SEM方法分析BlackPad的優(yōu)缺點(diǎn)

1.BlackPad簡(jiǎn)介

目前以ENIG為表面處理方式所占比例較大,ENIG金屬Ni層以NiP成份為主，在生產(chǎn)中易發(fā)生鎳腐蝕（后面稱blackpad）。退金后的Black pad通常表現(xiàn)為晶格線間的黑線（如下圖A）和晶格上的黑點(diǎn)（如下圖B）。

2.SEM方法分析BlackPad的優(yōu)缺點(diǎn)

在進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控和分析時(shí)，常用到的最為直接手段是澆灌金相研磨，再用SEM進(jìn)行觀測(cè)。

該方法適合blackpad較嚴(yán)重樣品的分析。

優(yōu)缺點(diǎn)：成本相對(duì)較低、耗時(shí)短，但鎳層比較軟故對(duì)金相切片的研磨要求相對(duì)較高，否則很難觀察到問題點(diǎn)，所以不能完全滿足高要求微分析。

如下圖blackpad黑線比較嚴(yán)重：

但切片研磨后采用SEM觀察不出問題點(diǎn)。

3.FIB方法分析Black Pad—小黑點(diǎn)

樣品預(yù)處理：

a.褪除ENIG的金層

b.測(cè)試樣品表面噴射導(dǎo)電層（導(dǎo)電層一般為Au 、Pt或W，厚度約80nm左右，主要目的便于SEM成像）

分析步驟一：將預(yù)處理好的樣品放入機(jī)臺(tái)用SEM成像進(jìn)行Pad整體觀察，如下圖：

分析步驟二：在SEM大倍率下對(duì)觀測(cè)的檢測(cè)Pad進(jìn)行檢測(cè)，找到了對(duì)應(yīng)的檢測(cè)部位，見下圖所示:

分析步驟三：鎖定測(cè)試位置，利用FIB對(duì)缺陷點(diǎn)進(jìn)行離子切割。

離子切割過程：在液態(tài)金屬離子源中施加電場(chǎng)，可以在液態(tài)鎵中產(chǎn)生微小的尖端，加上負(fù)電場(chǎng)對(duì)尖端鎵的牽引作用，同時(shí)輸出鎵離子束。在普通工作電壓下用電透鏡進(jìn)行聚焦并通過可變孔徑光闌確定離子束尺寸，然后經(jīng)二次聚焦用極小束斑轟擊試樣表面并通過物理碰撞實(shí)現(xiàn)切割。金屬鎳層相對(duì)柔軟，但是通過這種方式就是不影響缺陷點(diǎn)的形成。

切割后如下圖：

分析步驟四：對(duì)離子切割后的缺陷點(diǎn)在SEM大倍率下進(jìn)行了觀測(cè)。（由于FIB切割出的刀口位置是比較小，故SEM觀察時(shí)需要一定的角度）如下圖:

分析步驟五：對(duì)缺陷點(diǎn)進(jìn)一步SEM大倍率觀察確認(rèn)和數(shù)據(jù)分析。如下圖：

上述得知,SEM大倍率觀測(cè)證實(shí)了鎳層小黑點(diǎn)部位鎳腐蝕明顯。

審核編輯：劉清