子制造、通信和电源电子设备等多个领域。
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