一、 服务内容
封装与材料分析是一项专注于研究集成电路（IC）或电子元器件的封装结构、所用材料及其性能的技术服务。本服务通过多种分析手段，旨在揭示封装的内部构造细节、识别构成封装的各种材料（如塑封料、引线框架、键合线、基板、底部填充胶、焊料等）的种类与成分，并评估这些材料的物理、化学及热学特性。目的是验证封装设计与材料选择是否符合要求、评估封装工艺质量、分析封装相关的失效原因或进行材料选型与可靠性评估。
二、 服务范围
本服务适用于所有涉及芯片封装设计、制造、应用和可靠性评估的客户，包括：
- 封装设计与研发部门： 验证新封装结构设计、评估新材料性能。
- 封装厂与基板厂： 进行来料检验（IQC）、工艺过程监控、质量控制。
- 电子产品制造商： 评估元器件封装质量、分析组装（SMT）相关的失效问题（如焊点开裂）。
- 可靠性与失效分析部门： 诊断封装开裂、分层、键合失效、腐蚀等与封装结构或材料相关的失效。
- 供应链管理部门： 供应商材料体系的评估与确认。
三、 参照标准
封装与材料分析涉及的技术和评估依据包括：
- 封装设计图纸与物料清单（BOM）： 是对照分析的基础。
- JEDEC 标准： 如 JEP95（封装材料特性数据库指南）、关于封装可靠性测试（如 MSL、温度循环）后进行物理检查的要求、以及一些材料分析方法的参考。
- IPC 标准： 尤其对于 PCB 基板材料和焊点的分析。
- ASTM 标准： 提供了许多材料测试和表征的方法。
- MIL-STD-883/750： 包含了封装相关的物理检查方法（如键合强度、密封性等）。
- 材料供应商提供的规格书（Datasheet）。
四、 分析周期
分析周期取决于分析的深度和所需技术的复杂度。基础的封装结构检查（如X-Ray, 剖面SEM）可能需要 数个工作日。而涉及多种材料成分鉴定、热性能分析（如TMA, DSC）或复杂的失效机理研究，则可能需要 数周 时间。
五、 分析流程
典型的封装与材料分析流程可能包含以下步骤（根据目标选择）：
- 信息收集与外观检查: 了解分析目的，收集样品信息，进行宏观和微观外观检查。
- 无损结构分析:
- X射线检查（X-Ray）: 观察内部结构、键合线形态、焊球空洞、引线框架等。
- 超声波扫描（C-SAM）: 检测封装内部的分层、空洞等界面缺陷。
- 封装结构物理分析:
- 开封（Decapsulation）: 暴露内部结构。
- 剖面分析（Cross-section）: 精确观察封装截面结构、各层厚度、界面结合情况。
- 染色渗透（Dye Penetration）: 用于检测微小裂纹。
- 材料识别与成分分析:
- 能量色散X射线谱（EDX/EDS）: 分析无机材料（金属、陶瓷、玻璃）的元素组成。
- 傅里叶变换红外光谱（FTIR）: 识别有机材料（塑封料、环氧树脂、聚酰亚胺等）的化学官能团。
- 可能结合其他技术如拉曼光谱、X射线衍射（XRD）、色谱质谱（GC-MS, Py-GCMS）等。
- 材料性能测试（如需）：
- 热分析（DSC, TGA, TMA）: 测量玻璃化转变温度（Tg）、热膨胀系数（CTE）、分解温度等。
- 力学性能测试: 如键合强度测试（Wire Pull/Ball Shear）。
- 硬度测试等。
- 结果综合与报告撰写: 汇总所有分析结果，结合图像和数据，给出关于封装结构、材料组成和性能的结论。
六、 服务背景与价值
芯片封装不仅提供物理保护和电气连接，其结构和材料性能对芯片的可靠性、散热能力、电性能甚至最终产品的成本都至关重要。封装设计越来越复杂（如 SiP, WLCSP, 3D封装），新材料不断涌现，封装相关的失效（如热机械应力导致开裂、湿气导致分层腐蚀）成为影响产品可靠性的主要因素之一。因此，封装与材料分析的核心价值在于：验证封装结构和材料是否满足设计和可靠性要求；确保封装工艺的一致性和质量；诊断与封装相关的失效根本原因；支持新封装技术的开发和材料选型；为提升产品整体可靠性和性能提供关键信息。
七、 德垲优势
上海德垲在此领域具备显著优势。我们拥有 专业的物理分析和材料分析团队，熟悉各类先进封装结构和常用封装材料的特性。我们配备了 完善的分析实验室，包括高分辨率 X-Ray、C-SAM、SEM/EDX、FTIR 等核心设备，能够完成从无损检测、物理结构分析到基本材料成分鉴定的一站式服务。我们特别擅长将封装结构分析与可靠性测试（如温循、湿热测试后的失效分析）相结合，深入理解应力与失效的关系。我们与具备更专业材料性能测试能力的机构合作，可提供更全面的材料表征。德垲致力于为客户提供精准、深入的封装与材料分析服务，解决封装相关的技术挑战。
