芯片、封装基板和PCBA板级产品去层分析技术
芯片、封装基板(IC载板)和PCBA板级电子电路产品去层分析技术,是一种用于检查和分析芯片及电路基板(PCB和封装基板)内部结构和材料组成等信息的技术,特别是在故障分析、工艺改进、质量控制、失效结构逐层分析和知识产权分析中应用广泛。
这种分析可以揭示芯片和电路基板内部的线路图形、层次结构、材料特性以及可能存在的缺陷等问题。例如,在芯片制造过程中,可能会发生各种故障,去层可以帮助工程师观察到芯片内部的结构,从而确定故障的原因和位置;在失效分析中,也能通过对芯片内部线路图形进行逐层分解、拍图和拼接,实现电路图形的逆向复原,从而进行故障复现和失效根因定位。
对于PCB和封装基板而言,通过去层,可以对制造过程中的关键步骤进行评估和改进,从而实现设计、工艺等改进优化和提升,提高整体的制造质量和降低成本。
PCBA板级产品外观 | PCBA板级截面结构示意图 |
PCBA板级逐层分析
PCBA板级去层技术的实现过程简单来说包括两个部分——表面元器件扫描和PCB空板扫描。就是先将要去层的PCBA板进行扫描,记录详细的元器件位置,然后将元器件拆下来做成物料清单(BOM)。PCB空板则开展无损分析和逐层去层破坏性分析,借助X-RAY、工业CT(ComputedTomography,即计算机断层扫描技术)等2D或3D扫描技术,无损的从现有PCB中提取结构和尺寸数据等信息,以及对PCB进行详细的检查和记录;在破坏性分析中,对PCB板开展逐层去层处理,并将PCB的各层结构、尺寸、材料及线路布局等信息扫描成图片,经专用软件处理还原成PCB板图文件。
芯片逐层分析技术
依据相关标准,对芯片和封装基板(ICSubstrate)进行逐层结构分析。其中,封装基板空板去层技术与PCB板级的相似,对多层封装基板开展逐层平整去除,并将各层结构、尺寸、材料及线路布局等信息扫描成图片,经专用软件处理还原成封装基板的板图文件。而对芯片进行去层处理,则是将封装壳体、填充材料、金属布线等逐层平整去除,以研究检测该芯片的内部结构、内部结构的尺寸、材料以及芯片的线路布局等内容,以及开展故障失效分析、工艺改进和知识产权分析等。
芯片逐层分析技术主要包括以下关键步骤:
物理分析
对芯片的物理分析主要包括开封处理(激光、化学或机械方法等)、逐层去层(钝化层、金属层、绝缘层等逐层去除)等步骤。
- 图像处理
使用电子显微镜逐层拍摄电路图形(俗称“拍片”),并使用特定的工具软件对拍摄得到的照片进行拼接、切分等,并通过人工修复自动生成连线,形成线路图形。
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