封裝印刷電路板、電子零件的故障分析與不良分析
隨著智慧型手機等裝置的高功能化、薄型化，封裝印刷電路板、電子零件也必須小型化、高密度化。在汽車領域中，自動煞車與無人駕駛技術導致電子控制越來越多。這些變化都對封裝印刷電路板、電子零件的可靠性要求增加、對故障分析、不良分析的品質改善精度和速度也越來越高。
在此介紹利用利用最新4K數位顯微鏡的故障、不良分析應用案例。
封裝印刷電路板、電子零件的故障分析重要性
隨著智慧型手機、平板電腦及穿戴式裝置等朝向小型化、薄型化及高功能化發展，印刷電路板及零件也逐漸小型化、高密度化及多層化等。此外在汽車產業，隨著自動煞車與無人駕駛技術的研發，重要的構成零件也朝電子控制化發展。因此封裝印刷電路板、電子零件也被要求具備高耐久性、可靠性，以便因應長期間行駛、加速、停止時等應力。
在日常生活中的各種機器、裝置，與必須具備高安全性的汽車等產品，電子控制的重要零件故障、不良可能引發嚴重問題或事故。
利用可靠性評估試驗(加速試驗)對封裝印刷電路板、電子零件耐久性、可靠性非常為重要。除了產品試驗，也需要重視上市產品的品質，用顯微鏡進行產品的故障分析、不良分析以找出原因、改善品質，精度要求也越來越高。
以下說明製造現場的封裝製程等發生的封裝不良、電子零件的故障分析、不良分析手法。
故障分析、不良分析的方法
封裝印刷電路板的故障分析、不良分析有以下手法。
- 找出故障部位
- 重現電氣故障，利用「鎖相紅外熱成像」等方法，特定電子零件、裝置等短路與漏電等伴隨的發熱查明故障部位。
- 確認故障部位
- 以穿透式X線、X線CT、電子微探儀（EPMA）等觀察細微結構，掌握其物性。
- 不良部分的觀察、分析（不良分析）
- 透過顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、聚焦離子束系統（FIB）、電子微探儀（EPMA）等進行不良部分的「截面觀察」，仔細分析不良，釐清具體原因。
封裝印刷電路板、電子零件的觀察、分析的最新案例
前面提及的電子印刷電路板、電子零件的故障分析、不良分析中，最重要的就是「不良部位觀察與分析」的精度。若要透過市場產品與可靠性評估試驗釐清故障原因並改善，除了要求分析、評估的正確性，也要求速度。
常使用顯微鏡對不良部分的外觀檢查進行分析、評估。但以往必須併用大型機器或多台機器，作業煩雜又花時間。還有遇到如細微的零件凹凸、照明條件難以設定、輪廓不清晰等問題。
KEYENCE的高精細4K數位顯微鏡「VHX系列」採用高解析度HR鏡頭與4K CMOS等技術，用清晰的4K影像觀察、分析不良部位。還能使用高解析度的放大影像，簡單操作直接完成2D、3D量測等，高精度且高速實現分析所需的一連串作業。
在此介紹利用使用「VHX系列」的觀察、分析最新案例。
打線接合的觀察、分析
以往的顯微鏡難以對立體的打線接合處進行整體對焦，還會受到光暈的影響，極難取得清晰的影像。
4K數位顯微鏡「VHX系列」實現多角度進行傾斜觀察的「全角度觀察系統」，與均勻照明，抑制反射造成光暈的「消除光暈功能」、對目標物整體對焦的「即時景深合成」。即使是高倍率觀察立體的打線接合，也能用全對焦的清晰4K影像正確觀察、分析。
半導體封裝截面、表面的觀察、分析
4K數位顯微鏡「VHX系列」配備暗視野、明視野、微分干涉（DIC）、偏光等多樣化照明。能夠觀察半導體封裝的黏著劑（黏合劑）及各種焊膏的特性與素材形狀。
此外樹脂鑲埋的截面樣本未充分切削或研磨時，也能用少量影像建構立體影像，在進行高倍率觀察時也可取得對整體對焦的影像。
「VHX系列」透過「全角度觀察系統」，可從傾斜的角度高倍率觀察封裝表面與針腳。相較以往的數位顯微鏡，實現約20倍的大景深，不需要繁瑣的焦距調整，即可用整體全幅對焦的影像快速實現高精度分析。
封裝印刷電路板的觀察、量測、分析
封裝電子零件後的印刷電路板，表面混有凹凸、顏色和光澤，以往很難調整焦距或找出照明條件，費時又費力。
4K數位顯微鏡「VHX系列」配備高解析度HR鏡頭與電動旋轉器，不用更換鏡頭即可在20-6000倍之間自動變更倍率的「無縫縮放」，透過直覺式操作放大、觀察。此外「全角度觀察系統」，即使是高倍率的傾斜觀察，也能取得對整體全幅對焦的高解析度影像，可清晰的觀察、分析立體封裝零件。還能用畫面分割功能顯示不同倍率下的影像，即使目標物是高密度的封裝印刷電路板，也不錯失任何不良部位。
並且能直接使用高解析度影像的高度資訊，進行次微米級的3D形狀、輪廓量測，僅用1台即可快速完成定量分析、評估。
IC晶片的最終外觀檢查
4K數位顯微鏡「VHX系列」支援最高6000倍的倍率，在高倍率下也能取得高解析度4K影像。對於多樣化照明及立體的目標物，也能對整體全幅對焦的景深合成、HDR功能等，清晰捕捉IC晶片電路圖形的細微損傷。
在製造現場的最終外觀檢查中也能實現正確且快速的分析、評估。
IC晶片的異物混入檢查、分析
混入電路的細微異物（微粒子），可能會造成短路引發故障、不良的問題。
4K數位顯微鏡「VHX系列」連細微的異物也能用高倍率且清晰的影像捕捉。此外可用少張影像即可建構立體影像，辨別存在電路表面的異物。
也能用「VHX系列」直接進行異物3D形狀、輪廓量測。異物大小、結構、體積的定量評估，並使用拍攝影像與量測值編製報告，僅用1台即可快速完成作業。
故障分析、不良分析的精度和作業效率的提升
不只可用清晰的4K影像觀察、分析，連2D、3D量測也僅用1台即可實現的4K數位顯微鏡「VHX系列」，大幅改變立體結構的封裝印刷電路板、電子零件的故障分析、不良分析精度與作業效率。
此外簡單操作即可進行高水準的分析和定量評估，不會產生人為誤差。
「VHX系列」還配備許多功能，可支援各種目標物的故障、不良分析。
有關「VHX系列」的詳細說明，請下載型錄，或洽詢KEYENCE。
