一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法

技术领域

本发明涉及翻新鉴别技术领域，特别涉及一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法。

背景技术

随着电子智能产业的快速发展，电子元器件的需求量与日俱增；尤其一些高端进口器件在停产、禁运等外在环境下面临严重的缺“芯”危机。在巨大利益的驱使下，造假、翻新元器件层出不穷，已成为行业内急需解决的问题之一。

假冒翻新器件主要包括使用过的回收器件、低质量等级的器件、相同功能的“杂牌”器件和外部结构相近的仿制器件，此类器件或多或少会存在一些损伤及潜在的隐患，可能直接影响到电子组件乃至整机的可靠性和安全性。

因此，亟需一种翻新器件的鉴别方法，尤其是非破坏性的无损鉴别方法，以经济高效地筛选出翻新器件，为电子产品可靠性保障具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法，以解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法，包括：

步骤1：外观检查，

借助设备与工具，检查器件表面是否存在翻新的物理特征，或与正品技术文件规定的外部特征存在差异性；

步骤2：声学扫描电子显微镜超声检查，

采用声学扫描电子显微镜对样品内部区域进行无损扫描检查，检查器件内部是否存在翻新的物理特征，或与正品技术文件规定的内部特征存在差异性；

步骤3：X射线检查，

使用X射线设备检查器件引线框架、基板、凸点内部结构，是否存在翻新的物理特征，或与正品技术文件规定的内部特征存在差异性；

步骤4：综合分级，

结合外观检查、声学扫描电子显微镜超声检查和X射线检查的各项检验结果进行综合分级。

在一种实施方式中，所述步骤1中，外观检查按照GJB548B-2005方法2009进行；外观检查后器件表面存在的翻新的物理特征，包括以下几种：

a)外观标识的字体、位置、大小与同批次器件明显不一样，或有后补打标迹象；

b)封装基板厚度、材质以及颜色有明显异常，或同正品存在差异性；

c)热沉厚度、粗糙度、外形结构有明显异常，或同正品存在差异性；

d)引出端颜色、结构、表面镀涂有明显异常，或同正品存在差异性；

e)对于引出端形式为焊球阵列的器件，焊球偏离、破裂、扭曲或受损、焊球腐蚀、结壳或残留助焊剂而变色异常状态，或同正品存在差异性；

f)对于阻焊膜有损坏或裂纹、有异常的补漆或修复现象、有残余物异常，或同正品存在差异性。

在一种实施方式中，所述步骤2中声学扫描电子显微镜超声检查，若芯片上粘接有金属热沉，先按GJB548方法2030，声学反射检查热沉与芯片粘接材料中的空洞，再声学透射检查下填料的空洞；声学扫描电子显微镜超声检查需对每一只样品检查的主要区域包括以下内容：

a)热沉与芯片粘接材料的形貌和空洞；

b)下填料中的空洞、分层；

c)芯片裂纹；

d)热沉与基板粘接材料的围堰形貌。

在一种实施方式中，声学扫描电子显微镜超声检查后器件存在的翻新的物理特征，包括以下几种：

a)散热胶整体形貌规则不均匀，散热胶边界不连续，有明显的涂胶空洞现象；

b)底填料有明显分层、底填区明显的不均匀色调；

c)芯片有疑似裂纹、破损异常状态；

d)倒装焊下填料区呈现明显的阴影、明暗不均匀区域。

在一种实施方式中，所述步骤3中，X射线检查按GJB548B-2005方法2012规定，对每一只器件在俯视和侧视方向作X射线检查；X射线检查需对每一只样品检查的主要区域包括以下内容：

