Лазерная

фотоакустическая

микроскопия

Техническая характеристика комплекса лазерного фотоакустического диагностирования

КБТМ- СО

–увеличение геометрическое - от 1:1 до 2500:1 крат на экране монитора 19";

–число градаций отображаемого параметра - 16;

–максимальное поле сканирования - 100х100 мм;

–размеры образца - до 10 мм (микросканирование) и до 65 мм (макросканирование);

–пространственная разрешающая способность - от 0,5 до 100 мкм;

–чувствительность к нарушению сплошности структуры - до 10 нм;

–число строк сканирования - 256.

Контроль сплошности соединений

•Для интерпретации результатов контроля информация визуализируется в виде цветной 16−градационной 2−D фотоакустической топограммы, на которой уровень максимальной сплошности (диффузия, адгезия, смачиваемость) материалов представлен чёрным цветом, а по мере увеличения несплошности (расслоения, полости, инородные включения) цветовая гамма меняется вплоть до белого цвета, проходя все цветовые оттенки, показанные на шкале.

Области применения лазерной фотоакустической микроскопии

•Комплекс лазерного фотоакустического диагностирования позволяет производить диагностику и неразрушающий пооперационный контроль качества:

•1) присоединения кристаллов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем к основанию корпусов и кристаллодержателей с применением эвтектики, припойных и клеевых композиций;

•2) микросварных соединений золотой, алюминиевой, медной и др. проволокой методами термозвуковой, термокомпрессионной, ультразвуковой микросварки;

•3) сварных и паяных швов корпусов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем;

•4) герметизации интегральных микросхем различными пресс-компаундами;

•5) монтажа электронных компонентов на различные подложки (SMD, COB);

•6) адгезии металлизированных покрытий к различным подложкам.

Лазерные фотоакустические топограммы соединений

•На оптическое изображение микросварного соединения (а) поверх с соблюдением масштаба накладывалась соответствующая ему лазерная фотоакустическая топограмма (б). Причём, чёрному цвету, указывающему на области отсутствия несплошности, задавалась прозрачность. Это позволяет количественно оценить площадь омического контакта, образовавшегося в каждом конкретном случае микросварки.

Лазерные акустические топограммы паяных соединених SMD

•Внешний вид (а) и лазерная фотоакустическая топограмма (б) качественной пайки чип-конденсатора

•Лазерные фотоакустические топограммы качественной пайки (а) и некачественной «холодной» пайки (б) чип-резисторов

•В процессе эксплуатации может происходить деградация неразъемных соединений по различным причинам: несогласованность температурных коэффициентов компонентов и материала токопроводящих дорожек печатной платы, неудачное конструктивное решение крепления компонентов, низкий запас прочности вследствие плохого сцепления монтажных поверхностей с припоем и т. д.

Лазерные акустические топограммы адгезионных слоев

кристаллодержателем.

Топология ИМС

Методика фотосъемки с микроскопа

•Для микроскопических исследований применяли металлографический микроскоп NEOPHOT-21. Использовали увеличения от x 125 до x 1000. Фотографирование осуществляли с использованием цифрового фотоаппарата SONY DSC-W15, оснащённого адаптером для подключения к тубусу микроскопа. Штатный окуляр микроскопа x 12,5 заменяли на меньший по длине окуляр x 15. Таким образом, увеличение при фотосъёмке составляло от x 150 до x 1200.

•Для получения информации о масштабе цифровой фотографии в фотоизображение внедряли фотографию объект-микрометра с ценой деления 10 мкм, выполненную при том же увеличении.