热机械数字图像相关系统

热机械数字图像相关系统（ThermechDIC）

ThermechDIC用于芯片热翘曲测量

ThermechDIC是一个完整的数字图像相关和热翘曲测量系统，用于电子元件的光学、非接触式热测试，包括但不限于：球栅阵列（BGA）封装、倒装芯片封装、印刷电路板（PCB）、固态驱动器（SSD）。

该系统允许进行精确（亚微米）、全场、3D轮廓形状、位移和应变测量，以确定在热或冷却负载下测量的热膨胀系数（CTE）、翘曲和应变。

ThermechDIC适用于以下标准的测量技术：

1）JESD22-B112B（高温下表面贴装集成电路的封装翘曲测量）

2）JEITA ED-7306（高温下封装翘曲和最大允许翘曲的测量方法

ThermechDIC系统由一个3相机数字图像相关系统组成，并安装了一个冷/热/、温度控制器、液体N2冷却系统和杜瓦瓶（液体 N2tank）的Ban T该系统的标准化组件，包括相机、镜头、数据采集控制器、照明系统、校准板和笔记本电脑。

ThermechDIC系统的组成

ThermechDIC可以安装在垂直安装框架上，适用于10×10mm至40×40cm的样品尺寸，也可安装在立体显微镜上，适用于100×100μm至15×15mm的样品尺寸。在两种设置配置之间，所有硬件组件都是相同的，因此，可以根据应用程序进行交换和交换。

显微ThermechDIC系统

用于自动化测量的易用软件Istra4D

温度加载曲线可以在温度控制器软件中被定义为具有温度状态条件（例如升温、保持和等待）的分段函数步骤。

1）对于循环热加载，曲线也可以设置为循环（即重复）模式，利用温度控制器提供给数据采集控制器（DAQ）的模拟输入，用户可以在Istra4D软件中定义一个记录程序，该程序会在每个稳定的温度状态下触发相机进行采集。

2）所有这些操作都可以在Istra4D软件中进行编程，使其与温度控制器软件运行/同步，从而能够自动获取循环热加载测量数据。

温度负载曲线

温度加载曲线可以在温度控制器软件中定义为具有温度状态条件（例如，斜坡、保持和等待）的块功能步骤。轮廓也可以循环（即重复）以进行循环热载荷。使用温度控制器向DAQ控制器提供的模拟输入，用户可以在Istra4D测量软件中定义一个记录程序，该程序在每个稳定温度状态下执行相机采集触发器。所有这些都可以Istra4D测量软件中编程，以便与温度控制器软件并行/同步运行，从而允许自动获取热循环负载测量。

ThermechDIC的优势

与其他技术相比，ThermechDIC的众多优点之一是ThermechDIC可以测量X、Y和Z的全场变形，而不仅是像阴影莫尔和/或数字边缘投影（DFP）那样在Z方向。ThermechDIC可以测量测定CTE所需的3D应变。此外，该技术还可以补偿由于环境噪声/振动而可能发生的任何刚体运动（RBM）。

ThermechDIC与阴影摩尔纹、数字条纹投影和白光干涉测量法的比较

ThermechDIC既坚固又多功能，因此，它很容易使用超高分辨率（UHRes）相机进行配置。DIC 的分辨率取决于工作视野（Fov）和相机分辨率。假设FoV为100 mm，面内和面外分辨率可以分别下降到±0.5μm和±1.0μm。

Dantec Dynamics为各种组件尺寸提供标准热/冷平台。尺寸包括10×10cm、20×20cm、30×30cm和最大40×40cm。标准级使用液氮传导加热和冷却。定制的热/冷平台也可以使用对流加热以及通过冷却器的封闭冷却剂循环来制造。热/冷平台允许用户在 -80°C至400°C范围内进行测量。温度均匀性为每厘米±0.1°C（>25°C）。温度控制器由一个24位模数转换器组成，温度控制稳定性为±0.05°C（>25°C）。

温度控制器、LiN2泵和杜瓦瓶（LiN2 油箱）的冷/热台