3D X-ray
|
什麼狀況下需要使用3D X-ray機台呢？ |
當失效樣品僅有一個，無法直接進行破壞性分析時，我們建議可以針對異常區域執行超高解析的非破壞性3D X-ray機台。閎康目前有ZEISS Xradia 520與620 Versa高解析度三維X光顯微鏡( High Resolution 3D X-ray Microscope)設備。
高能電子重擊金屬靶材(W)後，產生短波長、高能量且具有強穿透性的 X-ray 射線，穿透待測物產生繞射波，Detector接收後，經由閃爍體轉換成可見影像；利用Sample在Stage上360ﾟ旋轉的方式得到空間中各種不同方位的 2D X-ray 斷層影像，並配合電腦演算將這些影像組合成待測物的 3D X-ray 斷層影像； Resolution取決於Pixel sixze(像素大小)，當Pixel sixze越小，Resolution越好，而機台在空間解析度的極限為0.5 μm。機台內有12種標準Filter(濾鏡)可以自動調整，而Detector有5種鏡頭(0.4X、4X、20X及40X)可使用。
而先進封裝結構相對複雜，失效的樣品若可以透過電性分析縮小異常範圍，3D X-RAY即可以在較佳的掃描解析度找出明顯的異常，以下主要為針對CoWoS樣品掃描之範例，圖片(一)可以明顯看出TSV異常位移，圖片(二)Interposer有脫層現象，圖片(三) ubum接合處有明顯異常。
|
技術原理 |
對許多物質而言，X光具有很強的穿透力，可以用來探索物體的內部結構。因此，X光技術被廣泛的應用於生物、醫學、材料及半導體元件檢測，例如，X光可用來觀察IC中的材質或結構，像是打線，銀膠，導線架等，是否有異常。
傳統上，此種檢測技術是將X光直接照射於待測物上，利用不同材質或結構對X-光的穿透率不同，將穿過待測物後殘餘的光線投影於螢幕上，而形成二維的平面影像(2D X-ray)。換言之，X光沿著穿透路徑上的所有物質或結構都會對這種影像產生影響，因此真正需要被關注的區域影像，例如IC封裝元件的失效點，可能會變得模糊甚至難以辨識。
閎康科技所提供的三維X光顯微術檢測服務，則可改善前述二維X光檢測技術之缺點，本項技術是利用旋轉樣品的方式得到空間中各種不同方位的二維X光斷層影像，並配合電腦演算將這些影像組合成待測物的三維X-光斷層影像。一般來說，X光檢測並不會破壞待測物，因此這種技術成為了一種重要的非破壞性檢測技術應於IC封裝元件的失效點分析，對於MEMS、3D IC、電路板失效分析，效果顯著。
 |
|
分析應用 |
- 可應用於微電子/材料科學/自然資源和生命科學領域
- IC封裝、MEMS、3D IC、電路板結構影像拍攝
- 各種封裝device的失效檢測 (焊點中斷/短路/孔洞/裂縫/金屬導體等)
- 封裝品超高空間解析度（〜700nm），解析度不會因為樣品數量增加而降低，八吋晶圓、十二吋晶圓都可探測
- 3D圖像提供了傳統SEM、FIB的縱切之外的一種非破壞性新選擇
- 成分對比清晰可見
- 可區分出微量元素(如矽、鋁)
 |
 圖1 (a) MEMS IC；(b) Module |
 圖2 銅線 |
 圖3 鋁線 |
 圖4 PCB layout |
 圖5 (a)PCB substrate；(b) TSV void |
 圖6 (a)Mini motor；(b) Wire lifting |
 |
|
常見問題 |
|
Q1．圖中的飛蛾 3D 立體影像是哪個機台拍攝出來的呢？ |
A．是3D X-ray機台拍攝出來的喔。
3D X-ray除了應用在電子/材料領域之外，也應用在生物/生命科學領域，圖中的飛蛾是浴室常見的蛾蚋，除了正面影像之外，還可以進行3D旋轉，從不同角度觀察樣品的X-ray透視圖。
 |
|
Q2．IC出現短路現象，進行開蓋 (De-Cap) 後短路現象卻消失了，懷疑是封裝體有缺陷，可以透過哪種不破壞樣品的方式找到缺陷呢？ |
A．可使用3D X-ray機台來尋找缺陷!
有時候樣品因為進行破壞性的分析(例如開蓋、研磨、FIB等)，會因此破壞了案發現場的蹟証，喪失了找到故障原因的大好機會。所以我們建議在進行破壞分析之前，先利用3D X-ray非破壞分析顯像技術，將原始的案發現場掃過一遍，說不定就能找到破案的蛛絲馬跡，再搭配研磨、FIB等技術，直接將現場顯露出來，證據就確鑿啦。
 |
聯絡窗口
|
聯絡窗口 |
|||||||||||
|
|
||||||||||
|
|
||||||||||
|
|
|||||||||||
|