新拓三維3D-DIC非接觸三維全場測量系統(tǒng)搭配高放大倍數(shù)顯微鏡，可用于研究芯片半導(dǎo)體受熱膨脹分析的重要測量工具，廣泛應(yīng)用于電子元器件芯片受熱膨脹變形、冷熱環(huán)境下應(yīng)變、芯片F(xiàn)CB（倒裝焊）等芯片電子領(lǐng)域熱變形、應(yīng)變分析。

3D-DIC顯微應(yīng)變測量目的

本實驗擬采用新拓三維3D-DIC三維顯微應(yīng)變測量系統(tǒng)，研究芯片通電后受熱時膨脹情況，從而達到分析芯片試樣及材料熱力學(xué)相關(guān)性能的目的。如圖所示為試件，由于芯片非常小，需要采用新拓三維3D-DIC顯微應(yīng)變系統(tǒng)做實驗。

3D-DIC顯微應(yīng)變測量設(shè)備及硬件概述

新拓三維顯微DIC系統(tǒng)：灰點900W相機兩個，顯微支架，微型透明標(biāo)定板，白色光源板，高性能計算機。

新拓三維3D-DIC非接觸全場測量系統(tǒng)是一種光學(xué)非接觸式變形測量系統(tǒng)，用于物體表面形貌、位移以及應(yīng)變的測量和分析，并得到三維應(yīng)變場以及位移場數(shù)據(jù)，測量結(jié)果直觀顯示。

該系統(tǒng)采用高精度攝像機實時采集物體各個變形階段的散斑圖像，利用數(shù)字圖像相關(guān)算法實現(xiàn)物體表面變形點的匹配，根據(jù)各點的視差數(shù)據(jù)和預(yù)先標(biāo)定得到的相機參數(shù)重建物面計算點的坐標(biāo)；并通過比較每一變形狀態(tài)測量區(qū)域內(nèi)各點的坐標(biāo)的變化得到物面的位移場，進一步計算得到物面應(yīng)變場。

新拓三維新的3D-DIC散斑系統(tǒng)集成了動態(tài)變形系統(tǒng)與軌跡姿態(tài)分析系統(tǒng)，在散斑計算的同時對于物體表面特殊點的位移變化和軌跡姿態(tài)進一步分析計算。

3D-DIC顯微應(yīng)變測量準備與實驗步驟

1）顯微dic應(yīng)變測量系統(tǒng)支架組裝與調(diào)試。

2）根據(jù)測量幅面，選擇合適的目鏡。

3）將試件放置于測量范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)顯微dic應(yīng)變測量系統(tǒng)焦距與光圈，使芯片充滿整個視場里。

4）在顯微dic應(yīng)變測量系統(tǒng)軟件，新建動態(tài)變形工程，采集1分鐘時長；

5）停止實驗，顯微dic應(yīng)變測量系統(tǒng)完成采集和計算。

3D-DIC顯微應(yīng)變測量實驗結(jié)果

由于芯片試件沒法噴涂散斑，所以采用顯微dic三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)單相機測量，創(chuàng)建動態(tài)變形工程，采集時間為221秒，識別特征點，測得了兩組點點距離的變化量均為0.001s。

新拓三維3D-DIC顯微應(yīng)變測量系統(tǒng)采用光學(xué)畸變校正算法，可完美解決在顯微鏡和SEM 下圖像的光學(xué)畸變；可通過DIC軟件分析熱載荷影響區(qū)域的分布特性，通過分析應(yīng)變數(shù)據(jù)結(jié)果?，可直接用于不同材料熱膨脹系數(shù)判斷依據(jù)。