UV-OM 荧光显微镜
在半导体封装与电子元件分析中,封装接合界面若存在微小缝隙或渗漏问题,往往会影响元件可靠度与长期使用寿命。然而对于芯片级封装或尺寸微小的元件而言,传统红墨水渗透测试在显微镜下往往难以清楚辨识渗漏路径。
荧光显微镜(Fluorescence microscope) 结合荧光渗透实验,利用荧光剂在紫外光照射下会产生明显发光讯号的特性,使即使极少量的渗透也能被清楚辨识,透过 UV 光源与显微观察,即可快速定位封装接合缝隙、裂缝或材料渗漏位置,常应用于:半导体封装渗漏检测、IC 封装接合界面缺陷观察、LED 荧光粉分布分析、微小封装裂缝与缝隙检测、电子元件封装可靠度分析。
荧光显微镜分析主要利用荧光渗透实验(Fluorescent Penetrant Inspection, FPI)进行缺陷观察。量测过程中,样品会先在真空环境下浸入荧光渗透液,使荧光剂能渗入封装界面中的微小缝隙或裂缝,当样品经紫外光(UV Light)照射时,渗入缺陷位置的荧光剂会发出明显的荧光讯号。由于荧光亮度与背景对比明显,即使极微量的渗透也能被清楚辨识,使工程师能快速找出封装渗漏或接合缺陷位置。
主要利用荧光染料能够渗入材料表面微小裂缝或孔隙的特性,在紫外光(UV light)照射下产生明显的荧光讯号,以协助观察与定位缺陷位置,此方法具有高灵敏度,能有效侦测肉眼难以辨识的细微裂缝、孔隙或封装接合缝隙,因此广泛应用于半导体封装、电子元件、金属材料与可靠度分析等领域。
在半导体封装分析中,荧光渗透实验常被用于检测封装界面是否存在渗漏或接合不良问题,当荧光渗透液进入样品表面的微小缝隙后,在紫外光照射下会发出明显荧光,使缺陷位置与背景产生强烈对比,工程师即可透过荧光显微镜(UV-OM)快速观察并判断缺陷位置。
荧光渗透实验通常包含以下几个步骤:
- 样品前处理(Cleaning):在进行检测前,需先清洁样品表面,去除油污、灰尘或其他污染物,以避免影响荧光渗透效果。
- 荧光渗透(Penetration):将样品浸入荧光渗透液中,并可在真空环境下进行,使荧光剂更容易渗入材料表面的微小裂缝或缝隙。
- 去除表面多余渗透液(Cleaning / Rinse):将样品表面多余的荧光液清除,避免背景荧光干扰观察。
- 紫外光观察(UV Inspection):利用紫外光照射样品,渗入缺陷中的荧光剂会发出亮光,工程师即可透过荧光显微镜观察荧光分布,判断缺陷位置与渗漏路径。
| 技术 | 主要光源 | 主要用途 |
|---|---|---|
| OM 光学显微镜 | 可见光 | 表面结构与封装外观观察 |
| UV-OM 荧光显微镜 | 紫外光 | 荧光渗漏与材料分布分析 |
| IR-OM 红外线光学显微镜 | 红外光 | 芯片内部结构观察 |
闳康科技长期深耕半导体材料分析与失效分析领域,建立完整的封装分析与材料检测平台。在荧光显微镜分析方面,闳康科技可结合多项分析技术,提供更全面的封装缺陷评估能力,透过整合:
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UV-OM 荧光显微观察
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X-ray 封装检测
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SEM 微结构分析
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FIB 截面制样
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EDX 材料成分分析
可形成从 封装缺陷检测 → 微结构分析 → 材料根因分析 的完整分析流程,协助客户快速厘清封装异常原因并提升产品可靠度。
- 封装渗漏检测

UV-OM 观察封装渗漏位置
当封装结构存在微小裂缝或接合缺陷时,荧光剂会沿着缝隙渗入材料内部。透过紫外光照射,渗漏位置会呈现明显荧光亮点,使工程师能快速定位封装异常区域。例如在封装 Paddle 或封装界面异常时,UV-OM 可有效观察荧光渗漏处并判断缺陷位置。 - LED 荧光粉分布观察

LED 荧光粉分布观察
在 LED 封装中,荧光粉颗粒的分布会影响发光效率与光色均匀度。透过 UV-OM 荧光显微观察,可清楚辨识不同荧光粒子的分布与组成情况,协助工程师分析荧光材料品质与封装均匀性。