熱機械三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)（ThermechDIC）

ThermechDIC用于芯片熱翹曲測量

ThermechDIC是一個完整的數(shù)字圖像相關(guān)和熱翹曲測量系統(tǒng)，用于電子元件的光學(xué)、非接觸式熱測試，包括但不限于：球柵陣列（BGA）封裝、倒裝芯片封裝、印刷電路板（PCB）、固態(tài)驅(qū)動器（SSD）。

該系統(tǒng)允許進(jìn)行精確（亞微米）、全場、3D輪廓形狀、位移和應(yīng)變測量，以確定在熱或冷卻負(fù)載下測量的熱膨脹系數(shù)（CTE）、翹曲和應(yīng)變。

ThermechDIC適用于以下標(biāo)準(zhǔn)的測量技術(shù)：

1）JESD22-B112B（高溫下表面貼裝集成電路的封裝翹曲測量）

2）JEITA ED-7306（高溫下封裝翹曲和允許翹曲的測量方法

ThermechDIC系統(tǒng)由一個3相機數(shù)字圖像相關(guān)系統(tǒng)組成，并安裝了一個冷/熱/、溫度控制器、液體N2冷卻系統(tǒng)和杜瓦瓶（液體 N2tank）的Ban T該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化組件，包括相機、鏡頭、數(shù)據(jù)采集控制器、照明系統(tǒng)、校準(zhǔn)板和筆記本電腦。

ThermechDIC系統(tǒng)的組成

ThermechDIC可以安裝在垂直安裝框架上，適用于10×10mm至40×40cm的樣品尺寸，也可安裝在立體顯微鏡上，適用于100×100μm至15×15mm的樣品尺寸。在兩種設(shè)置配置之間，所有硬件組件都是相同的，因此，可以根據(jù)應(yīng)用程序進(jìn)行交換和交換。

顯微ThermechDIC系統(tǒng)

用于自動化測量的易用軟件Istra4D

溫度加載曲線可以在溫度控制器軟件中被定義為具有溫度狀態(tài)條件（例如升溫、保持和等待）的分段函數(shù)步驟。

1）對于循環(huán)熱加載，曲線也可以設(shè)置為循環(huán)（即重復(fù)）模式，利用溫度控制器提供給數(shù)據(jù)采集控制器（DAQ）的模擬輸入，用戶可以在Istra4D軟件中定義一個記錄程序，該程序會在每個穩(wěn)定的溫度狀態(tài)下觸發(fā)相機進(jìn)行采集。

2）所有這些操作都可以在Istra4D軟件中進(jìn)行編程，使其與溫度控制器軟件運行/同步，從而能夠自動獲取循環(huán)熱加載測量數(shù)據(jù)。

溫度負(fù)載曲線

溫度加載曲線可以在溫度控制器軟件中定義為具有溫度狀態(tài)條件（例如，斜坡、保持和等待）的塊功能步驟。輪廓也可以循環(huán)（即重復(fù)）以進(jìn)行循環(huán)熱載荷。使用溫度控制器向DAQ控制器提供的模擬輸入，用戶可以在Istra4D測量軟件中定義一個記錄程序，該程序在每個穩(wěn)定溫度狀態(tài)下執(zhí)行相機采集觸發(fā)器。所有這些都可以Istra4D測量軟件中編程，以便與溫度控制器軟件并行/同步運行，從而允許自動獲取熱循環(huán)負(fù)載測量。

ThermechDIC的優(yōu)勢

與其他技術(shù)相比，ThermechDIC的眾多優(yōu)點之一是ThermechDIC可以測量X、Y和Z的全場變形，而不僅是像陰影莫爾和/或數(shù)字邊緣投影（DFP）那樣在Z方向。ThermechDIC可以測量測定CTE所需的3D應(yīng)變。此外，該技術(shù)還可以補償由于環(huán)境噪聲/振動而可能發(fā)生的任何剛體運動（RBM）。

ThermechDIC與陰影摩爾紋、數(shù)字條紋投影和白光干涉測量法的比較

ThermechDIC既堅固又多功能，因此，它很容易使用超高分辨率（UHRes）相機進(jìn)行配置。DIC 的分辨率取決于工作視野（Fov）和相機分辨率。假設(shè)FoV為100 mm，面內(nèi)和面外分辨率可以分別下降到±0.5μm和±1.0μm。

Dantec Dynamics為各種組件尺寸提供標(biāo)準(zhǔn)熱/冷平臺。尺寸包括10×10cm、20×20cm、30×30cm和40×40cm。標(biāo)準(zhǔn)級使用液氮傳導(dǎo)加熱和冷卻。定制的熱/冷平臺也可以使用對流加熱以及通過冷卻器的封閉冷卻劑循環(huán)來制造。熱/冷平臺允許用戶在 -80°C至400°C范圍內(nèi)進(jìn)行測量。溫度均勻性為每厘米±0.1°C（>25°C）。溫度控制器由一個24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成，溫度控制穩(wěn)定性為±0.05°C（>25°C）。

溫度控制器、LiN2泵和杜瓦瓶（LiN2 油箱）的冷/熱臺