Indledning
IC'er er hjertet af elektroniske produkter, men på baggrund af globale udsving i halvlederforsyningskæden kommer forfalskede chips af høj-kvalitet og renoverede enheder gradvist ind på markedet. Dette udgør betydelige kvalitetsrisici for fremstilling af høj-elektroniske produkter. I PCBA-fremstilling kan brugen af renoverede eller forfalskede IC'er af høj-kvalitet resultere i alt fra mislykket produktfejlretning til for tidlig fejl under slutbrugerdrift-, der kan skade brandets omdømme alvorligt.
For at holde disse forfalskede komponenter væk fraproduktionslinie, skal kvalitetskontrolforanstaltninger inden for industrien løbende opgraderes. Chipafkapsling, som en afgørende metode til destruktiv fysisk analyse, tjener som et yderst effektivt fysisk forsvar mod forfalskede og renoverede chips af høj-kvalitet. Nedenfor vil vi nedbryde, hvordan denne inspektionsteknologi sikrer PCBA-kvalitet på mikroskopisk niveau.
Kerneprincipper og fysiske processer for chip-dekapsulation
Dekapsling er også kendt som kemisk dekapsling. Dens primære formål er at fjerne den epoxyformemasse, der dækker chippens overflade-uden at beskadige den interne wafer eller trådbindinger-og derved blotlægge den indre mikrostruktur.
I praksis bruger inspektionsteknikere automatiske dekapsulationsmaskiner eller stærke syrer med høj-renhed. De mest almindeligt anvendte midler er rygende salpetersyre og koncentreret svovlsyre, med temperaturer fra 60 til 90 grader Celsius og koncentrationer på over 90%. Stærke syrer oxiderer og opløser hurtigt epoxyindkapslingen, mens den interne siliciumwafer, siliciumdioxiddielektriske lag og passiveringslag udviser ekstrem høj modstand mod disse syrer. Efter en præcist kontrolleret kemisk reaktion renses prøven ved hjælp af enultralydsrensmed vandfri ethanol. Teknikere får derefter en chipprøve med waferen blotlagt og alle ledninger intakte, og forbereder den fysisk til efterfølgende mikroskopisk inspektion.
Mikroskopisk inspektion af guldtrådsbinding og rammemorfologi
Når den kemiske dekapsering er afsluttet, undersøger teknikere prøven under et metallografisk mikroskop med høj-forstørrelse, typisk indstillet til en forstørrelse mellem 100x og 1.000x. Det første trin i den mikroskopiske inspektion fokuserer på trådbindingen og rammestrukturen. Renoverede chips har ofte gennemgået sekundær forarbejdning. Hvis der under mikroskopet observeres afskalning, ridser eller spor af sekundær trådbinding på den indvendige rammebelægning, tyder det stærkt på, at enheden sandsynligvis er en genbrugsdel. Især ved guld- eller kobbertrådsbindingspunkter er bindingskuglerne på en normal chip fulde, glatte og cirkulære med tæt kontakt til waferpuderne. I modsætning hertil udviser renoverede enheder ofte deformerede bindingskugler, beskadigede puder eller endda resterende intermetallisk sammensat affald fra tidligere lodning. Disse subtile fysiske deformationer og rester er tydeligt synlige under et 1.000x forstørrelsesglas.
Sammenlignende analyse af wafer silketryk og layoutfunktioner
Det sværeste aspekt ved forfalskede chips at beskytte sig imod er forfalskning af eksterne silketryksmærker; lasermarkeringsmaskiner kan nemt kopiere modelnumrene og batchnumrene på pakken. De-caps-inspektion giver dog mulighed for direkte observation af chippens "DNA": wafer-layoutet. Ved at placere den af-beklædte wafer under et scanningselektronmikroskop eller høj-forstørrelsesmikroskop kan teknikere tydeligt se de mikroskopiske kredsløbslinjer og silketrykmarkeringer (dvs. matricemærket) på waferens overflade. Under fremstillingen ætser lovlige waferfabrikater designfirmaets logo, waferkode, layoutversionsnummer og copyright-år på waferens kant eller specifikke områder. Linjebredderne af disse mikroskopiske skærm-trykte mærker er typisk under{10}}mikrometer store. Da forfalskede chips af høj-kvalitet ofte bruger lav-wafere til funktionel substitution, vil deres waferscreen-tryk, fotolitografiske mønstre og kredsløbslayout uundgåeligt adskille sig væsentligt fra dem, der er på ægte, originale chips. Ved at udføre en sammenligning på pixel-niveau af testprøvens Die Mark med den originale producents officielle database eller standardreferenceeksempler, kan chippens ægthed bestemmes øjeblikkeligt.
Dybdegående-undersøgelse af fejl forårsaget af mikrorevner og ESD-skader
De-caps-test bruges ikke kun til ægthedsbekræftelse, men er også en uundværlig metode i PCBA-fejlanalyse. Under fejlfindingsfasen af PCBA-fremstilling, hvis der opstår funktionelle defekter, og der er mistanke om IC-skade, kan de-caps-testning udføres for at inspicere for fysisk skade under et mikroskop. Renoverede chips, der har været i drift i lang tid, ophober ofte mikroskopiske revner internt. Disse revner er for det meste fordelt langs wafer-kanterne eller ved hjørnerne af pakken; under temperaturudsving og fysiske vibrationer kan de forplante sig indad mod waferkernen, hvilket får metalforbindelser til at bryde. Derudover vises nedbrydningspunkter forårsaget af elektrostatisk udladning (ESD) under et mikroskop som lokaliseret siliciumsmeltning eller udbrænding af passiveringslaget. Denne mikroskopiske fysiske patologianalyse hjælper procesingeniører med nøjagtigt at bestemme, om en fejl skyldes ældning af råmaterialer eller en fejl i ESD-beskyttelse under fremstillingsprocessen.
Afbødning af enhedsrisici kræver videnskabelige data og stringente processer. For at sikre pålideligheden af alle loddeforbindelser og ægtheden af hver komponent opgraderer vi løbende vores testteknologier og har bygget et robust kvalitetsforsvarssystem lige fra IQC indgående inspektion til dybdegående destruktiv analyse.
Hurtige fakta om NeoDen
- Etableret i 2010 med 200+ ansatte og 27,000+ kvm. fabrik af uafhængige ejendomsrettigheder, for at sikre standardstyringen og opnå de mest økonomiske effekter samt spare omkostningerne.
- Ejede eget bearbejdningscenter, dygtig montør, tester og QC-ingeniører, for at sikre de stærke evner for NeoDen-maskiners fremstilling, kvalitet og levering.
- 40+ globale partnere dækket i Asien, Europa, Amerika, Oceanien og Afrika for med succes at betjene 10000+ brugere i hele verden for at sikre bedre og hurtigere lokal service og hurtig respons.
- 3 forskellige R&D-teams med i alt 25+ professionelle R&D-ingeniører for at sikre den bedre og mere avancerede udvikling og ny innovation.
- Dygtige og professionelle engelske support- og serviceingeniører, for at sikre det hurtige svar inden for 8 timer, giver løsningen inden for 24 timer.
- Den unikke blandt alle de kinesiske producenter, der har registreret og godkendt CE af TUV NORD.
- NeoDen leverer livslang- teknisk support og service til alle NeoDen-maskinerne, desuden regelmæssige softwareopdateringer baseret på brugserfaringer og faktiske daglige anmodninger fra slutbrugerne.