IC 封裝回來,電性測試卻異常,如何釐清問題點?

發佈日期:2016/7/28
發佈單位:iST宜特

IC封裝回來,電性測試卻異常—
是晶片設計端有問題?還是IC封裝端異常?是哪個製程環節出了問題?

PCBA測試結果異常—
是晶片設計端 或者封裝端需調整?還是SMT黏著焊點異常,到底該如何釐清?

上述問題,或多或少您都有遇到過。這些問題該如何找出原因,都有一個共通點,必須在不破壞樣品的前提下做檢測,例如X-Ray。

然而,以往在設備的極限下,包括解析度不夠好、倍率較低,使得上述有些微小的異常點,不容易用X-Ray找到,因而無法短時間釐清問題與改善解決。

您的心聲,我們都聽到了,因此宜特今年升級設備,引進業界解析度最好、倍率最高、還可360度拍攝零死角影像環繞的ZEISS Xradia 520 Versa高解析度三維X光顯微鏡( High Resolution 3D X-Ray Microscope)設備。

升級之後,除了可以讓您輕易找到異常點。更重要的是,能夠測試的樣品種類與尺寸變多元、變大。除了一般IC、包括3D IC、MEMS,甚至到PCB、PCBA、系統成品,只要尺寸在30公分以內、重量達15公斤以下的產品,不用破壞分割,都可以送來宜特委案。

  • 案例1

    當您遇到IC封裝打線燒毀情形,是晶片內部還是打線短路造成呢?左圖為傳統2D X-Ray檢測是平面影像,有時無法很明確判斷異常的原因,因此可藉由右圖3D X-Ray影像清楚呈現。

    2D X-Ray影像,僅能得知打線斷掉

    利用3D X-Ray,更清楚了解還有Wire bonding short的問題

  • 案例2

    IC電測open懷疑是SMT 焊點異常,執行3D X-Ray可清楚看見bump未與線路焊接。

    3D X-Ray影像(焊點open)

    3D X-Ray軟體切片功能影像

    此外,為了要讓異常點快速且精準地被找到,宜特除了提供3D X-Ray,還可協助您串聯其他實驗方式,讓您產品的異常點無所遁形,包括:

    • 電性驗證:依據電測結果找出Fail pin,再以3D X-Ray進行檢測找出異常現象。
    • 熱影像驗證:先以Thermal EMMI確認異常位置,再以3D X-Ray實驗檢測失效原因(參見下圖案例)。
  • 案例3

    被動元件失效,樣品進行Thermal EMMI確認漏電情形(Leakage)後,再進行3D X-Ray實驗檢測,發現有金屬異物殘留現象。

    Thermal EMMI熱點影像

    利用3D X-Ray,偵測出金屬異物

    另外,做完3D X-Ray,若需要更進一步了解異常現象,宜特也提供包括切片、紅墨水實驗,協助您全面診斷:

    PFA(物性故障分析):3D X-Ray定位出異常點後,再進行切片驗證。

    CRE(零件可靠度):3D X-Ray檢測發現小區域有微裂(Crack)現象後,則可進行紅墨水試驗(Dye/Pry test)確認焊點是否有全面性的微裂。

    此外,若您想了解您目前產品所遇到的異常,是否適合使用3D X-Ray來檢測,歡迎參見下列應用:

    • IC封裝中的缺陷檢驗:打線的完整性檢測、電測異常(open/short)、黑膠裂痕、銀膠及黑膠氣泡。
    • 印刷電路板及載板製程中可能產生的缺陷﹕線路製程不良、橋接及開路;電鍍孔製程品質檢測;多層板各層線路配置分析。
    • 電子產品開路、短路或不正常連接的缺陷檢驗。
    • 錫球陣列封裝、覆晶片封裝中錫球的完整性檢驗:錫球變形、錫裂、錫球空冷銲、錫球短路、錫球氣泡。
    • 密度較高的塑膠材質破裂或金屬材質空洞檢驗。
    • 各式主、被動元件檢測分析。
    • 各種材料結構檢驗分析及尺寸量測。

本文與各位長久以來支持宜特的您,分享檢測驗證經驗,若您有樣品異常現象需要判斷檢測,或是對相關知識想要更進一步了解細節,不要猶豫,歡迎洽03-579-9909 分機6571陳小姐 或 分機6566 張先生│Email: web_nde@istgroup.com