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集成電路引線焊接無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究

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  引言

  1、研究和尋找

  集成電路引線焊接質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)方法一直是大家所關(guān)心的問(wèn)題。傳統(tǒng)檢查焊接質(zhì)量的方法是用機(jī)械力推(或拉)動(dòng)測(cè)試,但它已不適應(yīng)輸入/輸出端點(diǎn)多達(dá)300個(gè)以上,引線間距小于0.1mm的集成電路引線焊接質(zhì)量的檢測(cè),且檢測(cè)為破壞性,不足之處顯而易見(jiàn)。激光掃描聲學(xué)顯微鏡(簡(jiǎn)稱(chēng)SLAM)作為一種超聲無(wú)損檢測(cè)新技術(shù),由于能給出被測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的聲顯微圖像,反映出被測(cè)物體的機(jī)械彈性參數(shù)分布,故應(yīng)用廣泛。本文分析了SLAM用于集成電路引線焊接無(wú)損檢測(cè)的一些設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo),通過(guò)對(duì)我們已有的國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的SLAM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的改造,對(duì)一些集成電路引線焊接進(jìn)行了模擬性實(shí)驗(yàn)并探測(cè)到焊接質(zhì)量的缺陷。

  2、SLAM系統(tǒng)的工作原理

  SLAM的關(guān)鍵部分如圖1所示。聲換能器將微波轉(zhuǎn)變成聲波,該聲波經(jīng)過(guò)多層媒質(zhì)達(dá)到工作面板的下表面形成動(dòng)態(tài)波紋。聚焦的激光束在該面上作二維掃措時(shí),反射光為受聲動(dòng)態(tài)波紋調(diào)制的角調(diào)制光束,用刀口技術(shù)進(jìn)行調(diào)解,就能在顯示屏上獲得聲像。

  一旦把集成電路樣品放入SLAM系統(tǒng)中,此時(shí),超聲波入射角的選擇除考慮SLAM系統(tǒng)響應(yīng)特性外,還考慮集成電路樣品放入后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)聲波傳輸特性的影響。對(duì)用于集成電路制造的典型陶瓷材料,其傳輸系數(shù)與入射角的關(guān)系曲線如圖3所示。

  由以上分析,超聲波入射角的選擇應(yīng)同時(shí)考慮到SLAM系統(tǒng)響應(yīng)特性和被測(cè)集成電路樣品材料的傳輸特性,以期獲得最佳響應(yīng)。

  3、SLAM系統(tǒng)裝置與實(shí)驗(yàn)

  實(shí)驗(yàn)用模擬集成塊的制作是在陶瓷基片上采用點(diǎn)焊的方法焊接不同尺寸的金屬帶狀引線而成。為了探測(cè)到焊接質(zhì)量的好壞,我們有意焊接了一些有缺陷的點(diǎn),但通過(guò)人眼及光學(xué)顯微鏡,從表面并不能發(fā)現(xiàn)缺陷所在。下面給出模擬集成塊的SLAM聲學(xué)像(經(jīng)計(jì)算機(jī)處理)以及顯微光學(xué)像,如圖5、6、7、8所示。

  上面圖中箭頭所示為焊點(diǎn)位置。由圖5聲學(xué)像可清楚地看到,金屬引線與陶瓷基片上的電極完全相連,整個(gè)焊點(diǎn)內(nèi)沒(méi)有空氣間隙。圖7和圖8分別是具有三個(gè)焊點(diǎn)的模擬集成塊的聲學(xué)像和光學(xué)像。從圖8光學(xué)像看不出焊點(diǎn)質(zhì)量好壞,但從圖7聲學(xué)像可知焊點(diǎn)1大部分焊接上,焊點(diǎn)2全部焊接上,焊點(diǎn)3只有一小部分焊接上。

  4、結(jié)論

  屬于無(wú)損檢測(cè)的SLAM能夠獲得高分辨率的集成電路引線焊接聲顯微圖像,反映了SLAM掃描范圍內(nèi)集成電路的焊接結(jié)構(gòu),只要有裂縫、氣泡、脫層等,就會(huì)在聲顯微圖中反映出來(lái)。實(shí)際測(cè)量中還應(yīng)注意根據(jù)被測(cè)對(duì)象選擇合造的聲波入射角、聲換能器輸入功率以滿足要求。整個(gè)工作為SLAM實(shí)際應(yīng)用于集成電路引線焊接質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)打下了基礎(chǔ)。

 
發(fā)布:2007-07-30 11:24    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁(yè)]    [關(guān)閉]
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