创实技术Lab“透视”X-Ray检测

2023年 04月 25日

有一种常用的电子元器件检测方法,它不仅是一种发展成熟的无损检测方式?还具有强大的“透视”能力?能够检测出内部晶圆是否存在;晶圆尺寸、方向是否一致;是否有偏位、损伤;引线框是否相同;焊线是否正确……

没错!它就是X-Ray检测!

之前在介绍创实技术高标准品质实验室时,就重点突出了其3大能力,外观检测(EVI)、X-Ray检测以及开盖检测。

本期,创实技术Lab栏目就带各位“透视”X-Ray检测!

1. X-Ray检测初印象

X-Ray检测仪是在不损坏被检物品的前提下使用低能量X光,快速检测出被检物,即利用高电压撞击靶材产生X射线穿透来检测电子元器件、半导体封装产品内部结构构造品质、以及SMT各类型焊点焊接质量等。

因此,X-Ray测试是一种实时非破坏性分析以检查元件内部硬件组成的测试方案,主要检查芯片的引线框架、晶圆大小和数量、邦定线和气泡, 客户可提供合格品或者参考品进行对比检查。

2. 用到的设备?

以创实技术为例,其品质实验室用到X-Ray无损检测仪(如下图所示)来做相关测试。

202401-111.jfif

X-Ray无损检测仪

用它,即可基于X-Ray检测实现:

01 IC封装中的缺陷检验,如:层剥离、爆裂、空洞以及打线的完整性检验;

02 印刷电路板制程中可能产生的缺陷,如:对齐不良或桥接以及开路;

03 SMT焊点空洞现象检测与量测;

04 各式连接线路中可能产生的开路,短路或不正常连接的缺陷检验;

05 BGA封装以及Flip chip BGA封装中锡球的完整性检验;

06 密度较高的塑料材质破裂或金属材质空洞检验;

07 芯片尺寸量测,打线线弧量测,组件吃锡面积比例量测。

3. 检测过程大概是?

大多数 X 射线系统具有三轴观察能力。当元器件安装在主轴型支架上时,它可以在旋转每个轴的同时对元器件进行固定。大多数系统都能够通过 X 轴来上下移动 X 射线光头或观察台。

以此,便可验证芯片和焊线是否有缺失,而无需进行电气测试来确认这一结果,从而节省了时间和金钱。

那X-Ray检测有其他局限性吗?

当然~据创实技术Lab介绍,深度感知一直是 X 射线的一个局限。X 射线系统通常有一个控制器,其允许用户增加或降低光束强度,并允许一定程度的深度控制,此功能的范围非常有限。

4. 案例:X-Ray检测“实锤”假冒物料

创实技术Lab在搜集实验室资料时,发现了一起有关物料ST3485EBDR的X-Ray检测案例。

据悉,创实技术实验室人员在拿到物料后,首先发现了一个标签疑点:

这颗物料的合格品标签如下所示:

morroco.png

 

但创实技术接收到的这批物料标签却是这样:

 

mal.jfif

 

据创实技术实验室的检测人员介绍,标签疑点主要存在2方面:

 

其一,ST3485EBDR 此型号在官网显示原产国为MOROCCO;而不是MALAYSIA!此型号在市面上也没有找到第二家能卖MY产地的货!

 

其二,标签QC 章存疑。据查,数据库的QC章是OUTGOING(如下图右侧所示),本批物料则是OUTGONG(如下图左侧所示)。

 

202401-444.png

 

随后,创实技术实验室便对该批物料展开了基本的EVI检测(外观检测),比如:

 

外观检测-丝印,外形通过

202401-555.png


外观检测-尺寸通过


202401-666.png


外观检测-MPT通过

202401-777.png

在外观检测多项步骤通过后,为了进一步确认该批物料的真伪,创实技术实验室的检测人员对此批物料进行了X-Ray检测,从而发现了关键点——假冒品与合格品的引线框架,晶粒大小完全不同!并且也未找到官方PCN关于晶粒方面的任何变更。


202401-888.png

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正是利用X-Ray检测,创实技术实验室的检测人员“实锤”了这批假冒物料。

其他X-Ray检测案例

外观&X-Ray检测案例:安森美某样品晶粒大小、引线框架与金样不一致。

样品型号:MBRS260T3G

202401-1111.png

样品检测说明:外观检查发现物料侧面的模封体外形、引脚外形与图纸不一致,而金样的外形与图纸是一致的。再进一步X-Ray检查时发现大货内部的晶粒大小、引线框架与金样不一致,判定为假货。

202401-2222.png

要知道电子行业因假冒元器件而导致的损失每年估计超过50亿美元,高额利润更让造假者们趋之若鹜。

假冒元器件通常为回收元器件,克隆(仿制)、超量生产和不符合规格、有缺陷的元器件以及被篡改描述信息的元器件,这类假冒元器件通常会产生严重的隐患,芯片内被篡改的信息可能会破坏整个系统的功能,会造成整机产品的早期失效,或对产品稳定性、可靠性造成负面影响。

因此,供应链安全的保驾护航需要各种检测硬实力的支撑。

而《创实技术Lab》栏目成立的初衷也在于此。

未来,我们将持续对外公布

自身检测中所拦截的异常和高危物料信息,

以自己所见为折射,

帮助客户及行业预警各类风险!

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