전자 및 반도체 CT 검사
솔더 접합부, 비아, 와이어 본드, 하이브리드 본드는 작고 밀도가 높으며 부품 안에 숨어 있습니다. Voxray QRT는 전자 부품의 CT 스캔을 금속 아티팩트를 줄여 재구성하고, 기판 전체를 위한 라미노그래피를 지원하며, 첨단 패키징의 서브마이크론 구조를 분해합니다.
전자 부품 스캔이 어려운 이유
X선 CT는 전자 어셈블리를 자르지 않고 내부를 3D로 보여 줍니다. 2D X선 검사는 기판의 윗면과 아랫면을 한 장의 이미지에 겹치고, 단면 연마는 한 면만 보여 주며 부품을 파괴합니다.
전자 부품은 CT 재구성에서 가장 어려운 조건을 모두 갖추고 있습니다. 솔더, 구리, 텅스텐이 플라스틱, 실리콘, 기판 재료 바로 옆에 있어 빔 경화와 금속 스트릭이 검사해야 할 영역을 정확히 덮습니다. 기판은 넓고 평평해 원형 궤적 스캔에서는 X선이 기판의 전체 폭을 통과합니다. 또한 패키지 세대마다 구조가 작아져 스캔은 높은 배율, 적은 광자, 많은 노이즈 조건에서 이루어집니다.
QRT가 차이를 만드는 경우
다중 재료 부품: 솔더와 구리 옆의 플라스틱, 접착제, 보이드가 보이는 상태로 유지됩니다.
기판 전체: 라미노그래피와 로봇 CT로 원형 궤적 스캔에 맞지 않는 PCB 어셈블리를 스캔합니다.
첨단 패키징: 하이브리드 본드와 재배선층의 서브마이크론 보이드와 정렬 오차.
짧은 스캔: 노이즈가 많은 빠른 스캔도 디노이징으로 깨끗한 볼륨을 얻습니다.
대표적인 검사 과제
각 과제에서 CT가 보여 주는 것과 기존 재구성에서 어려운 점.
솔더 접합부 보이드
CT가 보여 주는 것: BGA, QFN, 파워 모듈의 모든 접합부에 있는 보이드의 크기, 개수, 위치를 한 장의 이미지에 겹치지 않고 3D로 보여 줍니다.
어려운 점: 보이드는 밀도 높은 솔더 안에 있어 빔 경화와 인접 접합부의 스트릭이 경계를 흐리게 만듭니다.
헤드 인 필로우와 젖음 불량
CT가 보여 주는 것: BGA 볼이 패드의 페이스트와 실제로 접합되었는지, 아니면 닿기만 했는지.
어려운 점: 간격이 수 마이크로미터에 불과하고 두 고밀도 부분 사이에 있어 높은 분해능과 적은 아티팩트가 필요합니다.
커넥터와 인서트 사출 부품
CT가 보여 주는 것: 금속 핀과 인서트 사이 플라스틱의 보이드, 간격, 이물.
어려운 점: 금속 스트릭이 플라스틱을 덮습니다. 당사 커넥터 사례 연구에서는 필터 역투영에서 보이지 않던 보이드를 QRT가 분해했습니다.
와이어 본드와 리드 프레임
CT가 보여 주는 것: 패키지 칩의 와이어 스윕, 끊어지거나 들뜬 본드, 몰드 컴파운드의 보이드.
어려운 점: 가는 와이어가 밀도 높은 리드 프레임과 다이 어태치 옆을 지나 그 위에 스트릭이 생깁니다.
비아, 배선, 층간 박리
CT가 보여 주는 것: 비아의 배럴 크랙, 기판의 층 구조, 층 사이의 분리.
어려운 점: 크고 평평한 기판은 원형 궤적 CT에 적합하지 않습니다. 라미노그래피로 스캔할 수 있지만 이를 지원하는 재구성이 필요합니다.
하이브리드 본드와 마이크로범프
CT가 보여 주는 것: 첨단 반도체 패키징의 서브마이크론 보이드, 밀도 편차, 정렬 오차, 박리.
