三維雲紋幹涉儀原理

三維雲紋幹涉儀全套

三維雲紋幹涉儀配機(jī)械加載架

産品簡介：

産品名稱：三維雲紋幹涉儀

應 用：該設備用于測量試件(jiàn)在機(jī)械或熱載荷作用下(xià)的三維熱機(jī)械變形場（面内的U,V場和離面的W場）。在電(diàn)子封裝領域，該設備是重要的失效分析手段。

主要技(jì)術(shù)參數：

（1）試件(jiàn)尺寸（測試範圍）：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(xiàng)移技(jì)術(shù)可提高(gāo)100倍。

（3）微型加熱爐：内腔尺寸60mm見(jiàn)方，溫度範圍室溫-300C，升溫速度5-30°C 可調, 可維持在某一(yī)設定溫度點，波動範圍小(xiǎo)于1°C，内部均勻度優于3°C。

（4）光(guāng)學主機(jī)箱尺寸：300mm ´300mm´275mm，設備總重量：10Kg。

産品特色：

（1）    能(néng)同時将三個(gè)變形場的幹涉條紋圖顯示在計算(suàn)機(jī)屏幕上(shàng)，每個(gè)圖像的分辨率都在百萬像素以上(shàng)（本公司的技(jì)術(shù)），并且能(néng)以每秒(miǎo)16-20幀的速率存儲在硬盤上(shàng)。

（2）    進口的核心光(guāng)學元件(jiàn)确保了高(gāo)質量的零場條紋和測試精度，帶有U,V場的相(xiàng)移功能(néng)，W場相(xiàng)移功能(néng)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)械調節架上(shàng)以調整試件(jiàn)的方位。

（4）    配備相(xiàng)移處理軟件(jiàn)，可以識别和處理試件(jiàn)上(shàng)的空洞等幾何不連續區域。

典型應用：

1.     BGA器(qì)件(jiàn)的熱機(jī)械變形測試，失效分析

通(tōng)過雲紋幹涉法可以測量BGA器(qì)件(jiàn)橫截面上(shàng)的熱機(jī)械變形場，通(tōng)過測試可以發現，受切應變最大的焊球并不是整個(gè)器(qì)件(jiàn)最外側的那一(yī)個(gè)，而是位于芯片下(xià)方最外側的那一(yī)個(gè)（左圖畫(huà)圈者）。進一(yī)步采用顯微雲紋幹涉法，可以跟蹤單個(gè)焊點在熱循環過程中的變形情況（右圖），根據一(yī)周循環過後的殘餘變形/應變以及相(xiàng)應的經驗公式，預估其疲勞壽命。

2.     FCPBGA的熱機(jī)械和吸濕變形測試

除了熱失配造成的熱機(jī)械變形外，塑料封裝器(qì)件(jiàn)還(hái)會(huì)從(cóng)周圍環境中吸收濕氣并造成塑料的膨脹，從(cóng)而引起整個(gè)器(qì)件(jiàn)的變形和内部應力場的變化。三維雲紋幹涉儀記錄了FCPBGA從(cóng)熱機(jī)械變形到(dào)吸濕變形的全過程（曆時三個(gè)月(yuè)）。見(jiàn)下(xià)圖：

在該應用中，三維雲紋幹涉儀發現了FCPBGA器(qì)件(jiàn)因塑料封裝材料的吸濕膨脹造成的器(qì)件(jiàn)翹曲翻轉，與FEM計算(suàn)結果配合揭示了高(gāo)分子封裝材料吸濕膨脹是造成相(xiàng)關失效（如UBM 開(kāi)裂）的機(jī)制。

三維雲紋幹涉系統配置及可選配件(jiàn)如下(xià)：