對(duì)于集成電路、半導(dǎo)體、芯片、PCB等電子產(chǎn)品進(jìn)行顯微分析通常需要對(duì)其表面進(jìn)行研磨拋光，從而觀察其內(nèi)部或截面結(jié)構(gòu)情況。常見(jiàn)的制樣方法如下圖所示：

 

 

今天小編就針對(duì)其中的兩個(gè)高端的制樣分析技術(shù)：離子研磨（CP）與聚焦離子束（FIB），來(lái)詳細(xì)介紹。讓我們一起來(lái)看看較之普通的機(jī)械研磨，離子研磨在電子制造領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是怎樣的。

離子研磨與機(jī)械研磨的效果比對(duì)

 

 

                               

從圖中我們可以看到，離子研磨比機(jī)械研磨更能獲得表面平整光滑、劃痕損傷少、界限清晰的樣品截面，呈現(xiàn)鏡面效果，還原樣品的真實(shí)結(jié)構(gòu)和表面狀況。

 

由于是無(wú)應(yīng)力加工，適用于研磨試料后不產(chǎn)生變形并可以維持結(jié)晶構(gòu)造的層積形狀、結(jié)晶狀態(tài)、斷面異物的解析。

離子研磨比機(jī)械研磨的應(yīng)用范圍更廣

離子研磨較之機(jī)械研磨，適用范圍更廣。其適用于大多數(shù)材料類型（除液體），例如電子材料、光伏材料、鋰離子電池、陶瓷、金屬材料、高分子材料、半導(dǎo)體、生物材料等。

下面，我們就來(lái)詳細(xì)介紹離子研磨（CP）和聚焦離子束（FIB）的原理及應(yīng)用：

 

離子研磨（CP）

CP的原理

離子研磨（CP）是利用氬離子光束對(duì)材料表面進(jìn)行濺射的方法，不會(huì)對(duì)樣品造成機(jī)械損害，獲得表面平滑的高質(zhì)量樣品。可以實(shí)現(xiàn)平面和截面研磨這兩種形式：

 

平面研磨原理                                    截面研磨原理

 

CP的特點(diǎn)

CP可以一步到位地制備出鏡面樣品，針對(duì)不同的樣品的硬度，設(shè)置不同的電壓、電流、離子槍的角度、離子束窗口，控制氬離子作用的深度、強(qiáng)度、角度等精準(zhǔn)參數(shù)。

CP制備完成的樣品表面光滑無(wú)損傷，同時(shí)還原了材料內(nèi)部的真實(shí)結(jié)構(gòu)，有利于后續(xù)使用SEM、EDS、EBSD或其它分析設(shè)備對(duì)樣品進(jìn)行進(jìn)一步的觀察和分析。

CP應(yīng)用領(lǐng)域

它幾乎可以適用于各種材料，包括難以拋光的軟材料，如銅、鋁、金、焊料和聚合物等；難以切割的材料，如陶瓷和玻璃等；軟的、硬的和復(fù)合材料，損傷、污染和變形可以控制得非常小。

典型案例

印制線路板表面焊盤(pán)及處理工藝缺陷分析：PCB上焊盤(pán)基材一般都是使用銅，為了防止銅的氧化而造成可焊性差的現(xiàn)象。

 

 

 

聚焦離子束（FIB）

 

FIB的原理

聚焦離子束技術(shù)（Focused Ion beam，F(xiàn)IB）是利用電透鏡將離子束聚焦成非常小尺寸的離子束轟擊材料表面，實(shí)現(xiàn)材料的剝離、沉積、注入、切割。隨著納米科技的發(fā)展，納米尺度制造業(yè)發(fā)展迅速，而納米加工就是納米制造業(yè)的核心部分，納米加工的代表性方法就是聚焦離子束。

 

 

FIB的特點(diǎn)

