焊料凸点技术的三维计量分析

对更快、更便携设备的需求增加了现代电子技术的复杂性。为此，焊料凸点越来越多地部署在封装和电路板中，因为与其他电气互连技术相比，焊料凸点具有更低的热阻和更高的I/O密度。焊点正朝着更小的尺寸迁移，以符合半导体行业当前的技术趋势。这些变化加上无铅焊料等新材料的出现，带来了新的可靠性和失效机制。欧洲杯足球竞彩

需要可靠的非破坏性计量工具

与传统含铅焊料相比，欧洲杯足球竞彩无铅材料表现出不同的失效行为，从而导致新的失效模式，如垂直裂纹、金属间化合物形成周围的裂纹路径重定向、应力空洞和焊点部分剥落。新的失效机制以及较小尺寸的焊料凸点促使人们要求使用具有亚微米真实空间分辨率的无损计量仪器来检测和定位三维空间中的空洞和裂纹。

来自Xradia的解决方案

答案是VersaXRM-500，一种3D X射线显微镜（XRM）来自Xradia，可对完整封装进行无损3D成像，以确定常见焊点实现中的空洞和裂纹，包括微泵、倒装芯片控制的折叠芯片连接（C4）凸点和球栅阵列（BGA）。该系统具有亚微米（<0.7µm）的空间分辨率，可提供深度结构信息，而不存在可能破坏样品的物理横截面。由于有可能对样品进行进一步的分离和表征，因此可以在应用破坏性技术之前提供更多的失效数据。

在大多数情况下，仅3D XRM图像就足以确定根本原因。如果需要更多数据，3D XRM图像可提供上下文信息，这可以增加更高分辨率、破坏性横截面技术的成功几率。在一项研究中，使用无损X射线衍射VersaXRM-500实验室X射线显微镜分析一个45 X 45 mm封装中C4焊料凸点内的空隙。在完成图像采集和重建后，使用Avizo Fire软件通过加载三维体积进行空洞分割和分析。

研究结果如图1至图3所示。图1A显示了焊料凸点的三维表示，与完整封装的其余部分隔离。然后，按照图1B所示，对每个凸起内与空隙体积相对应的空隙进行分割和标记。

图1. （A） 焊点可视化用于特征定位和外部分析。（B） 空洞分割后，可以根据空洞所在的凹凸为其指定唯一的颜色（标签），从而允许进行凹凸间的统计空洞分析。

除了对凸起内的空隙进行成像外，3D数据集还有助于空隙体积量化，如图2所示，该图显示了凸起体积分布（图2A）和空隙体积分数分布（图2B）的直方图。

图2. 结果的统计分析提供了（A）通气体积和（B）空隙体积分数分布等数量。平均通气量计算为755000µm^3.每个凸起的平均空隙体积分数为1.14%。

如图3所示，通过对大感兴趣区域的分割，可以分析虚拟卷中的单个凸起。

图3。使用Xradia VersaXRM-500系统，对大量C4凸起进行成像，并独立分析空洞尺寸。在这里，一个凹凸实际上是从感兴趣的区域和标有不同颜色的空洞中提取出来的，对应于它们的3D体积大小（蓝色/紫色=最低体积，红色=最高体积）。

结论

从结果可以看出，VersaXRM平台能够在焊点上提供快速、准确的无损3D计量。

本信息来源、审查和改编自XRIDIA提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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