別讓X-ray檢測成為元件早衰的隱形殺手！寄生輻射風險一次破解

X-ray劑量儀這麼多種，我們該如何選擇呢？為達成精準測量X-ray劑量的目的，需要X-ray檢測系統來產生穩定的輻射，以及X-ray劑量儀來精確測量劑量率。應選擇符合關鍵參數的X-ray系統來模擬典型的X-ray檢測條件。表三顯示劑量儀的類型。

游離腔和基於半導體的劑量儀為主動設備，可測量輻射引起的電流，因此能即時讀取劑量。而基於發光的劑量儀則是被動設備，會將劑量儲存於設備中，需要經過溫度或光的後處理才能測量劑量，且照射後無法立即讀取資料。因此，使用以發光為基礎的劑量儀時，建議在常溫和正常自然條件下儲存，保護其免受高溫和紫外線影響，並減少儲存與運輸時間，因為這些因素皆會影響劑量的準確度。若已知環境條件會影響劑量儀反應，則應對測量結果進行校正。額外的參考劑量計可用來監測由於不必要或雜散效應所產生的劑量，並將其從 X-ray校準所用劑量計的讀數中扣除。同時，應考慮能量範圍內的讀取器校準。ISO/ASTM 51956 標準，例如：《練習輻射加工使用熱釋光劑量測定系統 （TLD系統）》，可作為指導方針。

圖二為X-ray總電離劑量 (TID) 測試流程示意圖。可以執行兩種特徵分析模式，並記錄在摘要報告中。第一個是超出供應商極限值的特徵，第二個是故障極限值的特徵。

1. 供應商極限值：
   這是供應商設立的一個輻射劑量的最大限度，指的是元件在接受 X-ray輻射的過程中能夠承受的最大劑量。在這一過程中，測試會根據預期的最嚴重輻射情況來設定測試參數。如果在測試中需要返工或進行進一步檢查，這段時間的曝露時間也必須計算在內，不能超過設定的供應商極限。
2. 故障極限值：
   這是指在經受輻射後，元件可能會出現故障的最大輻射劑量。透過對元件的測試，根據「第一個故障參數」來判定，這有助於確定元件在最大輻射劑量下是否仍能正常運作。

X-ray輻射總電離劑量 (TID) 測試的最終報告必須從典型批次的樣品中隨機選擇若干樣品，並包含未遭受輻射的對照樣品。最終報告應包含以下內容：

1. X-ray系統描述，包括：
   (1) 設備、供應商、型號、X-ray靶材類型
   (2) X-ray的設定和劑量率
   (3) 如果使用濾光片，濾光片的材料與厚度
   (4) X-ray燈管與測試元器件之間的距離
   (5) 相對於X-ray源的方向
2. X-ray劑量儀的描述：
   包括供應商、型號、劑量率測量範圍，以及精度範圍的對應公差。
3. 元器件的描述：
   包括製程節點 (電子元器件之特徵)、產品名稱、批號、日期代碼等。
4. 封裝類型和熱界面材料類型 (如果有)：
   如果為非封裝單元（裸晶片或晶圓級）或無蓋/封裝已開蓋(解封裝)，則應註明。
5. 已測試的元器件總數：
   包括對照 (未遭受輻射) 的元器件數量。
6. 電氣測試所使用的環境溫度。
7. 在描述時間效應的影響的情況下，曝露與讀出之間的時間間隔與退火條件。
8. 每個測試元器件遭受輻射的X-ray總劑量：
   (1) 空氣中的劑量。
   (2) 材料中的劑量 (如適用)。
   (3) 從空氣到材料的劑量轉換因子 (如適用)。
   (4) 特徵模式：故障極限值或供應商極限值。
9. 電氣測試的結果。