在元件微小化的背景下,市場對半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求正在日益趨向于小型、高功能、高品質(zhì),正確評價微尺寸材料和器件的熱學(xué)、力學(xué)性能,成為當(dāng)前急需解決的難題。
新拓三維XTDIC-Micro顯微應(yīng)變測量系統(tǒng),光學(xué)顯微鏡和DIC數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)結(jié)合,可滿足納米級精度測量需求,在微小尺寸材料力學(xué)、芯片半導(dǎo)體熱學(xué)性能測試等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,同時可搭配各類溫控系統(tǒng),提供不同溫度下變溫應(yīng)力應(yīng)變測量解決方案,實現(xiàn)高低溫試驗環(huán)境下的精確DIC分析、載荷以及應(yīng)變測量。

應(yīng)變測量(熱學(xué)應(yīng)用)
電路元件集成度的不斷提高,導(dǎo)致芯片的發(fā)熱功率也隨之增加。由于非均勻交變溫度場的存在和元件組成部分間熱膨脹系數(shù)的不同,導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力及應(yīng)力集中問題,這已經(jīng)成為影響電路可靠性的關(guān)鍵因素。

RF4(PCB基材)和環(huán)氧樹脂(芯片封裝)溫度循環(huán)測試
翹曲測量(熱學(xué)應(yīng)用)
芯片封裝基板以及頂蓋,具有保護(hù)、加強(qiáng)、支持芯片的功能,為芯片主體提供散熱、組裝等性能幫助,如果這兩者的翹曲度超出公差,會出現(xiàn)芯片因為散熱性能低下壽命大幅縮短,或者更嚴(yán)重的會出現(xiàn)芯片出廠就無法使用。
JEITA ED-7306 – 高溫下封裝翹曲和最大允許翹曲的測量方法。
JEDEC JESD22-B112 –表面貼裝集成電路在高溫下的封裝翹曲測量。
IPC 9641 – 高溫印制板平整度指南

材料受力(力學(xué)應(yīng)用)
對于新型材料的研究和發(fā)展,因為納米材料的成本太高,不會大批量生產(chǎn)全部尺度的標(biāo)準(zhǔn)樣件。采用試件進(jìn)行試樣測試,結(jié)合DIC應(yīng)變測量技術(shù)可以進(jìn)行微尺度試樣測量并得到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

XTDIC-Micro 3D 顯微應(yīng)變測量系統(tǒng)
新拓三維XTDIC-Micro3D顯微應(yīng)變測量系統(tǒng)——學(xué)顯微鏡和DIC數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)的結(jié)合,可以滿足從納米到毫米級圖像的測量需求。
在光學(xué)顯微鏡下材料的原位加載實驗中,會產(chǎn)生的離面位移,高放大倍數(shù)顯微鏡,意味著景深很小,產(chǎn)品采用一鍵式自動精度校正系統(tǒng),可有效地控制離面位移對實驗結(jié)果影響。

系統(tǒng)介紹——配置方案
XTDIC-Micro3D顯微應(yīng)變測量系統(tǒng)通過搭配溫箱/冷熱臺,可實現(xiàn)從低溫-190°C~高溫600°C的不同溫度測試;搭配各類原位試驗機(jī),可進(jìn)行微小尺度材料拉伸、壓縮、循環(huán)等多性能研究;可引入雙頻阻尼隔振系統(tǒng),具有更小的固有頻率和更好的隔振性能。

應(yīng)用案例-熱學(xué)應(yīng)用
微觀尺度芯片熱應(yīng)變測量
實驗背景:芯片斷面不同材質(zhì)溫度變化變形及應(yīng)變測量;
采用光學(xué)體式顯微鏡,結(jié)合雙目立體視覺,實現(xiàn)三維全場變形測量;分析芯片斷面不同材質(zhì)微觀尺度熱應(yīng)變,與理論分析對比,驗證材料可靠性;

元器件熱變形測量
實驗背景:研究測試逆變器上面的電子元器件引腳下某材質(zhì)基底的漲形情況。
實驗過程:逆變器模塊安裝于散熱平臺,接通電源上電,溫度逐漸升高,達(dá)到穩(wěn)定后持續(xù)一段時間,再放電。
由此選取某一點進(jìn)行Z方向位移分析,可看出升溫產(chǎn)生膨脹,恒溫保持,降溫曲線下降。

芯片熱翹曲測試
實驗背景:0℃-100℃每間隔25℃不同溫度下恒定后測量芯片表面變形翹曲試驗。
實驗過程:采用光學(xué)體式顯微鏡,結(jié)合溫控箱等,分析全場變形及翹曲變形,分析變形規(guī)律。

應(yīng)用案例-力學(xué)應(yīng)用
微觀尺度材料拉伸變形研究
實驗背景:材料進(jìn)行拉伸測試研究其力學(xué)性能。
實驗過程:鋼性材質(zhì)小試樣在原位試驗臺進(jìn)行拉伸測試,采用XTDIC-Micro3D顯微應(yīng)變測量系統(tǒng),完成全場位移應(yīng)變測量以及材料應(yīng)力應(yīng)變曲線測量。

顯微dic應(yīng)變測量-材料拉伸
微觀生物力學(xué)骨材料變形測量
實驗背景:分析骨骼肌肉等材料在載荷狀態(tài)下的力學(xué)性能。
實驗過程:測量生物小腿骨加載過程中表面位移場、應(yīng)變場的變化,有助于仿真材料的測試,模擬以及加工制造。

微觀碳纖維圓棒徑向壓縮實驗
實驗背景:研究碳纖維棒在徑向加載下的應(yīng)變和位移變化,碳纖維棒的直徑約位5-9mm。
實驗過程:采用徑向壓縮為方式,先用所對應(yīng)的鋁制模具包覆起來,在將其放入合適的夾具中。再由壓縮試驗機(jī)壓縮,觀測鋁材和圓棒的變化。
