2017年4月21日 星期五

(物理) 光譜與其在封裝上的應用

如果有什麼東西是我們每天都看得見,但是卻沒有意會到他是多麼的重要,那光的存在一定是名列前茅。
The Spectrum in a Rainbow (from Wiki)
全光譜中,人可見的範圍約略落在400nm~700nm的範圍,在這當中我們可以識別的顏色深度(Color depth)到目前為止Deep color有48bit, 但是實際的色彩演色性在人眼看的這個過程,並不是那麼的可靠一方面是因人眼的演化過程讓我們很容易被欺騙的。同時是演色性的慣性會讓我們在看同樣的顏色時,會被背景色所影響。

from Science-edu.NASA
身為一個攝影喜好者,對手上的Nikon D70s的症頭一直都很感冒(像是色調詭異、ISO只能在很低的條件、.....),但是透過軟體後製顏色後一切又恢復原狀(或至少可接受)。再進一步去想要把螢幕看到的結果,印出來卻又是另外一件事。不過這件事並不是我想在這邊進一步討論的,回到我在IC Packaging分析的事情上,我們應用的破壞、非破壞性分析的最後一步,都是以我們視覺來解讀,而分析的對象(材料)往往是以我們不可見的波長來做分析。以著重分析的特徵波長分類下大致上有以下的幾項:


  1. X-ray_0.01~10 nm: XRD(X-ray diffraction), EDX or EDS(Energy Dispersive X-ray Spectropy),3D X-ray 
  2. Visible Light_) OM(Optical Microscope),IR microscope,  P.S.OM分析
    在電路板的過程可以參考以下Youtube。

  3.  Infrared Light_700~1000000 nm) FT-IR, FLIR,
  4. 電子顯微鏡(TEM, SEM,  AES, ICPS ): 基於電子成像的干涉遠低於一般光譜,解析度通常也可以達到比較好的結果(wiki)
  5. 原子力顯微鏡(AFM, SIMS, ESCA)
  6. 其他:氣相分析Chromatography and Separations(GC)、SAT(Scanning Acoustic Tomography )
在台灣的新竹有許多深耕在分析領域的公司,像是宜特閎康每年在海外的研討會(像是SMTA、TMS)都會看到他們的參與發表。從以前在念碩班的日子就有與他們合作,到後來到板廠、封裝廠、設計公司靠他們做了許多材料、失效等分析。如果忘記原理的時候,再回去詢問他們家都可以稍微喚醒遺忘已久的記憶

寫到後面好像已經有點不僅止是分析光譜中所使用的分析工具了,但是當製程持續追著Moore's Law的情況下,做製程的、硬體的QA或FAE勢必都需要有對工具的認識才能從裏面找到一些相關性與可能的真因。(尤其是RMA....真的是end user無極限)

說到end-user,除了看得到的分析之外, FEM(Finite Element Method)的系統模擬是大家都心知肚明的該做而不去做的常見RMA原因(BTW,有的時候是卡在ODM, OEM沒錢沒資源做,代工.....哀)。清大edX線上課程剛好最近有釋出這個課程,有興趣與時間的可以修課。
儘管如此,我們還是可以從看得見的與看不見的事物中學習到Feel not。


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