[christianw.]

Heute zu sehen, ein kleiner Bildsensor aus einem älteren Mobiltelefon (Sony Ericsson)

Eingezeichnet hier die untersuchten Stellen. Zum einen eine Lötstelle (Keramik C 0402) - Lot "gerissen", zum anderen eine Bondstelle, sowohl chipseitig als auch auf der Platine. Klassischer Wedgebond.



Zuvor eine optische Kontrolle auf Masken und Farbfilteranordnung - diese Sachen sind unterm REM aufgrund der Passivierung nicht zu sehen. Vergrösserung 50x.

Übersicht Filterlack und Bayes-Pattern.






Bayespattern als Justiermaske, die auf dem Sensor befindlichen Bayespattern sind wesentlich kleiner.


Bondpads.


Hier zu sehen der Nonius zur Auswertung des Maskalignment.


Das ganze im REM bei ca. 4*10^-6 mbar

Wendge-Bond mit Schmierung durch Abriss auf dem Landungspad (Leiterplatte), Padbeschichtung wird "Electroless nickel immersion gold (ENIG)" sein, die Bonddrähte sind aus Gold.


Bondstelle auf dem Substrat.


Bondstelle auf dem Substrat im Detail.


Hier im Bild die gerissene Lötverbindung am 0402 Keramik-C. Ein Übersichtsbild habe ich vergessen mitzunehmen.


Für die Lötpaste haben wir über die keV-Beschleunigung die Zusammensetzung analysiert, die Bestandteile und Zusammensetzung der bleifreien Lotpaste sind:


Der Anteil an Niobat und Silizium verwundert doch. Betrachtet werden sollte die rechte Spalte. Eine Erklärung könnte sein, dass sich Teile der Passivierung auf dem Chip gelöst und die Kammer konterminiert haben, da wir bereits bei 10keV Auflösungserscheinungen der oberen Schichten beobachten konnten.

[Rumgucker]

...REM ist immer wieder faszinierend

[christianw.]

Eignet sich prima zum Chips löschen.

Noch ein paar Eckdaten:

maximale Beschleunigungsspannung: 35keV
maximale Vergrösserung: 100k == 100.000

Das bedingt allerdings behandelte Proben Vorbeschichtung notwendig.

Der Sensor für die Zusammensetzungsanalyse (hab den Namen vergessen) hat eine Flüssigstickstoffkühlung. 2 Liter für 2 Tage.

[goggy]

Die Elemente werden anhand der ausgehenden Röntgenstrahlung identifiziert? Wird dazu die Beschleunigungsspannung langsam hochgefahren und kontinuierlich gemessen oder wie wird das gemacht?

[christianw.]

Ich vollzitiere mal die Versuchsanleitung:

Zitat:Charakteristische Röntgenstrahlen gehören neben den SE und RE zu den am häufigsten genutzten Sekundärsignalen in der Rasterelektronenmikroskopie. Durch Bestimmung der Energie (EDS) bzw. der Wellenlänge (WDS) der von der Probenoberfläche emittierten Röntgenquanten ist es dem Anwender möglich, die chemische Zusammensetzung der Probenoberfläche zu ermitteln. Als Detektor für die energiedispersive Röntgenanalyse wird ein lithiumgedrifteter Si-Kristall eingesetzt, der die Eigenschaften einer in Sperrichtung gepolten HL-Diode aufweist. Um eine weitere Drift der Li-Atome zu verhindern und einen möglichst rauschfreien Betrieb zu gewährleisten, ist es notwendig, den Detektorkristall während des Betriebes mit flüssigem Stickstoff zu kühlen. In Abb. 6 ist der Aufbau eines solchen SiLi-Detektors schematisch dargestellt.

Zitat:Ein ankommendes Röntgenquant erzeugt eine bestimmte, seiner Energie proportionale, Anzahl von Elektron-Loch-Paaren. Diese werden durch das angelegte elektrische Feld getrennt und führen schließlich zu einem äußeren Stromfluß. Dieser wird mit Hilfe eines FET in eine Spannungsamplitude proportionaler Höhe umgewandelt und dann einem VierkanalImpulshöhen-Analysator zugeführt. Die ankommenden Impulse werden entsprechend ihrer Höhe in Kanäle 'einsortiert' und geben nach Ablauf der Zählzeit (Live-Time) ein Histogramm aller detektierten Röntgenquanten wieder. Mittels im Rechner gespeicherter Energietabellen der einzelnen Elemente können dann die in der Probe vorhandenen Elemente sowohl qualitativ (Lage der Peaks) als auch quantitativ (Höhe der Peaks) bestimmt werden. Außerdem ist es möglich, Elementverteilungsbilder, sogenannte Mappings, zu erstellen. Die erreichbare Energieauflösung bei der EDS liegt bei ca. 150 eV, der Arbeitsbereich zwischen Z=5 (Bor) und Z=92 (Uran)