三維云紋干涉儀原理

三維云紋干涉儀全套

三維云紋干涉儀配機械加載架

產(chǎn)品簡介：

產(chǎn)品名稱：三維云紋干涉儀

應(yīng) 用：該設(shè)備用于測量試件在機械或熱載荷作用下的三維熱機械變形場（面內(nèi)的U,V場和離面的W場）。在電子封裝領(lǐng)域，該設(shè)備是重要的失效分析手段。

主要技術(shù)參數(shù)：

（1）試件尺寸（測試范圍）：φ3.5mm 至 φ35mm，10X變焦鏡頭記錄條紋圖像；

（2）原始測試分辨率：417nm (U、V場)，266nm（W場），借助于相移技術(shù)可提高100倍。

（3）微型加熱爐：內(nèi)腔尺寸60mm見方，溫度范圍室溫-300C，升溫速度5-30°C 可調(diào), 可維持在某一設(shè)定溫度點，波動范圍小于1°C，內(nèi)部均勻度優(yōu)于3°C。

（4）光學主機箱尺寸：300mm ′300mm′275mm，設(shè)備總重量：10Kg。

產(chǎn)品特色：

（1）    能同時將三個變形場的干涉條紋圖顯示在計算機屏幕上，每個圖像的分辨率都在百萬像素以上（本公司的技術(shù)），并且能以每秒16-20幀的速率存儲在硬盤上。

（2）    進口的核心光學元件確保了高質(zhì)量的零場條紋和測試精度，帶有U,V場的相移功能，W場相移功能可以選擇。

（3）    配備微型機械加載架和微型加熱爐，并且可固定在6維精密機械調(diào)節(jié)架上以調(diào)整試件的方位。

（4）    配備相移處理軟件，可以識別和處理試件上的空洞等幾何不連續(xù)區(qū)域。

典型應(yīng)用：

1.     BGA器件的熱機械變形測試，失效分析

通過云紋干涉法可以測量BGA器件橫截面上的熱機械變形場，通過測試可以發(fā)現(xiàn)，受切應(yīng)變最大的焊球并不是整個器件最外側(cè)的那一個，而是位于芯片下方最外側(cè)的那一個（左圖畫圈者）。進一步采用顯微云紋干涉法，可以跟蹤單個焊點在熱循環(huán)過程中的變形情況（右圖），根據(jù)一周循環(huán)過后的殘余變形/應(yīng)變以及相應(yīng)的經(jīng)驗公式，預(yù)估其疲勞壽命。

2.     FCPBGA的熱機械和吸濕變形測試

除了熱失配造成的熱機械變形外，塑料封裝器件還會從周圍環(huán)境中吸收濕氣并造成塑料的膨脹，從而引起整個器件的變形和內(nèi)部應(yīng)力場的變化。三維云紋干涉儀記錄了FCPBGA從熱機械變形到吸濕變形的全過程（歷時三個月）。見下圖：

在該應(yīng)用中，三維云紋干涉儀發(fā)現(xiàn)了FCPBGA器件因塑料封裝材料的吸濕膨脹造成的器件翹曲翻轉(zhuǎn)，與FEM計算結(jié)果配合揭示了高分子封裝材料吸濕膨脹是造成相關(guān)失效（如UBM 開裂）的機制。

三維云紋干涉系統(tǒng)配置及可選配件如下：