Damage-free failure/defect analysis in electronics and semiconductor industries using micro-ATR FTIR imaging

Význam tématu

Průmyslové odvětví elektroniky a polovodičů kladou vysoké nároky na rychlou a přesnou analýzu defektů a kontaminace, neboť jakékoli přerušení výroby může znamenat milionové ztráty. Nedestruktivní techniky s vysokým prostorovým rozlišením umožňují udržet kontinuitu výroby a kvalitu produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Tento článek demonstruje využití systému Agilent Cary 620 FTIR s ATR-FPA zobrazováním k rychlé identifikaci mikroskopických částic na LCD filtrech a tištěných spojích bez poškození vzorku, přičemž proces zahrnuje minimální přípravu a umožňuje návrat komponent do výrobního cyklu.

Použitá metodika

Vzorky byly analyzovány bez dodatečné přípravy přímo na motorizované stupnici mikroskopu v módu micro-ATR. Díky živému FPA zobrazování bylo možné optimálně nastavit tlak ATR čočky a zajistit kontakt s povrchem bez vzniku poškození.

Použitá instrumentace

• FTIR mikroskop Agilent Cary 620 s detektorem FPA 64×64 pixelů
• FTIR spektrometr Agilent Cary 660
• Micro-ATR příslušenství z germania
• Spectral resolution 8 cm-1, rozsah 4000–900 cm-1, 128 skenů
• Prostorové rozlišení 1,1 µm/pixel, FOV 70 × 70 µm
• Analytický software Agilent Resolutions Pro

Hlavní výsledky a diskuse

• Analýza LCD filtru prokázala, že částice byly distanční vložky identifikované podle absorpčního pásu při 1017 cm-1.
• U tištěné spojované desky (PCB) byly zbytky kontaminantu určeny jako polyetherimid díky charakteristické absorpci kolem 1720 cm-1.
• Během obou studií nedošlo k poškození vzorků a identifikace byla provedena během několika minut.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje rychlou, opakovatelnou a nedestruktivní analýzu kontaminant s prostorovým rozlišením řádu mikrometrů. Umožňuje neodborníkům v provozu provádět analýzu bez komplikované přípravy a značně zkracuje dobu odstávek výroby.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření knihoven spekter, integrace umělé inteligence pro automatizovanou identifikaci látek, vylepšení prostorového rozlišení a rozvoj kombinovaných metod pro komplexnější charakterizaci defektů.

Závěr

Ukázalo se, že živé FPA ATR-FTIR zobrazování pomocí Agilent Cary 620/660 představuje efektivní nástroj pro rychlou a nedestruktivní identifikaci mikroskopických kontaminant v elektronice a polovodičovém průmyslu, čímž přispívá ke snížení výrobních prostojů a zlepšení kvality produktů.