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(jī)械加載架

產(chǎn)品簡(jiǎn)介：

產(chǎn)品名稱(chēng)：三維云紋干涉儀

應(yīng) 用：該設(shè)備用于測(cè)量試件在機(jī)械或熱載荷作用下的三維熱機(jī)械變形場(chǎng)（面內(nèi)的U,V場(chǎng)和離面的W場(chǎng)）。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(cè)試范圍）：φ3.5mm 至 φ35mm，10X變焦鏡頭記錄條紋圖像；

（2）原始測(cè)試分辨率：417nm (U、V場(chǎng))，266nm（W場(chǎng)），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(jiàn)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(diǎn)，波動(dòng)范圍小于1°C，內(nèi)部均勻度優(yōu)于3°C。

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

產(chǎn)品特色：

（1）    能同時(shí)將三個(gè)變形場(chǎng)的干涉條紋圖顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，每個(gè)圖像的分辨率都在百萬(wàn)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(chǔ)在硬盤(pán)上。

（2）    進(jìn)口的核心光學(xué)元件確保了高質(zhì)量的零場(chǎng)條紋和測(cè)試精度，帶有U,V場(chǎng)的相移功能，W場(chǎng)相移功能可以選擇。

（3）    配備微型機(jī)械加載架和微型加熱爐，并且可固定在6維精密機(jī)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(shí)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(jī)械變形測(cè)試，失效分析

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

2.     FCPBGA的熱機(jī)械和吸濕變形測(cè)試

除了熱失配造成的熱機(jī)械變形外，塑料封裝器件還會(huì)從周?chē)h(huán)境中吸收濕氣并造成塑料的膨脹，從而引起整個(gè)器件的變形和內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)的變化。三維云紋干涉儀記錄了FCPBGA從熱機(jī)械變形到吸濕變形的全過(guò)程（歷時(shí)三個(gè)月）。見(jiàn)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(jì)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(kāi)裂）的機(jī)制。

三維云紋干涉系統(tǒng)配置及可選配件如下：