微聚焦X射線：應用優(yōu)勢明顯 國產(chǎn)設(shè)備打破壟斷

　　X射線技術(shù)是一項成熟的老技術(shù)，從1895年德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(又稱倫琴射線)起，對于X射線的研究與應用已經(jīng)歷了100多年的時間。但截至目前，對于X射線最主要的應用大都集中在工業(yè)探傷與檢測上，其次是醫(yī)療檢查和安全檢驗方面。電子行業(yè)及半導體領(lǐng)域的微檢測成像，是一項新興的X光應用技術(shù)，它對X光發(fā)生器提出更高的要求，并高度集成了多項工業(yè)自動控制軟硬件新技術(shù)，結(jié)合半導體及電子封裝工藝特點，把 X射線的應用延伸到一個更高的應用領(lǐng)域。它可以解決半導體生產(chǎn)研發(fā)中的基片、晶元質(zhì)量判定問題，可以檢測COB(板上芯片封裝)、COG(玻璃覆晶封裝)的可靠性，也可以分析BGA(球柵陣列封裝)、CSP(芯片級封裝)的焊接缺陷。

　　X射線技術(shù)滿足復雜封裝工藝要求

　　從技術(shù)指標和應用上考慮，新型X光機必須滿足現(xiàn)在復雜的半導體和電子封裝工藝要求，可實現(xiàn)多種檢測功能如高清晰度圖像分析功能、探測物體的自動導航功能、滿足大批量生產(chǎn)檢測的在線功能、斷層CT掃描功能，并且操作簡單易維護，機器成本低，能被普通用戶接受。

　　中國經(jīng)過30多年的改革開放，已成為電子制造第一大國。一些跨國電子公司不斷在中國投資，加上本土電子制造業(yè)也蓬勃發(fā)展，使珠三角、長三角、京津地區(qū)成為全球電子產(chǎn)品行業(yè)的主要生產(chǎn)地區(qū)。特別是半導體技術(shù)發(fā)展和SMT(表面貼裝)技術(shù)的應用，使電子制造技術(shù)又有了革命性的變化。

　　半導體制造封裝工藝日趨先進，線路板、芯片的集成度越來越高，簡單的DIP(雙列直插式封裝)、PQFP(塑料方型扁平式封裝)和PFP(塑料扁平組件式封裝)已經(jīng)遠不能滿足芯片集成度的要求，于是出現(xiàn)了BGA球柵陣列封裝、CSP芯片尺寸封裝。因為封裝技術(shù)關(guān)系到產(chǎn)品的功能：當IC(集成電路)的頻率超過100MHz時，傳統(tǒng)封裝方式可能會產(chǎn)生所謂的“CrossTalk”(串擾)現(xiàn)象，而當IC的管腳數(shù)大于208Pin時，采用傳統(tǒng)的封裝方式就有困難了，因此現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片皆轉(zhuǎn)而使用BallGridArrayPackage即BGA封裝技術(shù)。

　　BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。如何來檢驗半導體基片、晶元質(zhì)量，判定COB/COG封裝可靠性，如何判定BGA/CSP焊接缺陷，成為電子制造業(yè)具有挑戰(zhàn)性的課題。5微米以下X光技術(shù)的應用，有效地解決了這個問題。

　　X射線在電子制造業(yè)的研究和應用在國外已經(jīng)有20年歷史，但大部分都是分散的，集中在個別分立功能的探索和實驗，還沒有行業(yè)規(guī)范和標準。美國人 25年前就嘗試應用微聚焦X光技術(shù)檢查集成電路模塊的內(nèi)部缺陷，15年前首家開發(fā)應用了BGA的檢測軟件，并一度在此領(lǐng)域起到了領(lǐng)航作用。但受到當時射線源功能的限制和軟件平臺的不完善影響，其設(shè)備很難滿足半導體領(lǐng)域的市場要求，逐漸退出市場。德國人首先把開放式的X射線源應用在微聚焦檢測機器上，使得半導體及電子封裝有了無與倫比的透射檢測效果。但其笨重的大體積設(shè)備和復雜的操作維護，加上昂貴的機器成本價格，很難被普通的電子企業(yè)所接受，因而也沒有大范圍推廣，其產(chǎn)品研發(fā)一直停留在科研機構(gòu)和極少數(shù)國際化大公司的實驗階段。

　　中國擁有幾萬家半導體和電子封裝及線路板生產(chǎn)商，超過90%的廠商還沒有采用微聚焦X射線技術(shù)進行檢測，難以保證其工藝可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量。原因有以下幾點：第一，廠商還不熟悉X射線應用的強大優(yōu)勢;第二，高深莫測的理論和復雜的操作應用;第三，分立、單一的功能;第四，昂貴的機器價格;第五，進口審批困難(屬于中國海關(guān)?？厣唐?。

　　從技術(shù)指標和應用上考慮，新型X光機必須滿足現(xiàn)在復雜的半導體和電子封裝工藝要求，實現(xiàn)多種檢測功能如高清晰度圖像分析功能、探測物體的自動導航功能(AutoNavigation)、滿足大批量生產(chǎn)檢測的在線功能(In-line)、斷層CT掃描功能，并且操作簡單易維護，機器成本低，能被普通用戶可接受。但目前即使歐美同類機器都不能同時滿足以上各項指標要求。日聯(lián)光電公司已經(jīng)把公司未來3年的創(chuàng)新目標鎖定在完成以上目標的突破上，爭取生產(chǎn)出自動導航在線式CT掃描X光機。這將給國內(nèi)半導體和電子業(yè)界提供一項功能齊全、性能超前的檢測平臺。