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成分為主，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）。

SEM方法分析BlackPad的優(yōu)缺點(diǎn)

為了方便大家對材料進(jìn)行深入的失效分析及研究，具備Dual Beam FIB-SEM業(yè)務(wù)，包括透射電鏡( TEM)樣品制備，材料微觀截面截取與觀察、樣品微觀刻蝕與沉積以及材料三維成像及分析等。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。該方法適合blackpad較嚴(yán)重樣品的分析。

優(yōu)缺點(diǎn)：成本相對較低、耗時(shí)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(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)。

FIB方法分析Black Pad—小黑點(diǎn)

樣品預(yù)處理：褪除ENIG的金層，測試樣品表面噴射導(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）。金鑒實(shí)驗(yàn)室在樣品預(yù)處理過程中，采用先進(jìn)的技術(shù)手段，確保每一步都符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)分析打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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大倍率下對觀測的檢測Pad進(jìn)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(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，可以在液態(tài)鎵中產(chǎn)生微小的尖端，加上負(fù)電場對尖端鎵的牽引作用，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：

對離子切割后的缺陷點(diǎn)在SEM大倍率下進(jìn)行了觀測。（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大倍率觀測證實(shí)了鎳層小黑點(diǎn)部位鎳腐蝕明顯。