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三維云紋干涉儀原理

更新時(shí)間:2024-04-01      點(diǎn)擊次數:534

三維云紋干涉儀全套

三維云紋干涉儀配機械加載架

產(chǎn)品簡(jiǎn)介:

產(chǎn)品名稱(chēng):三維云紋干涉儀

用:該設備用于測量試件在機械或熱載荷作用下的三維熱機械變形場(chǎng)(面內的U,V場(chǎng)和離面的W場(chǎng))。在電子封裝領(lǐng)域,該設備是重要的失效分析手段。

主要技術(shù)參數:

1)試件尺寸(測試范圍):φ3.5mm φ35mm,10X變焦鏡頭記錄條紋圖像;

2)原始測試分辨率:417nm (U、V場(chǎng)),266nmW場(chǎng)),借助于相移技術(shù)可提高100倍。

3)微型加熱爐:內腔尺寸60mm見(jiàn)方,溫度范圍室溫-300C,升溫速度5-30°C 可調, 可維持在某一設定溫度點(diǎn),波動(dòng)范圍小于1°C,內部均勻度優(yōu)于3°C。

4)光學(xué)主機箱尺寸:300mm 300mm275mm,設備總重量:10Kg。

產(chǎn)品特色:

(1)    能同時(shí)將三個(gè)變形場(chǎng)的干涉條紋圖顯示在計算機屏幕上,每個(gè)圖像的分辨率都在百萬(wàn)像素以上(本公司的技術(shù)),并且能以每秒16-20幀的速率存儲在硬盤(pán)上。

(2)    進(jìn)口的核心光學(xué)元件確保了高質(zhì)量的零場(chǎng)條紋和測試精度,帶有U,V場(chǎng)的相移功能,W場(chǎng)相移功能可以選擇。

(3)    配備微型機械加載架和微型加熱爐,并且可固定在6維精密機械調節架上以調整試件的方位。

(4)    配備相移處理軟件,可以識別和處理試件上的空洞等幾何不連續區域。

典型應用:

1.     BGA器件的熱機械變形測試,失效分析

圖1.png

通過(guò)云紋干涉法可以測量BGA器件橫截面上的熱機械變形場(chǎng),通過(guò)測試可以發(fā)現,受切應變最大的焊球并不是整個(gè)器件最外側的那一個(gè),而是位于芯片下方最外側的那一個(gè)(左圖畫(huà)圈者)。進(jìn)一步采用顯微云紋干涉法,可以跟蹤單個(gè)焊點(diǎn)在熱循環(huán)過(guò)程中的變形情況(右圖),根據一周循環(huán)過(guò)后的殘余變形/應變以及相應的經(jīng)驗公式,預估其疲勞壽命。

2.     FCPBGA的熱機械和吸濕變形測試

除了熱失配造成的熱機械變形外,塑料封裝器件還會(huì )從周?chē)h(huán)境中吸收濕氣并造成塑料的膨脹,從而引起整個(gè)器件的變形和內部應力場(chǎng)的變化。三維云紋干涉儀記錄了FCPBGA從熱機械變形到吸濕變形的全過(guò)程(歷時(shí)三個(gè)月)。見(jiàn)下圖:

在該應用中,三維云紋干涉儀發(fā)現了FCPBGA器件因塑料封裝材料的吸濕膨脹造成的器件翹曲翻轉,與FEM計算結果配合揭示了高分子封裝材料吸濕膨脹是造成相關(guān)失效(如UBM 開(kāi)裂)的機制。

圖3.png


三維云紋干涉系統配置及可選配件如下:

主機系統

可選配件

1.     光學(xué)機箱(含532nm激光器)

1.     微型加載架(可施加拉伸/壓縮,三點(diǎn)/四點(diǎn)彎曲)+六維精密調節架+力傳感器;

2.     相機+10X變焦鏡頭+支架

2.     微型加熱爐(室溫-300C+六維精密調節架;

3.     光場(chǎng)調節觀(guān)察筒+支架


4.     電腦及數據處理軟件啊



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