三维云纹干涉仪原理

三维云纹干涉仪全套

三维云纹干涉仪配机械加载架

产品简介：

产品名称：三维云纹干涉仪

应 用：该设备用于测量试件在机械或热载荷作用下的三维热机械变形场（面内的U,V场和离面的W场）。在电子封装领域，该设备是重要的失效分析手段。

主要技术参数：

（1）试件尺寸（测试范围）：φ3.5mm 至 φ35mm，10X变焦镜头记录条纹图像；

（2）原始测试分辨率：417nm (U、V场)，266nm（W场），借助于相移技术可提高100倍。

（3）微型加热炉：内腔尺寸60mm见方，温度范围室温-300C，升温速度5-30°C 可调, 可维持在某一设定温度点，波动范围小于1°C，内部均匀度优于3°C。

（4）光学主机箱尺寸：300mm ´300mm´275mm，设备总重量：10Kg。

产品特色：

（1）    能同时将三个变形场的干涉条纹图显示在计算机屏幕上，每个图像的分辨率都在百万像素以上（本公司的技术），并且能以每秒16-20帧的速率存储在硬盘上。

（2）    进口的核心光学元件确保了高质量的零场条纹和测试精度，带有U,V场的相移功能，W场相移功能可以选择。

（3）    配备微型机械加载架和微型加热炉，并且可固定在6维精密机械调节架上以调整试件的方位。

（4）    配备相移处理软件，可以识别和处理试件上的空洞等几何不连续区域。

典型应用：

1.     BGA器件的热机械变形测试，失效分析

通过云纹干涉法可以测量BGA器件横截面上的热机械变形场，通过测试可以发现，受切应变最大的焊球并不是整个器件最外侧的那一个，而是位于芯片下方最外侧的那一个（左图画圈者）。进一步采用显微云纹干涉法，可以跟踪单个焊点在热循环过程中的变形情况（右图），根据一周循环过后的残余变形/应变以及相应的经验公式，预估其疲劳寿命。

2.     FCPBGA的热机械和吸湿变形测试

除了热失配造成的热机械变形外，塑料封装器件还会从周围环境中吸收湿气并造成塑料的膨胀，从而引起整个器件的变形和内部应力场的变化。三维云纹干涉仪记录了FCPBGA从热机械变形到吸湿变形的全过程（历时三个月）。见下图：

在该应用中，三维云纹干涉仪发现了FCPBGA器件因塑料封装材料的吸湿膨胀造成的器件翘曲翻转，与FEM计算结果配合揭示了高分子封装材料吸湿膨胀是造成相关失效（如UBM 开裂）的机制。

三维云纹干涉系统配置及可选配件如下：