어려운 점: 광자 플럭스 한계에서의 나노 CT가 필요합니다. 스캔에 몇 시간이 걸리며 그동안 시료가 드리프트합니다.
비교
당사 사례 연구의 스캔에서 기존 재구성과 Voxray QRT를 비교합니다. 슬라이더를 드래그해 비교해 보세요.
전자 부품에 QRT를 쓰는 이유
QRT는 다색 X선 스펙트럼과 측정의 물리를 모델링합니다. 솔더, 구리, 그리고 주변 재료를 하나의 모델로 재구성하므로 필터 역투영의 스트릭이 애초에 생기지 않습니다.
같은 알고리즘으로 원형 궤적 스캔, 라미노그래피, 로봇 CT를 재구성하고, 투영마다 기하 오차와 시료 드리프트를 보정합니다. 마더보드 전체부터 프로세서에서 잘라낸 서브밀리미터 필러까지 다룹니다.
금속 아티팩트 감소
솔더, 구리, 핀 옆의 보이드, 간격, 플라스틱이 보이는 상태로 유지됩니다.
기판을 위한 라미노그래피
크고 평평한 어셈블리를 위한 기울어진 회전축, 검출기 이동, 로봇 라미노그래피.
드리프트 보정
기하 오차와 시료 드리프트를 재구성 중에 보정하며, 이는 긴 나노 CT 스캔에서 특히 중요합니다.
사용 중인 검사 장비
QRT는 Comet Yxlon, Nikon, Nordson, Viscom, Waygate, Zeiss를 비롯한 모든 주요 제조사의 원시 데이터를 읽습니다.
전자 및 반도체 사례 연구
첨단 패키징부터 기판 전체와 커넥터까지.
전자 분야 CT에 관한 자주 묻는 질문
전자 부품에 2D X선 검사 대신 CT를 쓰는 이유는 무엇인가요?
2D X선은 빔을 따라 있는 모든 것을 한 장의 이미지에 겹치므로 기판 윗면과 아랫면의 접합부와 그 안의 보이드가 겹쳐 보입니다. CT는 이를 3D로 분리해 각 접합부와 각 층을 따로 보여 줍니다.
CT로 PCB 어셈블리 전체를 검사할 수 있나요?
네. 넓고 평평한 기판을 비스듬히 스캔하는 라미노그래피나 로봇 CT를 사용합니다. 당사 마더보드 사례 연구에서 QRT는 로봇 라미노그래피 스캔으로 마더보드 전체를 30 µm로 재구성했습니다.
솔더와 구리가 CT에서 아티팩트를 만드는 이유는 무엇인가요?
주변의 플라스틱과 기판 재료보다 훨씬 많은 X선을 흡수하기 때문입니다. 빔 경화, 광자 결핍, 산란으로 이 광선을 따른 데이터가 불일치하게 되고, 필터 역투영은 그 오차를 스트릭으로 단면 전체에 퍼뜨립니다.
CT로 하이브리드 본딩 구조를 분해할 수 있나요?
네, 나노 CT로 가능합니다. 당사 하이브리드 본딩 사례 연구에서 QRT는 지름 3 µm의 본딩 패드와 서브마이크론 보이드를 239.8 nm 분해능으로 분해했습니다. 이는 400 nm X선 스폿의 200 nm 한계에 가까운 값입니다.
QRT는 제 X선 검사 장비에서 작동하나요?
QRT는 Comet Yxlon, Nikon, Nordson, Viscom, Waygate, Zeiss를 비롯한 모든 주요 CT 제조사의 원시 투영 데이터를 읽습니다. 직접 구축한 장비는 공개된 Voxray 투영 포맷을 사용할 수 있습니다.
제 스캔으로 QRT를 테스트할 수 있나요?
네. 무료 체험을 요청해 워크스테이션에서 직접 데이터셋을 재구성하거나, 재구성 서비스를 선택해 데이터셋을 보내 주시면 저희가 재구성해 드립니다.
QRT로 전자 부품을 검사하세요
무료 체험으로 기판, 커넥터, 패키지 스캔을 직접 재구성해 보시거나, 검사 과제에 대해 문의해 주세요.