a)热沉的内部结构；

b)基板上的辅助器件；

c)焊球阵列；

d)倒装区的凸点。

在一种实施方式中，X射线检查器件存在的翻新的物理特征，主要包括以下几种：

a)热沉的内部结构存在与设计规定不相符情况；

b)基板上的辅助器件存在缺失、偏离异常状态；

c)焊球阵列存在缺失、桥连以及变形异常状态；

d)倒装区凸点存在缺失、形貌异常、桥连异常状态。

在一种实施方式中，所述步骤4中，综合分级主要分为“正常”级、“谨慎”级以及“异常”级三个级别；

所述“正常”级的界定标准为，外观检查、声学扫描电子显微镜超声检查和X射线检查的各项检验结果，均未发现明显缺陷，归为“正常”级；

所述“谨慎”级的界定标准为，外观检查、声学扫描电子显微镜超声检查和X射线检查的各项检验结果，发现缺陷，但不属于不可接收的缺陷，归为“谨慎”级；

所述“异常”级的界定标准为，外观检查、声学扫描电子显微镜超声检查和X射线检查的各项检验结果，发现明显的翻新特征、缺陷或结构，归为“异常”级。

本发明提供了一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法，具有以下有益效果：

(1)本发明所借助的鉴别方法属于非破坏性的，具有更高的经济性、直观性以及便捷性；

(2)本发明优化了塑封基板类器件翻新件鉴别的流程与方法，明确了具体需要观察与分析的重点，具有更高的可操作性与指导性；

(3)本发明提出了众多针对性的新的物理缺陷特征以及观察的区域，可有效提升鉴别工作的效率；

(4)本发明针对试验样品进行了明确的综合分级，能够合理的指导器件在应用过程中的风险规避与质量保障；

(5)目前翻新元器件层出不穷，对终端应用产品的使用寿命及可靠性影响进一步加大，本发明的鉴别方法适用于塑封基板类器件同时，还可以推广至其他产品领域，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明提供的一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法流程示意图。

图2是塑封基板类器件典型结构剖面示意图。

图3是外观检查部分典型异常示意图。

图4是超声检查不同综合分级下的比对示意图。

图5是X射线检查正常形貌与部分典型异常比对示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供一种塑封基板类器件翻新件无损鉴别方法，其流程如图1所示，包括以下步骤：

步骤1：外观检查，

一般可借助放大镜、光学显微镜等设备与工具，检查器件表面是否存在翻新的物理特征，或与正品技术文件规定的外部特征存在差异性；

步骤2：声学扫描电子显微镜超声检查，

采用声学扫描电子显微镜对每一只样品的内部区域进行无损扫描检查，检查器件样品的内部是否存在翻新的物理特征，或与正品技术文件规定的内部特征存在差异性；

步骤3：X射线检查，

使用X射线设备检查器件的引线框架、基板、凸点等内部结构，是否存在翻新的物理特征，或与正品技术文件规定的内部特征存在差异性；

步骤4：综合分级，

结合外观检查、声学扫描电子显微镜超声检查和X射线检查的各项检验结果进行综合分级。

为了更清楚地说明本发明的技术方案，以某型号V5系列、倒装焊塑封单片集成电路(FPGA)为例，该FPGA具有如图2所示的结构特征，主要为带有草帽形热沉的非气密性封装外形，有机基板作为封装载体，内部硅芯片的正面通过共晶或无铅凸点，倒装贴焊在有机基板上，并加以底部的下填料进行填充；硅芯片的背面加涂胶粘剂后加贴热沉覆盖，热沉下方、硅芯片周边有去耦陶瓷电容分布，热沉帽沿与基板四角之间通过加涂胶粘剂围堰填充和粘接；基板的底部植Sn/Ag/Cu材质BGA焊球。

对如图2所示的FPGA进行外观检查、声学扫描电子显微镜超声检查和X射线检查，具体如下：

首先外观检查所述FPGA，主要检查器件各个区域的表面状态与形貌；

如图3所示，外观检查可能会出现基板颜色差异、焊球基板面有多余设计图形、金属异常裸露以及数字标识异常(即标识差异)等异常物理特征；

接着声学扫描电子显微镜超声检查所述FPGA，主要检查器件的热粘合剂、底填料以及外围胶等区域的形貌；

如图4所示，超声检查可能会出现热粘合剂形貌不规则与不连续、底填料有明显分层与不均匀色调、外围胶有明显的四边缺口等异常物理特征；

最后X射线检查所述FPGA，主要检查器件的热沉结构、辅助器件、凸点等区域的形貌；

如图5所示，X射线检查可能会出现辅助器件移位、缺失以及凸点形貌缺失等异常物理特征。

结合外观检查、声学扫描电子显微镜超声检查、X射线检查的结果，综合分析后进行分级的确定，可参照如下表1所示：

表1倒装焊塑封单片集成电路(FPGA)综合分级表

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。