封装印刷电路板、电子部件的故障分析、不良分析
随着智能手机等终端设备的高功能化、纤薄化发展，封装印刷电路板、电子部件也在向小型化、高密度化的方向迈进。而在汽车领域，基于自动刹车及自动驾驶技术的电子控制化进程也在不断推进中。这些变化无一例外地对封装印刷电路板、电子部件的可靠性提出了更高的要求，基于故障分析、不良分析的品质改良，也必须不断提升精度及速度。
下面我们将为您介绍使用新型4K数码显微系统开展故障及不良分析的应用案例。
封装印刷电路板、电子部件故障分析的重要性
在智能手机、平板电脑终端、可穿戴设备等不断向小型化、纤薄化、高功能化方向发展的背景下，印刷电路板及部件的小型化、高密度化、多层化进程也在持续推进当中。而在汽车行业，随着自动刹车及自动驾驶技术的研究开发，重要构成部件也在向电子控制化的方向发展。在这样的背景下，封装印刷电路板、电子部件也需要长时间承受移动、加速、停止等状态下的应力，必须具备更高的耐久性及可靠性。
对于在日常生活的方方面面肩负重要职责的终端设备，以及追求高度安全性的汽车等产品而言，受到电子控制的重要部件一旦发生故障或不良，就有可能引发重大的问题或事故。
在评估封装印刷电路板、电子部件的耐久性及可靠性时，可靠性评估试验（加速试验）的重要性愈发凸显。除了产品试验，还要重视上市产品的品质保障，用显微镜进行产品故障分析、不良分析，并据此查明原因、改良品质，这个环节的重要性达到了空前的高度，对精度的要求也越来越高。
在制造现场的安装工序中，以及产品进入市场后，都有可能发生封装不良及电子部件故障，下面我们将对相关的分析方法进行说明。
故障分析、不良分析的方法
封装印刷电路板的故障分析、不良分析方法可分为如下几种。
- 故障部位的查明
- 用电气手段再现故障，利用“锁相红外热成像分析”等手段，查找电子部件、单元等短路或漏电时的发热位置，查明故障部位。
- 故障部位的确认
- 利用透射X线、X线CT、电子探针微量分析仪（EPMA）等工具，观察细微结构等对象，正确理解并掌握相应的物性。
- 不良部位的观察、分析（不良分析）
- 通过用显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、聚焦离子束装置（FIB）、电子探针微量分析仪（EPMA）等工具对不良部位进行“截面观察”，研磨开封树脂封装后进行“平面观察”等，可以详细分析不良，查明具体的原因。
封装印刷电路板、电子部件的观察、分析应用案例
在上文列举的电子印刷电路板、电子部件故障分析、不良分析中，“不良部位的观察、分析”的精度尤为关键。在上市产品及可靠性评估试验的故障原因查明及改良中，分析、评估不仅要确保正确性，还要提高速度。
其中，用显微镜对不良部位实施外观检测，并据此开展分析、评估，是一种非常常用的方法。但是显微系统设备较大，还要换用多种设备，操作繁琐，费时费力。在观察、分析过程中，还会遇到细微部件凹凸不平、照明条件难以设定、轮廓不清晰等众多问题。
基恩士的高精细4K数码显微系统“VHX系列”采用高分辨率HR镜头、4K CMOS等先进技术，能用清晰的4K图像对不良部位进行正确的观察及分析。还能使用高分辨率的放大图像，以简单操作直接完成2D、3D测量等工作，高精度地快速完成分析所需的一系列作业。
下面将介绍使用“VHX系列”进行观察、分析的应用案例。
引线接合的观察、分析
部分显微系统无法对模具上立体连接的各引线接合进行全幅对焦，因光泽产生的光晕等也会造成不利影响，很难拍摄到清晰的图像。
4K数码显微系统“VHX系列”则配备了“全方位观测系统”，能以各个角度进行倾斜观察，还能借助高功能的内置光源进行均匀照明，用“消除光晕功能”抑制光线反射形成的光晕，实现对目标物整体全幅对焦的“实时深度合成”。在对立体引线接合进行高倍率观察时，也能用全幅对焦的清晰4K图像，进行正确的观察及分析。
半导体封装截面/表面的观察、分析
4K数码显微系统“VHX系列”配备了暗视场、明视场、微分干涉（DIC）、偏光等多样化的照明功能。还能观察半导体封装时使用的接着剂（粘合剂）及各类焊膏的特性及材料形状。
树脂包埋后的截面样品切削或研磨不充分时，同样能用少量图像构建立体影像，在进行高倍率观察时也能获得全幅对焦的清晰图像。
“VHX系列”还能利用“全方位观测系统”，从倾斜角度进行封装表面及针脚的高倍率观察。实现了大景深，不必进行繁琐的调焦，就能用全幅对焦的清晰图像快速实现高精度分析。
封装印刷电路板的观察、测量及分析
已封装电子部件的印刷电路板表面凹凸不平，颜色及光泽情况复杂，难以进行准确的调焦及照明条件设定，作业费时费力。
4K数码显微系统“VHX系列”配备了高分辨率HR镜头与电动镜头转换器，无需更换镜头就能进行20至6000倍的自动倍率切换，实现“无缝缩放”，通过直观操作进行放大观察。借助“全方位观测系统”，在进行高倍率倾斜观察时同样可获得全幅对焦的高分辨率图像，能够对立体的封装部件进行清晰的观察、分析。还能用画面分割功能分屏显示倍率不同的图像，即便目标物是高密度的封装印刷电路板，也能跟踪观察作为分析对象的封装不良部位。
甚至能直接使用高分辨率图像中的高度信息，实现次微米级的3D形状及轮廓测量，仅用1台设备就能快速完成定量分析及评估。
IC芯片的最终外观检测
4K数码显微系统“VHX系列”支持最大6000倍的高倍率观察，在高倍率条件下也能获得高分辨率的4K图像。配备了深度合成、HDR等功能，对于多样化照明或凹凸不平的目标物也能对整体进行全幅对焦，对于IC芯片电路图形的细微划痕也能清晰捕捉。
除了故障及不良分析，在制造现场的最终外观检测中也能实现正确快速的分析和评估。
IC芯片的异物混入检测、分析
混入电路的细小异物（微粒子）可能会造成短路等问题，引发故障及不良。
4K数码显微系统“VHX系列”对于细小异物也能拍摄高倍率的清晰图像。还能用少量图像构建立体影像，分辨异物和凹陷造成的凹凸，判断电路表面是否有异物存在。
“VHX系列”甚至能直接运用高度信息，对异物的3D形状及轮廓进行测量。仅用1台设备就能快速根据异物的大小、结构、体积进行定量评估，并用拍摄到的图像和测量值创建报告。
提高故障分析、不良分析的精度及作业效率
4K数码显微系统“VHX系列”不仅能够用清晰的4K图像进行观察、分析，还能用1台设备完成2D、3D测量，对于具有立体结构的封装印刷电路板、电子部件，能够大幅改善故障分析和不良分析的精度及作业效率。
还能通过简单操作实现高水准的分析与定量评估，无论熟练度如何，几乎不会产生人为误差。
除了上文中介绍的功能外，“VHX系列”还配备了许多其他的功能，能够满足各类目标物多样化故障及不良分析的需求。
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