Введение
Микросхемы — это сердце электронной продукции, но на фоне глобальных колебаний в цепочке поставок полупроводников на рынок постепенно выходят высококачественные-поддельные микросхемы и восстановленные устройства. Это создает значительные риски для качества при производстве высокоточной электронной продукции. При производстве печатных плат использование восстановленных или-поддельных микросхем высокого качества может привести к чему угодно — от неудачной отладки продукта до преждевременного выхода из строя во время-работы конечных пользователей-серьезно подрывающего репутацию бренда.
Чтобы не допустить попадания этих поддельных компонентов впроизводственная линиямеры контроля качества в отрасли должны постоянно совершенствоваться. Декапсуляция чипа, как важнейший метод деструктивного физического анализа, служит высокоэффективной физической защитой от-высококачественных поддельных и восстановленных чипов. Ниже мы расскажем, как эта технология контроля обеспечивает качество печатных плат на микроскопическом уровне.
Основные принципы и физические процессы декапсуляции чипа
Декапсуляция также известна как химическая декапсуляция. Его основная цель — удалить эпоксидный формовочный состав, покрывающий поверхность чипа,-не повреждая внутренние пластины или соединения проводов,-таким образом, полностью обнажая внутреннюю микроструктуру.
На практике специалисты по инспекции используют автоматические машины для декапсуляции или сильные кислоты высокой-чистоты. Наиболее часто используемыми агентами являются дымящая азотная кислота и концентрированная серная кислота с температурой от 60 до 90 градусов Цельсия и концентрацией, превышающей 90%. Сильные кислоты быстро окисляют и растворяют эпоксидный герметик, а внутренняя кремниевая пластина, диэлектрический слой диоксида кремния и пассивирующий слой обладают чрезвычайно высокой устойчивостью к этим кислотам. После точно контролируемой химической реакции образец очищается с помощьюультразвуковой очистительс безводным этанолом. Затем технические специалисты получают образец чипа с открытой пластиной и неповрежденными выводами, физически подготавливая его для последующего микроскопического исследования.
Микроскопический контроль соединения золотой проволоки и морфологии каркаса
После завершения химической декапсуляции технические специалисты исследуют образец под металлографическим микроскопом с большим-увеличением, обычно установленным на увеличение от 100x до 1000x. На первом этапе микроскопического исследования основное внимание уделяется соединению проводов и структуре рамы. Восстановленные чипы часто подвергаются вторичной обработке. Если под микроскопом на внутренней обшивке корпуса наблюдаются отслоения, царапины или следы вторичного соединения проводов, это убедительно свидетельствует о том, что устройство, скорее всего, является переработанной деталью. В частности, в точках соединения золотой или медной проволоки соединительные шарики обычного чипа полные, гладкие и круглые, с плотным контактом с пластинами. Напротив, отремонтированные устройства часто имеют деформированные соединительные шарики, поврежденные площадки или даже остатки интерметаллических соединений от предыдущей пайки. Эти тонкие физические деформации и остатки отчетливо видны под 1000-кратным увеличительным стеклом.
Сравнительный анализ вафельной шелкографии и особенностей компоновки
Самый трудный аспект защиты от поддельных чипов — это подделка внешней шелкографии; машины для лазерной маркировки могут легко копировать номера моделей и номера партий на упаковке. Однако проверка снятия колпачков позволяет напрямую наблюдать «ДНК» чипа: расположение пластины. Поместив пластину со снятой-крышкой под сканирующий электронный микроскоп или микроскоп с большим-увеличением, технические специалисты могут четко видеть микроскопические линии схемы и шелкографическую маркировку (т. е. метку матрицы) на поверхности пластины. Во время производства законные фабрики по производству пластин гравируют логотип компании-разработчика, код пластины, номер версии макета и год авторских прав на краю пластины или в определенных областях. Ширина линий этих микроскопических трафаретных-отпечатков обычно составляет суб-микрометра. Поскольку в поддельных чипах высокого-качества часто используются пластины-дешевого качества для функциональной замены, трафаретная печать на их пластинах, фотолитографические рисунки и схема схемы неизбежно будут значительно отличаться от таковых у подлинных оригинальных чипов. Выполнив сравнение-на уровне пикселей маркировки штампа тестового образца с официальной базой данных оригинального производителя или стандартными эталонными образцами, можно мгновенно определить подлинность чипа.
-Углубленное исследование неисправностей, вызванных микротрещинами и повреждениями, вызванными электростатическим разрядом
Де-тестирование не только используется для проверки подлинности, но также является незаменимым методом анализа неисправностей печатных плат. Если на этапе отладки производства печатной платы обнаружены функциональные дефекты и есть подозрение на повреждение микросхемы, можно провести тестирование на снятие крышек для проверки физических повреждений под микроскопом. Восстановленные микросхемы, находящиеся в эксплуатации в течение длительного времени, часто накапливают внутри микроскопические трещины. Эти трещины в основном распространены по краям пластины или по углам корпуса; под воздействием температурных колебаний и физических вибраций они могут распространяться внутрь к сердцевине пластины, вызывая разрыв металлических межсоединений. Кроме того, точки пробоя, вызванные электростатическим разрядом (ESD), проявляются под микроскопом в виде локализованного плавления кремния или выгорания пассивационного слоя. Этот микроскопический анализ физических патологий помогает инженерам-технологам точно определить, вызван ли отказ старением сырья или недостатком защиты от электростатического разряда во время производственного процесса.
Для снижения рисков, связанных с устройствами, необходимы научные данные и строгие процессы. Чтобы гарантировать надежность каждого паяного соединения и подлинность каждого компонента, мы постоянно совершенствуем наши технологии тестирования и создали надежную систему защиты качества, начиная от входного контроля качества IQC и заканчивая углубленным-разрушающим анализом.
Краткие факты о NeoDen
- Основана в 2010 году, имеет 200+ сотрудников и 27 000+ кв.м. Фабрика независимых прав собственности, чтобы обеспечить стандартное управление и достичь максимального экономического эффекта, а также сэкономить затраты.
- Владеет собственным обрабатывающим центром, квалифицированным сборщиком, тестером и инженерами по контролю качества, чтобы обеспечить сильные возможности для производства, качества и доставки машин NeoDen.
- 40+ глобальные партнеры в Азии, Европе, Америке, Океании и Африке успешно обслуживают пользователей 10000+ по всему миру, обеспечивая более качественное и быстрое местное обслуживание и оперативное реагирование.
- 3 различные группы исследований и разработок, состоящие из 25+ профессиональных инженеров-исследователей и разработок, для обеспечения лучших и более продвинутых разработок и новых инноваций.
- Квалифицированные и профессиональные инженеры по поддержке и обслуживанию на английском языке обеспечивают быстрый ответ в течение 8 часов, решение предоставляется в течение 24 часов.
- Единственный среди всех китайских производителей, зарегистрировавших и получивших сертификат CE от TUV NORD.
- NeoDen предоставляет пожизненную-техническую поддержку и обслуживание для всех машин NeoDen, а также регулярные обновления программного обеспечения, основанные на опыте использования и фактических ежедневных запросах конечных пользователей.