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一、引言
从材料到设计,从制造到封测,微区应力正在重构高端电子产业链的质量话语权。如TGV、光波导等高端器件市场,决定它们性能与良率的,往往是微米尺度的内应力。
● 光学/电学性能劣化:应力导致玻璃的表面变形、折射率发生变化等,引起成像质量及电子迁移率的降低;
● 机械强度下降:玻璃通孔成型过程,激光钻孔对脆性的玻璃材料造成“创伤”,应力降低玻璃的机械强度和稳定性,加工工艺引起芯片互连失效、界面脱粘;
● 热稳定性受损:填充金属与玻璃的CTE不匹配,产生显著的热机械应力,严重影响产品的可靠性和性能
因此,准确、可靠地检测并表征TGV(玻璃通孔)的微区应力分布,是从实验室走向规模化量产,确保其高性能、高良率与高可靠性的必经之路。
二、测试原理
TGV玻璃通孔三维互连结构复杂,除了机械应力,多种材料间热膨胀系数不匹配引起的热应力将影响器件和封装的性能和可靠性,针对玻璃通孔三维互连技术的应力和可靠性测试势在必行。
薄板玻璃 打孔 孔内金属化 研磨、减薄
应力分布测试的核心原理是应力双折射效应。当光通过具有双折射特性的TGV材料时,会分裂成两束偏振态与传播速度各异的光线。
应力双折射
搭配微区成像的显微系统,通过精密分析材料中光的传播方向和偏振状态的变化,从而推算出相位延迟量可实现对TGV应力分布的定量解析。
三、应力双折射分布测试解决方案
千宇光学自主研发的微区应力分布测试仪PRM-10S-MV,集高精度、高速度于一身,采用独特的双折射算法,全视场圆偏光下的相位测量。
主要用于晶圆、光学镜片、透明树脂、TGV玻璃基板及光波导的应力双折射大小和分布信息。
千宇光学具备从光学元件到整机光学系统的全链条量测能力,应力测试数据指标源于自研的高精度相位差测试仪,可进行绝对值标定,可溯源。
产品特点
1.毫秒级别采集速度,高精度
● 搭配定制镜头,一键快速测量微区应力双折射的大小、方向和分布,微米量级的应力测量
2.5MP像素科学级制冷相机,高均匀光源
● 科学级制冷相机提供超高分辨率图像与优异信噪比,高均匀光源提升测量的一致性
3.多波段宽量程,高精度稳定光学系统
● 全视场圆偏光以及全视场校准,适用于多种材料的微区双折射测量
4. 完善数据管理
● 二维分布图象,输出单点,多点或整面的相位差及光轴分布数据
四、实测案例
TGV微区量测
单孔查看 多孔测量
TGV微区光学图
千宇定制镜头测试 显微镜测试
无畸变,成像效果理想 拍到侧壁,产生畸变
结语
随着光电技术向超精密、微型化、多功能化蓬勃发展,TGV内部的应力分布检测的重要性愈发凸显,其精确程度直接关系到光电产品最终的质量优劣。
千宇光学洞察TGV玻璃通孔“内伤”,高精高速的PRM-10S-MV微区应力分布测试仪,让残余应力无处遁形,为光学制造保驾护航。
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千宇光学
千宇光学专注于偏振光学应用、光学解析、光电探测器和光学检测仪器的研发与制造。核心事业涵盖光电材料、光学显示、半导体、薄膜橡塑、印刷涂料等行业
千宇光学研发中心由光学博士专家团队组成,掌握独立自主的光学检测技术,测试结果可溯源至国家计量标准。千宇以提供高价值产品及服务为发展原动力,通过持续输出高速度、高精度、高稳定的光学检测技术,优化产品品质,成为精密光学产业最有价值的合作伙伴
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