IMC失效分析运用_高清金相显微镜

 半导体 / 集成电路     |      2018-11-10

IMC失效分析运用-----超清金相显微镜BA310-BD系列

  在印制电路板的smt贴片加工过程中，焊点强度以及后期使用的可靠性越来越受到重视，本文探究了沉金板焊接过程中IMC生长机理以及针状IMC导致焊点强度不足，导致早期失效的原因，通过设计不同的热处理条件以及焊料制备样品，通过推拉力手段测试焊点强度，辅以SEM电镜观察焊点断裂面，确认断裂面形貌以及元素组成，进而分析出IMC生长与温度的关系，发现针状IMC产生与Ag元素有关，而且smt焊点断裂的本质原因是富磷层厚度。IMC，线路板材料分析中金与锡的合金层，常用于检测失效分析。常规分析均采用扫描电镜进行放大和检测，今天我们通过一款全新超清金相显微镜，对IMC进行测试。

深圳华显光学提供IMC失效分析解决方案

（制作切片后，未做微腐蚀拍摄的图片，BA310-BD 100X物镜拍摄）

采用2000万像素，超清成像，测得4.86um和4.73um 厚度的镀层。IMC失效分析解决方案华显光学采用智能显微镜系统，具备图像实时拼接，景深合成功能；在高倍放大观察情况下，将被检测样品进行平面拼接，实现全貌观察，更有利于分析测量。



（制作切片后，未做微腐蚀拍摄的图片，BA310-BD 10X物镜拍摄）


                           化学方法除去焊盘表面
                           切片过程中的注意事项:微蚀液:
                           25毫升3 -5%体积比的双氧水25毫升氨水(25- 30%)
                          1.使用合适的微蚀液擦切片样品2.时间为2到3秒IMC失效分析解决方案
                          注意:过蚀将造成铜箔和电铜分界线模糊，使测量不准。
                          3.用流水或去离子水清洗，除去微蚀剂。4.用溶剂洗后吹干。
                微腐蚀后高清金相显微镜拍摄的图片：



     切片观察结果：


IMC(Interllic compound)介面合金共化物:焊锡与被焊金属之间由于原子间的扩教作用.原子间相互渗入.结合.在高温中快速形成一薄层类似 “锡合金”化合
      MC层基本特性:
    . IMC在PCB高温焊接或锡铅重融时才会发生,其生长速度与温度成正比,常温下较慢.直到全铅的阻绝层才会停止。
    .IMC本身具有不良的脆性.影响焊点的机械强度及寿命，尤其是对抗疲劳强度影响最为严重.熔点也较金属要高.
        1.由于焊锡在介面附近的锡原子会逐渐移走,而与被焊金属组成IMC,使得该处的锡量减少.相对的使铅含量的比例增加，以致使焊  点展性增大及固着强度降低，久之会带来整个焊锡体的松弛
        4.-旦焊垫 上原有的熔锡层或喷锡层与滴铜之间出现较厚间距过小的MIC层后，对该焊垫以后再做焊垫有很大的妨碍;也就是在粘  锡性和焊锡性上都会出现劣化的情形。
    金相显微镜切片观察结果图：

蘑菇头切片案例图：



                                                                                     对失效分析中，IMC观察


              IMC失效分析解决方案 检测，从样品切割，制作切片；再到高清金相显微镜，观察测量。深圳市华显光学仪器有限公司为您提供一站式解决方案。