実装部品接合部の解析

電子部品の接合部は基板全体の信頼性に大きな影響を及ぼします。
特にはんだ接合部においては、形状のみならず、
金属組織の観察が重要になります。 （詳細を見る）

当社では、電子部品ばかりではなく無機・有機素材をはじめ、多くの製品、
部品、素材を故障・不良解析、構造解析、良品解析、信頼性評価といった面で
お客様の課題・問題解決に向けてサポートしています。

当資料は、分析・解析技術をどのような観点から進めるべきかをご紹介。

お客様にとっても問題解決の端緒と紐解きの一助となれば幸いです。

【掲載内容】
■はじめに
■接合のイメージと当社の評価・解析技術の位置付け
■不具合要因
■手法
■終わりに

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

半導体デバイス、MEMS、TFTなどナノスケールの精度で製造される
エレクトロニクス製品の構造解析を行うための新たな手法：
クロスビームFIBにより断面観察をご提案いたします。
 （詳細を見る）

BGA(Ball Grid Array)の解析例をご紹介いたします。

顕微鏡による観察では、光学顕微鏡とSEMを使用。

EBSD法による結晶解析では、Phaseマップ、SnのGrainマップ、
SnのIPFマップ、SnのGRODマップを使用し、結晶状態や残留応力の
推測が可能です。

【概要】
■EBSD法による結晶解析
・Phaseマップ
・SnのGrainマップ
・SnのIPFマップ
・SnのGRODマップ

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

X線透視・CT検査装置によるBGAはんだクラック解析事例をご紹介します。

電気的にオープンとなった基板のBGA接続部をX線透視で観察したところ、
BGAの接続部にクラックが発生している様子が確認されました。

また、X線透視観察にて確認されたはんだ接続部のクラックについて、
斜めCTで観察してみました。

斜めCTでは平面的な情報は綺麗に取れますが、はんだボールやボイドのような
球形は斜めCT特有の要因により、上下方向に延びたような形状になります。

はんだ接合界面に発生しているクラック情報を断面的に得ることは困難ですが、
基板を非破壊で観察できるというメリットがあります。

【解析事例】
■X線透視観察
■斜めCT観察
■直交CT観察
■断面観察

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

SEM像、Phaseマップ、結晶粒ごとにHigh lightするCu6Sn5のIQマップ、
粒界の回転角をHigh lightするCu6Sn5のIQマップを用いて、
EBSD法による結晶を解析しました。

Cuパッド/はんだ界面にはCu6Sn5やAg4Sn等の化合物が成長しており、
ヒストグラムにより結晶サイズや結晶傾角の分布を示すことができます。

また、マップにHigh lightすることにより、グラフに現れた特長を
可視化できます。

【概要】
■EBSD法による結晶解析
・SEM像
・Phaseマップ
・Cu6Sn5のIQマップ(結晶粒ごとにHigh light)
・Cu6Sn5のIQマップ(粒界の回転角をHigh light)

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

BGA・CSPはんだの評価では、透過X線画像データから
はんだ内ボイドの面積率を測定することができます。

さらに機械研磨を組み合わせることで総合的な評価が可能。

ご用命の際はお気軽にご相談ください。

【特長】
■BGA（Ball Grid Array）はんだの非破壊評価
　・X線透過観察から得た画像より、非破壊ではんだ内ボイドの
　⾯積率（％）が測定可能
■CSP（Chip Size Package）、BGA（Ball Grid Array）断面観察
　・機械研磨による断⾯観察ではX線観察では⾒難い引け巣などの観察も可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

アイテスでは電子部品、実装基板、半導体、化合物半導体、パワーデバイス、
フィルム、樹脂成形品、太陽パネル、液晶ガラスなど
さまざまな部品・材料の断面を受託加工作製します。

