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三维云纹干涉仪原理

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2024/4/1 11:24:21

三维云纹干涉仪全套

三维云纹干涉仪配机械加载架

产品简介:

产品名称:三维云纹干涉仪

用:该设备用于测量试件在机械或热载荷作用下的三维热机械变形场(面内的U,V场和离面的W场)。在电子封装领域,该设备是重要的失效分析手段。

主要技术参数:

1)试件尺寸(测试范围):φ3.5mm φ35mm10X变焦镜头记录条纹图像;

2)原始测试分辨率:417nm (UV)266nmW场),借助于相移技术可提高100倍。

3)微型加热炉:内腔尺寸60mm见方,温度范围室温-300C,升温速度5-30°C 可调, 可维持在某一设定温度点,波动范围小于1°C,内部均匀度优于3°C

4)光学主机箱尺寸:300mm ´300mm´275mm,设备总重量:10Kg

产品特色:

(1)    能同时将三个变形场的干涉条纹图显示在计算机屏幕上,每个图像的分辨率都在百万像素以上(本公司的技术),并且能以每秒16-20帧的速率存储在硬盘上。

(2)    进口的核心光学元件确保了高质量的零场条纹和测试精度,带有U,V场的相移功能,W场相移功能可以选择。

(3)    配备微型机械加载架和微型加热炉,并且可固定在6维精密机械调节架上以调整试件的方位。

(4)    配备相移处理软件,可以识别和处理试件上的空洞等几何不连续区域。

典型应用:

1.     BGA器件的热机械变形测试,失效分析

图1.png

通过云纹干涉法可以测量BGA器件横截面上的热机械变形场,通过测试可以发现,受切应变最大的焊球并不是整个器件最外侧的那一个,而是位于芯片下方最外侧的那一个(左图画圈者)。进一步采用显微云纹干涉法,可以跟踪单个焊点在热循环过程中的变形情况(右图),根据一周循环过后的残余变形/应变以及相应的经验公式,预估其疲劳寿命。

2.     FCPBGA的热机械和吸湿变形测试

除了热失配造成的热机械变形外,塑料封装器件还会从周围环境中吸收湿气并造成塑料的膨胀,从而引起整个器件的变形和内部应力场的变化。三维云纹干涉仪记录了FCPBGA从热机械变形到吸湿变形的全过程(历时三个月)。见下图:

在该应用中,三维云纹干涉仪发现了FCPBGA器件因塑料封装材料的吸湿膨胀造成的器件翘曲翻转,与FEM计算结果配合揭示了高分子封装材料吸湿膨胀是造成相关失效(如UBM 开裂)的机制。

图3.png


三维云纹干涉系统配置及可选配件如下:

主机系统

可选配件

1.     光学机箱(含532nm激光器)

1.     微型加载架(可施加拉伸/压缩,三点/四点弯曲)+六维精密调节架+力传感器;

2.     相机+10X变焦镜头+支架

2.     微型加热炉(室温-300C+六维精密调节架;

3.     光场调节观察筒+支架


4.     电脑及数据处理软件啊



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