电子元器件失效分析
X-Ray 检测
透视封装内部键合、芯片贴装与结构缺陷
1测试概述
X-Ray 检测在不破坏封装条件下透视芯片粘接、键合丝、引线框架、焊球及内部结构，识别键合断丝/塌丝、芯片倾斜、空洞、封装裂纹、焊球虚焊等内部不可见缺陷。
2测试目的
- 无损检查键合丝与芯片粘接质量
- 发现封装内部裂纹与空洞
- 为是否开封及开封位置提供依据
3适用标准
MIL-STD-883 Method 2018
Radiographic Inspection
JESD201
Condition A 相关封装检测
IPC-A-610
焊点验收
注：以上为行业常用参考标准，具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。
4测试方法与流程
4.1 样品准备
- 失效器件及对照品
- 了解封装类型与内部结构
- 记录电测异常引脚
4.2 测试条件与参数
| 参数项 | 要求/范围 | 说明 |
|---|
| 管电压 | 20~100 kV | 按封装密度调节 |
| 分辨率 | ≤1~5 μm | 观察细键合丝 |
| 角度 | 0°~60° 倾斜旋转 | 立体观察断丝 |
4.3 测试步骤
- 开机校准分辨率
- 样品定位并整体透视
- 多角度观察键合与贴装
- 可疑区域放大成像
- 对照良品判断缺陷
5主要设备与仪器
- 微焦点 X-Ray 系统
- 数字成像探测器
- 旋转倾斜载物台
- 图像分析软件
6结果与判定
主要结果参数
- 键合丝断/塌位置
- 芯片粘接空洞率
- 封装裂纹、焊球缺陷
判定依据
对照封装设计与良品，断丝、严重空洞、裂纹等判定为缺陷并关联失效引脚。
7注意事项
安全提示：X 射线设备须屏蔽运行，门联锁有效，操作人员持证。
- 多层结构会重叠，需旋转角度
- 低 contrast 缺陷可结合 SAT
- 勿用 X-Ray 代替电测定位
- 记录关键角度图像