また作製した断面の観察や分析を行い、不良解析や出来栄え評価などを
受託分析いたします。

【サービス一覧】
■機械研磨
■CP加工
■ミクロトーム
■FIB加工
■半導体拡散層の解析　など

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

当社が行った、信頼性試験後のPbフリーはんだ断面観察についてご紹介いたします。

Pbフリーはんだ実装品(Sn/Ag/Cu合金はんだ)を3種の信頼性試験に投入。
初期品と試験後品を比較しクラックの発生有無及び金属間化合物層の
成長具合を確認しました。

クラック進展の経過観察などではんだ接合部の耐久性を段階的に確認するには、
サイクル数ごとに取出して断面観察が行えるTC試験がお勧めです。

【試験条件】
(1) TC試験(温度サイクル) 125℃20分/-40℃20分/1000cyc
(2) HT試験(高温放置) 150℃/1000時間
(3) TH試験(温度湿度) 85℃/85%rh/1000時間

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

株式会社アイテスでは、『冷熱衝撃試験』を行っております。

試料に高温と低温を繰り返し晒す事により、高温・低温の熱による
ストレスだけではなく、各部位の伸縮により応力が発生。
繰り返し応力によってもストレスが加えられます。

電子部品の接合部だけではなく、ネジ等による固定部位の評価としても
当試験が行われます。

【冷熱衝撃試験装置の主なスペック】
■内法：W650×H460×D370mm　温度範囲：-65～0/+60～200℃
■内法：W650×H460×D670mm　温度範囲：-65～0/+60～200℃
■内法：W970×H460×D670mm　温度範囲：-65～0/+60～200℃

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

株式会社アイテスでは、『液槽冷熱衝撃試験』を行っております。

液体を媒体として温度変化によるストレスを与え、気槽式熱衝撃試験よりも
温度変化が急峻なため、短期間で実施するのに有効な試験方法です。

当装置では、高温の最高温度が180℃まで対応可能なため、高耐熱部品・材料
などの加速試験に対応することができます。

【特長】
■最高温度が180℃まで対応可能
■高耐熱部品の試験・評価に有効
■気槽式熱衝撃試験よりも温度変化が急峻
■短期間で実施するのに有効

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

機械研磨による3D構築手法を事例にてご紹介致します。

セラミックコンデンサは内部に薄膜の電極が積層された構造をしており、X線CT
では内部の電極は透けてしまって確認する事ができません。また、FIBスライス
断面による3D構築は試料が数mmである為、局所的な確認に留まります。

機械研磨による3D構築手法は、X線CTとFIBスライス断面の不得意とする領域を
補う形で3D構築が可能となる場合があります。

【機械研磨によるセラミックコンデンサの3D構築事例】
■X線CT像：内部電極が確認できない
■FIBスライス断面による3D構築：局所的な確認に留まる
■機械研磨による3D構築：内部電極が確認できる、広範囲で3D観察が可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

当社では、表面実装部品(SMD)のはんだ実装工程における耐熱性を評価する、
『はんだ耐熱性試験(SMD)』を行っております。

実装までの吸湿を加湿処理で再現し､はんだ実装時の熱ストレスに相当する
加熱処理で剥離やクラック等の有無を評価。

試験後の検査として初期測定と同内容の検査を行い、必要であれば、
不良部の断面観察などの解析も実施します。

【はんだ耐熱性試験の流れ】
■初期測定
■温度サイクル(shipping condition)
■乾燥処理(Baking)
■加湿処理(Soaking)
■加熱処理(Reflow)
■最終測定

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）

観察試料の処理方法により、得られる情報が異なることがあります。

はんだの接合部を断面から2次元で観察することがあるかと思いますが、
3次元的に化合物がどのように成長しているか疑問に思われたことは
ありませんか。

当資料では、Cuパッドとはんだの接合部の観察例をご紹介。
「断面観察」と「平面観察」を掲載しております。

【掲載内容】
■断面観察
　・エッチング処理前
　・エッチング処理後
■平面観察

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。 （詳細を見る）