SEM方法分析BlackPad的優(yōu)缺點

1.BlackPad簡介

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（如下圖B）。

2.SEM方法分析BlackPad的優(yōu)缺點

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

該方法適合blackpad較嚴重樣品的分析。

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

如下圖blackpad黑線比較嚴重：

但切片研磨后采用SEM觀察不出問題點。

3.FIB方法分析Black Pad—小黑點

樣品預處理：

a.褪除ENIG的金層

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

分析步驟一：將預處理好的樣品放入機臺用SEM成像進行Pad整體觀察，如下圖：

分析步驟二：在SEM大倍率下對觀測的檢測Pad進行檢測，找到了對應(yīng)的檢測部位，見下圖所示:

分析步驟三：鎖定測試位置，利用FIB對缺陷點進行離子切割。

離子切割過程：在液態(tài)金屬離子源中施加電場，可以在液態(tài)鎵中產(chǎn)生微小的尖端，加上負電場對尖端鎵的牽引作用，同時輸出鎵離子束。在普通工作電壓下用電透鏡進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現(xiàn)切割。金屬鎳層相對柔軟，但是通過這種方式就是不影響缺陷點的形成。

切割后如下圖：

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

分析步驟五：對缺陷點進一步SEM大倍率觀察確認和數(shù)據(jù)分析。如下圖：

上述得知,SEM大倍率觀測證實了鎳層小黑點部位鎳腐蝕明顯。

審核編輯：劉清