半導(dǎo)體芯片器件的失效分析和微結(jié)構(gòu)觀察,橫截面切片可提供有關(guān)器件的大量信息,例如各層厚度、 層結(jié)構(gòu)、層中各種晶體的晶粒大小以及是否存在空隙,分層及缺陷。應(yīng)用階段從IC的單一晶體管結(jié)構(gòu)(transistor)、芯片金屬接線(inter-connection)、封裝打線(wire bonding)/錫球接合結(jié)構(gòu)(solder joint)到PCB的翹曲(bending)異?,F(xiàn)象。
切片處理的最佳境界是快、準(zhǔn)、寬、亮。
快即是從試樣制備到觀察所需的時間要短;準(zhǔn)則是可達成切片目標(biāo)點的最小尺寸;寬是說所需要觀察的面積要大;亮就是所呈現(xiàn)橫截面的表面干凈等級。所以針對尺寸非常小的目標(biāo)點(如數(shù)納米的制程缺陷)或大面積范圍的結(jié)構(gòu)(如數(shù)百微米的硅穿孔)就必須有不同的切片方式以求快、準(zhǔn)、寬、亮四個主要需求。
切片,又名切片技術(shù)或金相切片、微切片(英文名:Cross-section,X-section),是一種觀察樣品截面結(jié)構(gòu)情況最常用的制樣分析手段。切片分析技術(shù)在PCB/PCBA、零部件等制造行業(yè)中是最常見的也是重要的分析方法之一,通常被用于電路板品質(zhì)好壞的檢測、PCBA焊接質(zhì)量的分析、失效原因的判斷、評估及制程的改進,以及作為客觀檢查、研究,解決方案尋求的根據(jù)。多應(yīng)用于應(yīng)用領(lǐng)域電子行業(yè)、金屬/塑料/陶瓷制品業(yè)、汽車零部件及配件制造業(yè)、通信設(shè)備、科研等。
2.金相切片分析步驟

切片后的樣品常用立體顯微鏡或者金相測量顯微鏡觀察。
切片后的樣品可以用于SEM/EDS掃描電鏡與能譜觀察形貌與分析成分。
做完無損檢測如x-ray,SAM的樣品所發(fā)現(xiàn)的疑似異常開裂、異物嵌入等情況,可以用切片的方法來觀察驗證。
切片后的樣品可以與FIB聯(lián)用,做更細微的顯微切口觀察。

一般的微切片方法可分成縱切片(沿垂直于板面的方向切開)和水平切片(沿平行于板面的方向切開),除此之外也有切孔和斜切片方法。
切片分析是對樣品進行破壞性試驗的技術(shù)手段,是電子制造行業(yè)中最常見的也是最重要的分析方法之一,前期切片樣品制備質(zhì)量的好壞將直接影響失效部位觀察、分析的準(zhǔn)確性。
芯片切片分析案例
案例:
產(chǎn)品為PCB板,主要檢查電子組件、電路板焊接質(zhì)量,材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷:尺寸、面積、占比測試等。
