5、红外显微镜分析（FT）红外显微镜分析常用于分析失效原因，例如：●焊点表面（有机）污染物的分析；●可焊性不良的焊盘表面有机污染物的分析；●焊点开路或虚焊的深层次原因分析。6、声频显微扫描检测技术1）声频显微扫描的特点和应用声频显微扫描检测技术（SAM），也称声频扫描X射线断层法（SAT），是一种非破坏性故障分析工具。这种方法使用声波来扫描组装的内层。通常在半导体封装领域将其用来探测内部脱层或位于电子组装内的孔洞。这种测试方法可以找到脱层的位置和BGA封装内的孔洞位置。在使用底层填充料的情况下，在将BGA黏附到基板后，它还可以探测出底层填料中异常现象的位置。脱层和孔洞探测的分辨能力取决于用于分析的声频。分辨能力将随着频率的上升而提高。230MHz的转换器可使探测分辨率降到约25μm；而为了穿透较厚或损耗较大的材料，则需要较低的频率。穿透性强烈程度依赖于特定材料。例如，在任何频率上，结晶材料通常对超声波几乎是透明的，随后是陶瓷、玻璃、金属，而对聚合物则几乎全被吸收。对某个点的观察被定义为SAM，线扫描被定义为b-SAM，而面积扫描则被定义为C-SAM。图17所示是倒装芯片组装中底层填料中的孔洞位置声频显微扫描检测。超声波能很好地透过电子元器件封装用的大多数固体材料。由于空气不是超声波能量的良导体，所以能量传送需将检验的样品置于水中来完成。超声波传感器的透镜部分也需浸没在流体中，以便进行SAM分析。这种方法探测不出孔洞或脱层中进的水。

图16 声频显微扫描检测

2）C型扫描声学显微镜C型扫描声学显微镜（C-SAM）主要用在反射（脉冲回波）工作方式，在样品内的特定深度层上形成样品图像。聚焦的超声波传感器交替将脉冲发送进入样品内部的不连续处，并接收从该处反射的回波脉冲。回波在具有不同弹性的两种材料之间的界面上形成。回波依据样品中反射特性的深度在时间上被分开。电子门用于对一部分回波信号“开窗口”，以利选择特定深度范围进行观察。速度极高的机械系统使传感器对样品扫描并逐点收集数据。以数字方式由数据点收集构成输出图像。C型扫描声学显微镜图像的产生通常只需几十分之一秒，因此在需要进行逐层分析的解析研究中优先采用。7 、扫描电镜与能谱分析1）应用场合●焊点金相组织观察与成分分析；●可焊性不良的焊盘表面污染物分析；●焊点开路或虚焊的深层次原因分析。2）工作原理（1）扫描电镜SEM。如图17所示，电子枪发射的电子束经透镜和物镜的缩小和聚焦后，以较小的直径、较高的能量和强度到达试样的表面。在扫描线圈的偏转作用下，电子束以一定时间和空间顺序在试样表面作逐点式扫描运动。入射电子在样品表面互相作用，产生背散电子和二次发射电子。只要样品表面发射两种电子的一种，即可得到电子扫描的图像，如图18所示。

图17 SEM基本构成

图18 焊盘SEM分析

（2）能谱分析（EDX）。能量弥散分光仪的框图如图19所示。样品和检测器均放在扫描电子显微镜检测室内（处于真空中）。EDX分析最终输出的图像如图20所示。

图19 能量弥散分光仪的框图

图20 分析输出的图像

8、 内窥镜光学检验内窥镜（内表面检查仪）是一种光学检验方法，如德国ERSA公司的ERSASCOPY-30000（见图21）。这种方法可对很小的狭窄区域内的极小物体实施视觉检验。这种技术已被应用于BGA焊点的检验。可对BGA焊点的各种不同的关键因素进行检验分析，如：●焊点润湿质量；●焊点形状；●焊点表面结构是否光滑和均匀；●助焊剂残余物；●焊点缺陷——短路、开路、冷焊点。这种技术最适用于检验如图22所示的外面一列的BGA焊点。还可将这种技术用于查找开裂的周边互连（焊点）。使用一个限制扭矩的起子施加很小的力，就可将开裂表面分离。这种技术可使工程技术人员以非破坏性方式，确定连接是否出现如图23所示那样的开路。还可确定开路是否是由于焊盘抬起、界面开裂或钎料疲劳失效而造成的。

图21 ERSASCOPY-30000

图22 断层钎料球焊点

图23工程开裂评估技术

9、 着色探伤检测法在探测焊点开裂、润湿及封装脱层等缺陷时，可使用着色探伤法。这种方法是将样品浸渍于低黏度的液体染料中，液体染料可渗透于任意一个裂缝、脱层区域或开口孔洞中。然后对样品进行剖面观察，并检查焊点中或材料界面的着色情况。随后可使BGA机械地脱离PCB焊盘。在焊盘上存有染料说明焊盘的润湿不良，并可用来评估未润湿的焊盘比例（见图24～图27）。

图24 钎料球中的孔洞