关于微电子器件

集成电路 (IC) 和部件

从作为基底材料的各个晶片开始进行包装。

包装方法包括不同相互连接和涂层技术，均用于极端紧实度。

这些微小、高度复杂部件的材相截面将用于开发、设计、生产点检和失效分析中。检查的目标是查看裂缝、空洞、焊球、导电和绝缘层、接头等。包装内的特定区域通常是检查的主题，因此材相应用包括识别和揭露该目标。

电容器、电阻器等离散部件也需要进行材相检查，以分析其几何和微观结构缺陷。

印刷电路板

印刷电路板 (PCB) 包括环氧树脂/纤维玻璃或者陶瓷基片、电镀铜金属层以及电镀孔（也称为通孔）。

对电路板材料进行样本制备，有助于确定基板材料（承载电子组件）的缺陷位置。
根据领先工业标准，必须对镀有 PCB 通孔的质量进行材相检验。为此，生产试样并进行制备，以便在显微镜中检验电镀通孔的中心。

此外，主要检验截面的连接性、涂层连贯性以及厚度。由于特定区域通常界定了检查的目的，因此也需要对 PCB 使用精确材相工艺。

切割和取样

根据需调查的样品类型，可以在各种精度的切割机上进行切割。

• 手机或者装载了各种部件的电路板，可以使用手动或者自动中型机械进行横截。
• 对于切下的各个微小或脆弱部件，由于这些部件需要更高精度，因此建议使用精密切割机械。

• 建议使用用于切割塑料的电镀钻石磨轮或者树脂粘结钻石磨轮。

在任何情况下，切割应当放置在距离要观测的实际区域足够远的地方，以避免可能对其造成任何直接损坏。在切片之后可以仔细地研磨剩余的材料。该初始步骤需进行得更仔细，这样陶瓷、芯片和玻璃中出现裂缝，或者各层或者焊点之间出现层离的可能性就越低。

为提取 PCB 试片，需要使用专用的取样设备。自动化以及光学测量技术能够对针点型试片进行高精度钻孔和路由。对于灵敏或者微小样品，建议在切割之前浸渍该样品。

研磨和抛光

对于微电子器件的手动和半自动研磨与抛光，可以使用传统设备。将专用的样品固持器作为对手动“边磨边看”方法的更精确的替代方案，以确保样品的对准以及材料去除的控制。

• 对于自动控制的表面制备，针对可见和隐藏目标，可以在专用设备中对已镶嵌和未镶嵌样品的横截面和平行截面进行研磨和抛光。
• 激光测量可以确保制备过程中达到 ± 5 µm 的精度以及自动重新计算的去除速率。
• 对于具有可见目标的样品，可基于视频进行对准和测量；而对于具有隐藏目标的样品，可基于 X 射线进行对准和测量。

在选择研磨和抛光方法时，需要考虑的材料组合例如：较薄和脆性硅晶圆的平行面和横截面、铅或锡的焊球阵列、脆性陶瓷或者韧性聚合基板上的具有镀铜通孔的 PCB、几百微米内具有硅、陶瓷、金、铜、铝和锡的 IC 横截面。

去除速率、平面度、起伏、边缘保护以及涂片的要求通常决定了研磨、抛光表面以及悬浮液的选择。e-Metalog 中介绍了适用于电子部件的约 25 种专用方法，涵盖众多材料组合和制备要求。