哈尔滨电子元件检测项目

优尔鸿信，多年从事PCB板及电子零组件检测与失效分析服务，实验室工程师熟悉PCB板SMT和DHP工艺流程，结合超声波C-SAM、3DX-RAY、离子束切割、FIB、扫描电镜等设备，可开展PCB板、电子元器件、PCBA的一系列质量检测与失效分析。
IMC定义
IMC是指金属与金属、金属与类金属之间在紧密接触的界面间，通过原子迁移互动的行为，组成一层类似合金的化合物，这种化合物可以写出分子式。在焊接领域，IMC特指铜锡、金锡、镍锡及银锡等金属组合之间形成的共化物。当焊锡与被焊底金属（如铜、镍、金、银等）在高温中接触时，锡原子和被焊金属原子会相互结合、渗入、迁移及扩散，冷却固化后在两者之间形成一层薄薄的共化物，即IMC层。
焊接的重要性：
1.构成一种电子产品，绝不可能与焊锡作业无关；
2.焊锡作业的良莠可能成为产品度的关键 ；
3.焊锡作业同时也是影响制造成本高低的因素之一。
焊接的作用： 
1.起一个连接和导通的作用； 
2.起一个固定的作用。 
焊接的关键： 
在一个足够热量的条件下形成金属化合物(IMC)。
IMC的影响：
IMC本身具有不良的脆性，会损害焊点的机械强度及寿命，尤其对抗劳强度危害很大。适量的IMC是焊点强度的保证，但过厚或过薄的IMC都会降低焊点的可靠性。IMC层过厚会导致焊点脆化、易断裂；而过薄则可能无法形成有效的连接。
IMC的测量
1）IMC样品制作（切片法）
2）化学腐蚀处理 
3）金相观察 
4）扫描电镜SEM&EDS分析

场**扫描电镜（FE-SEM）是一种高分辨率的电子显微镜，广泛应用于材料科学、生物学、纳米技术等领域。
工作原理
电子源：FE-SEM使用场**电子源，通过强电场从尖锐的钨针尖或单晶LaB6**电子，产生高亮度、高相干性的电子束。
电子束聚焦：电子束经过电磁透镜系统聚焦，形成细的探针，扫描样品表面。
信号检测：电子束与样品相互作用，产生二次电子、背散射电子等信号，探测器接收这些信号并形成图像。
主要特点
高分辨率：FE-SEM的分辨率通常可达1 nm以下，能够观察纳米级结构。
高放大倍数：放大倍数可达百万倍，适合观察微小细节。
多种信号模式：除了二次电子成像，还可以进行背散射电子成像、能谱分析（EDS）等。
样品准备
导电性：非导电样品需要镀金或碳等导电层，以避免电荷积累。
尺寸：样品尺寸需适合样品台，通常不**过几厘米。
干燥：生物样品通常需要脱水处理，或使用低温冷冻技术。
应用领域
材料科学：观察材料的微观结构、表面形貌、晶体缺陷等。
生物学：研究细胞、组织、微生物等的**微结构。
纳米技术：表征纳米颗粒、纳米线、薄膜等纳米材料的形貌和尺寸分布。
测试步骤
样品准备：根据样品性质进行适当的预处理。
装载样品：将样品固定在样品台上，确保稳固。
抽真空：将样品室抽真空，通常**10^-5 Pa。
调整参数：设置加速电压、束流、工作距离等参数。
扫描成像：选择合适的区域进行扫描，获取图像。
数据分析：对图像进行分析，提取所需信息。
注意事项
样品污染：避免样品污染，保持样品室清洁。
参数优化：根据样品特性优化测试参数，以获得图像质量。
安全操作：遵循设备操作规程，确保安全。
通过FE-SEM测试，可以获得样品表面的高分辨率图像和丰富的微观结构信息，为科学研究和技术开发提供重要支持。

电子产品失效分析主要分为:
1. PCB/PCBA失效分析
2. 电子元器件失效分析
常见的失效形式有：
爆板、分层、短路、起泡，焊接不良，腐蚀迁移、开路，短路，漏电，功能失效，电参数漂移，非稳定失效等
常用的分析手段：
SEM+EDS分析：利用高能电子束轰击样品表面激发各种信号，可对陶瓷、金属、粉末、塑料等样品进行形貌观察和成分分析。SEM利用背散射电子（BEI）和二次电子（SEI）来成像，EDS通过特征X-RAY获取样品表面的成分信息。
 断层扫描分析：非破坏性测试，用于检测样品内部结构（金线键合情况、IC层次等）
3D X-RAY分析：非破坏性测试，用于检测PCBA焊接情况、焊点开裂、气泡、桥接、少件、空焊、PTH填锡量等
 超声波扫描（C-SAM)分析：利用超声波脉冲检测样品内部的空隙、气泡等缺陷，可用于观察组件内部的芯片粘接失效、分层、裂纹、夹杂物、空洞等。
 切片（Cross Section）分析：切片技术主要是一种用于检查电子组件、电路板或机构件内部状况、焊接状况的分析手段。通常采用研磨的方法，使内部结构或缺陷暴露出来。
 红墨水（Dye＆Pry）分析：适用于验证印刷电路板上BGA及IC的焊接情况。通过观察、分析PCB及IC组件的焊点情况，从而对焊接开裂情况进行判定。
 焊点推拉力（Bonding Test）：适用于验证印刷电路板上BGA锡球及小型贴片零件的推力测试，QFP引脚的拉力测试。
 芯片开封测试（IC-Decapping）：使用强酸将塑封器件芯片上方的塑料蚀掉，观察芯片金线焊接情况、芯片内部线路情况、芯片表面是否出现EOS/ESD等。
沾锡能力测试：针对SMT电子组件、PCB板进行沾锡能力测试，并通过测试结果对样品沾锡能力进行判定。
 离子浓度测试：测试样品溶液的组分和离子浓度﹐常测离子包括﹕F-﹑Cl-﹑NO2-﹑Br-﹑NO3-﹑PO43-、SO42-等。
 表面绝缘阻抗（SIR）测试：给电路施加一定电压，通过测试电路的电流大小，来计算出电阻值，并记录电阻值随时间变化情况。根据表面绝缘阻抗(SIR)测试数据可以直接反映PCBA的清洁度。可用于检测助焊剂、清洗剂、锡膏、锡渣还原剂、PCB软板等