FIB利用高強(qiáng)度聚焦離子束對(duì)材料進(jìn)行納米加工，配合掃描電鏡（SEM）等高倍數(shù)電子顯微鏡實(shí)時(shí)觀察，成為了納米級(jí)分析、制造的主要方法。目前已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路修改、離子注入、切割和故障分析等。

FIB實(shí)際應(yīng)用介紹

（1）在IC生產(chǎn)工藝中，發(fā)現(xiàn)微區(qū)電路蝕刻有錯(cuò)誤，可利用FIB的切割，斷開(kāi)原來(lái)的電路，再使用定區(qū)域噴金，搭接到其他電路上，實(shí)現(xiàn)電路修改，最高精度可達(dá)5nm。

（2）產(chǎn)品表面存在微納米級(jí)缺陷，如異物、腐蝕、氧化等問(wèn)題，需觀察缺陷與基材的界面情況，利用FIB就可以準(zhǔn)確定位切割，制備缺陷位置截面樣品，再利用SEM觀察界面情況。（3）微米級(jí)尺寸的樣品，經(jīng)過(guò)表面處理形成薄膜，需要觀察薄膜的結(jié)構(gòu)、與基材的結(jié)合程度，可利用FIB切割制樣，再使用SEM觀察。

（4）FIB制備透射電鏡超薄樣，利用fib精確的定位性對(duì)樣品進(jìn)行減薄，可以制備出厚度100nm左右的超薄樣品。

典型案例

（1）微米級(jí)缺陷樣品截面制備

 

 

（2）PCB電路斷裂位置，利用離子成像觀察銅箔金相。

 

 

在電子產(chǎn)品的失效分析和結(jié)構(gòu)分析中，利用CP和FIB制作樣品的剖面，能直觀準(zhǔn)確地觀察到樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，改進(jìn)設(shè)計(jì)或工藝，大大縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期和研制成本，是極為有效的剖面制作技術(shù)。

為了能讓大家對(duì)于這兩個(gè)制樣技術(shù)更為了解，美信檢測(cè)將在7月5日舉辦一場(chǎng)“高端制樣分析技術(shù)——離子研磨（CP）與聚焦離子束（FIB）的應(yīng)用介紹”技術(shù)交流會(huì)，將從技術(shù)原理到實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行全方面的講解，本次技術(shù)交流會(huì)全程免費(fèi)。

※歡迎您帶問(wèn)題參與到會(huì)議中來(lái)，可與講師面對(duì)面交流討論哦！

 

高端制樣分析技術(shù)——

離子研磨（CP）與聚焦離子束（FIB）的應(yīng)用介紹

課題介紹

一、離子研磨（CP）應(yīng)用介紹

1.離子研磨比較機(jī)械研磨的優(yōu)勢(shì)

2.離子研磨（CP）的原理詳解

3.離子研磨（CP）的應(yīng)用方向

4.離子研磨（CP）的案例分析

 

二、聚焦離子束（FIB）應(yīng)用介紹

1.聚焦離子束（FIB）的原理詳解

2.聚焦離子束（FIB）的應(yīng)用范圍

3.聚焦離子束（FIB）案例剖析

4.聚焦離子束（FIB）與離子研磨（CP）的對(duì)比

 

會(huì)議詳情

時(shí)間：2019年7月5日  13:00——16:20

地點(diǎn)：美信檢測(cè)總部

（深圳市寶安區(qū)北大方正科技園A3棟一樓會(huì)議室）

流程安排：

 

報(bào)名方式（免費(fèi)參會(huì)）

關(guān)注“美信檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室”微信公眾號(hào)，發(fā)送“制樣分析技術(shù)”關(guān)鍵詞，直接在線報(bào)名參會(huì)。

 

 

 

注意：

①表單提交報(bào)名后，顯示如下圖所示，即為報(bào)名成功。

 

 

②參會(huì)通知將提前兩天，以手機(jī)短信和致電等形式通知您，請(qǐng)注意查收~