失效分析之电子篇：无损检测-三维立体成像X射线显微镜

时间：2022-02-23 18:46:31 来源：上海机器人产业技术研究院作者：小R

2018年美国商务部签署的一个又一个的出口禁令和针对中国高科技企业的打压，致使高端制造布局已经上升到国家战略层面。危机与机遇并存，作为产业链上重要的一个环节，电子元器件行业也迎来了前所未有的关注与发展，与此同时高指标要求与不稳定的产品质量之间的矛盾也日渐突出。开展可靠性试验快速激发产品缺陷并借助各类分析设备进行失效分析寻找根因，从选材、设计、维护保养等多角度改进产品实现迭代，提高可靠性质量，最终实现以过硬的产品质量获得市场占有率必要且关键。

不同于其他产品的分析技术，元器件的失效分析技术在空间观察尺度上需要深入到微米甚至纳米级，对设备及从业人员资质需求较高。以无损分析中最为常见的X射线分析为例，一台具有竞争力的高精度三维立体成像X射线显微镜（也叫CT，或者3D X-ray，以下统称3D X-ray），仅设备成本就可高达千万。

上海市机器人研发与转化功能型平台是上海科创中心建设的“四梁八柱”之一的研发与转化功能型平台，是连接产业界与学术界的桥梁。本平台配置的Zeiss高分辨率3D X-ray设备，最高空间分辨率可达700nm，可协助制造研发人员精准确定缺陷位置，分析缺陷形态，查找失效原因。

▍3D X-RAY在电子元器件上的典型应用

1.检测IC封装中的缺陷，如层剥离、爆裂、空洞以及打线的完整性等

2.检测PCB制程中的缺陷，如对齐不良或桥接，开路、短路或不正常连接的缺陷，封装中的锡球完整性等

3.半导体器件本体烧毁短路、损坏断路检测