FIB 测试
工作原理：基于离子源产生的离子束，在电场作用下被加速并聚焦成细束，当高能离子束撞击到目标材料时，与材料原子发生相互作用，导致材料原子的逐层剥离，从而实现的微纳加工。
常见的是 FIB-SEM 双束系统，将单束 FIB 与 SEM 技术相结合，不仅能够进行高精度的微纳加工，还能实现分辨率的成像，可同时进行离子束加工和电子束成像，大地扩展了设备的应用范围。
FIB测试需知：
样品要求：粉末样品应至少 5 微米以上尺寸，块状或薄膜样品的大尺寸应小于 2 厘米，高度小于 3 毫米，且要求导电性良好，如果导电性比较差的话需要进行喷金或喷碳处理。
确定测试目的：明确是进行截面分析、芯片修复、TEM 样品制备还是其他，以便确定具体的测试流程和参数设置。
FIB测试项目：
截面分析：利用 FIB 的溅射刻蚀功能对样品进行的**切割，观察其横截面的形貌和尺寸，并结合元素分析系统对截面成分进行分析，可帮助发现由于材料不均匀分布导致的局部过热等问题。
芯片修复与线路修改：能够改变电路连线的方向，诊断并修正电路中的错误，直接在芯片上进行修改，降低研发成本，加快研发速度。
TEM 样品制备：可以直接从样品中切取薄膜，用于透射电镜（TEM）的研究，缩短了样品制备的时间，提高了制样的度和成功率。
纳米器件的制造：能够在器件表面进行纳米级别的加工，对于纳米电子器件的制造和研究具有重要意义。
材料鉴定：可利用遂穿对比图像进行晶界或晶粒大小分布的分析，也可加装能谱仪（EDS）或二次离子质谱仪（SIMS）进行元素组成分析。
FIB相关设备：
扫描电子显微镜（SEM）：利用电子束扫描样品表面，产生二次电子、背散射电子等信号成像，可观察半导体器件的表面形貌、微观结构和缺陷，如裂纹、孔洞、短路、开路等。其分辨率较高，能对失效部位进行初步定位和观察，还可结合能谱仪（EDS）进行元素分析，确定是否存在杂质或异常元素分布。
透射电子显微镜（TEM）：通过电子束穿透样品形成图像，可提供半导体器件内部原子级别的结构信息，对于分析晶体结构、位错、界面缺陷等有效，常用于研究半导体材料的微观结构和缺陷对器件性能的影响。但 TEM 对样品制备要求高，需要制备出薄的样品。
原子力显微镜（AFM）：通过检测探针与样品表面之间的相互作用力来成像，可在纳米尺度上观察半导体器件的表面形貌、粗糙度、力学性能等，还能进行局部电学、磁学等特性的测量，对于研究半导体器件的表面物理和化学性质以及纳米尺度下的失效机制具有重要作用。
优尔鸿信检测
以客户为中心，为客户提供全面的PCB板检测服务。
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正规：于2003年获得CNAS初次认可，2018年获得CMA资质；
精益求精：验室采用全进口设备，确保数据准确性；
快速：3工作日完成报告，打破业内规则；
经验丰富：长期从事电子产品及零部件检测服务。
PCB板表面绝缘阻抗测试是一种用于评估PCB板表面绝缘性能的检测方法。在PCB的制造和组装过程中，由于绝缘层的质量对于防止电气故障具有至关重要的作用，因此它被广泛应用于电子制造、通信和电源电子设备等多个领域。

优尔鸿信检测技术（深圳）有限公司旗下的成都检测中心（华南检测中心成都分支）成立于1996年，配合高科技电子产品设计、验证、生产过程的检测需求组建科技实验室，创始团队汇集科技精英、凭借雄厚的技术背景和开拓创新精神，在一张白纸上点石成金。华南检测中心迄今发展成目**大功能22个专业的实验室，主要检测设备4300余台（套），拥有1500人的管理、技术人员团队，打造了一个提供快速、精密、准确检测能力、服务网络遍及全国的大型旗舰实验室。于2003年**中国国家合格评定**（CNAS）的初次认可，检测能力获得苹果、戴尔、惠普等**客户的认可，实现［一份报告、**通行］。 检测业务主要分为：尺寸量测与3D工程、仪器校准、材料分析（金属、塑料）、有害物质检测、电子零组件失效分析、物流包装测试、可靠性分析（气候、机械）、仿真分析、热传测试、声学测试、食材检测（微生物、理化检测）、儿童玩具测试、汽车材料及零部件检测、产品认证等。