隨著智能手機(jī)、5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，芯片的發(fā)熱功率急劇上升，與此同時(shí)，手機(jī)等設(shè)備外觀要求超薄，導(dǎo)致設(shè)計(jì)上的散熱空間極為有限，芯片溫度控制難度極大。熱應(yīng)力容易導(dǎo)致CSP芯片晶圓翹曲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。
由于手機(jī)芯片尺寸較小，在溫度循環(huán)下的熱應(yīng)力較難通過(guò)傳統(tǒng)的應(yīng)變測(cè)試方法獲取，因此需要采用DIC技術(shù)的方法進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，從而更好地分析芯片通電后的熱應(yīng)力分布情況，分析芯片導(dǎo)電、溫度控制、散熱等相關(guān)性能。
新拓三維XTDIC應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)，作為研究芯片在不同溫度下變形分析的重要測(cè)量工具，特別適用于分析芯片在負(fù)荷狀態(tài)下產(chǎn)生熱應(yīng)力及應(yīng)力集中問(wèn)題，從而更好地考察芯片在工作狀態(tài)下的可靠性和穩(wěn)定性。
顯微DIC芯片受熱膨脹實(shí)驗(yàn)
環(huán)境條件對(duì)芯片可靠性有很大影響，特別是溫度過(guò)熱后，會(huì)出現(xiàn)材料軟化，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度減弱，材料電性能變化，甚至損壞；設(shè)備過(guò)熱，元件損壞，金屬材料表面電阻增大等，從而造成芯片無(wú)法高效工作。因此芯片的熱效應(yīng)分析非常重要。
如下圖所示，在通電受熱狀態(tài)下芯片應(yīng)變分布特性：
顯微DIC系統(tǒng)進(jìn)行圖像采集
芯片通電受熱膨脹變形分析
關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)域應(yīng)變分布曲線
研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵點(diǎn)：
顯微DIC系統(tǒng)專利的算法可精確測(cè)量在顯微鏡下芯片的細(xì)微變形和應(yīng)變；
顯微DIC系統(tǒng)可通過(guò)應(yīng)變?cè)茍D直接提取溫度疲勞載荷過(guò)程中影響區(qū)域的分布特性，作為失效判定依據(jù)；
顯微DIC系統(tǒng)應(yīng)變分析數(shù)據(jù)結(jié)果?，可直接用于不同材料熱膨脹系數(shù)判斷依據(jù)；
可直接測(cè)量PCB熱變形引起的開膠等失效位置和應(yīng)變梯度；
手機(jī)芯片高低溫變形實(shí)驗(yàn)
高低溫幾乎對(duì)所有的基本材料都有不利的影響，對(duì)于暴露于異常溫度下的電子設(shè)備，由于溫度會(huì)改變其組成材料的物理特性，因此可能會(huì)改變其工作性能，對(duì)手機(jī)功能造成暫時(shí)或永久的損害。
?材料的軟化、硬化和脆化
?不同材料的收縮不一致
?電子器件（芯片、電阻、電容）性能改變
?破裂、開裂和脆裂，沖擊強(qiáng)度改變，強(qiáng)度降低
?芯片和PCB板性能改變
試驗(yàn)測(cè)試在不同溫度下芯片以及PCB板表面應(yīng)變情況，分析其對(duì)于手機(jī)性能的影響。
溫度變化全過(guò)程關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)變曲線
研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵點(diǎn)：
DIC技術(shù)可測(cè)量芯片全場(chǎng)應(yīng)變，以及溫度變化過(guò)程中的應(yīng)變分布變化；
DIC應(yīng)變?cè)茍D可直接作為判斷關(guān)鍵區(qū)域變形以及材料工藝選擇依據(jù)；
可通過(guò)DIC技術(shù)獲取的應(yīng)變和應(yīng)變速率變化，作為驗(yàn)證有限元分析數(shù)據(jù)依據(jù)；
新拓三維XTDIC系統(tǒng)在芯片工藝測(cè)試應(yīng)用：可直接測(cè)量芯片及材料熱膨脹系數(shù)，其測(cè)量過(guò)程中新拓三維自主研發(fā)的算法并結(jié)合顯微技術(shù)，為測(cè)試精度提供精確保證。XTDIC系統(tǒng)可直接測(cè)量芯片微變形、硅片、封裝、基板及材料等熱變形效應(yīng)。測(cè)量芯片在不同溫度下的力學(xué)特性，如高溫、低溫測(cè)試，變形應(yīng)變分布和應(yīng)變集中位置。