泽攸电镜ZEM20Ultro：电子制造质检新助力

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泽攸电镜ZEM20Ultro：电子制造质检新助力
在电子制造领域，从半导体芯片封装到 PCB 板加工，再到微型电子元件组装，每一个环节的微观质量都直接影响产品性能与可靠性。传统检测手段难以捕捉纳米级缺陷，而大型电镜又受限于空间与操作门槛。ZEM20Ultro 台式场发射扫描电子显微镜（以下简称 ZEM20Ultro）凭借高分辨率成像、灵活的样品适配性与便捷的操作设计，成为电子制造质检环节的实用工具

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更新时间：2025-10-13

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泽攸电镜ZEM20Ultro：电子制造质检新助力

在电子制造领域，从半导体芯片封装到 PCB 板加工，再到微型电子元件组装，每一个环节的微观质量都直接影响产品性能与可靠性。传统检测手段难以捕捉纳米级缺陷，而大型电镜又受限于空间与操作门槛。ZEM20Ultro 台式场发射扫描电子显微镜（以下简称 ZEM20Ultro）凭借高分辨率成像、灵活的样品适配性与便捷的操作设计，成为电子制造质检环节的实用工具，帮助企业及时发现微观缺陷，提升产品良率。

一、适配电子制造的产品细节

ZEM20Ultro 的台式结构设计充分考虑电子车间的空间需求，850mm×650mm×1000mm 的尺寸可轻松安置在车间质检工位或实验室，无需单独规划大型设备区域。机身外壳采用冷轧钢板与 ABS 工程塑料组合，冷轧钢板具备良好的抗电磁干扰能力，可减少车间内其他设备（如贴片机、焊接机）的电磁辐射对电镜成像的影响；ABS 塑料部件表面光滑，便于清洁车间内常见的粉尘与焊剂残留，保持设备长期稳定运行。

针对电子元件的微小尺寸特性，ZEM20Ultro 的样品台设计尤为精细。样品台支持 X/Y/Z 三轴电动移动，行程 50mm×50mm×20mm，移动精度达 1μm，可精准定位芯片引脚、PCB 线路等微小观测区域。样品台配备专用夹具，能固定直径≤30mm、厚度≤10mm 的电子元件，无论是 BGA 芯片、微型连接器还是 PCB 小块样品，都能稳定承载。此外，样品台可兼容导电与非导电样品，无需额外更换夹具，减少质检流程中的设备调整时间。

核心光学部件的用材也贴合电子检测需求。场发射电子枪采用钨单晶针尖，曲率半径小于 10nm，能发射高亮度、细聚焦的电子束，可清晰呈现电子元件表面的细微结构；多层膜电磁透镜由高纯度软磁合金制成，经过精密校准，能有效抑制电子束散射，确保在高放大倍数下（如 50000×）仍能保持成像清晰度，便于观察芯片线路的细微缺陷。

二、支撑电子质检的产品性能

高分辨率缺陷检测：电子元件的微小缺陷（如芯片焊球氧化、PCB 线路断线、连接器引脚变形）是导致产品失效的主要原因。ZEM20Ultro 在二次电子成像模式下，30kV 加速电压时分辨率可达 1.5nm，1kV 低加速电压时分辨率 10nm，既能检测芯片表面纳米级的氧化层厚度，也能识别 PCB 线路上微米级的划痕与凹陷。例如检测 BGA 芯片焊球时，可清晰观察焊球表面是否存在裂纹、空洞，判断焊接质量是否合格。

低真空模式适配非导电样品：电子制造中的塑料连接器、陶瓷基板等非导电样品，传统电镜需镀膜处理才能观测，而镀膜可能掩盖样品表面缺陷。ZEM20Ultro 内置低真空模式，真空度可在 1Pa-100Pa 之间调节，无需镀膜即可直接观测非导电样品。例如检测塑料连接器引脚时，可直接观察引脚表面的注塑缺陷（如飞边、缺料），避免镀膜过程对缺陷的覆盖，提升检测准确性。

稳定的批量检测能力：电子制造常需进行批量样品质检，ZEM20Ultro 的电子束稳定性≤0.5%/h，长时间连续检测（如 8 小时）中，成像参数变化极小，可确保同一批次样品的检测标准一致。设备支持 “自动扫描序列" 功能，可预设多个观测区域与成像参数，一键启动后自动完成批量样品的图像采集与数据保存，大幅减少人工操作时间，提升质检效率。

三、电子制造中的具体用途与使用说明

（一）主要用途

芯片封装质检：检测 BGA、QFP 等芯片的焊球高度、间距与表面状态，识别焊球氧化、虚焊、空洞等缺陷；观察芯片封装胶体的表面裂纹与内部气泡，评估封装可靠性；分析芯片与基板的结合界面，判断是否存在分层缺陷。

PCB 板检测：观测 PCB 线路的宽度、厚度与边缘平整度，检测线路腐蚀、断线、短路等问题；识别 PCB 表面的阻焊层缺陷（如气泡、脱落）；分析 PCB 过孔的孔径、镀层厚度与内壁平整度，确保过孔导电性能良好。

微型电子元件检测：检测 MEMS 传感器的微结构尺寸（如悬臂梁厚度、间隙），判断是否符合设计要求；观察微型连接器的引脚形态（如弯曲、变形），评估插拔性能；检测 LED 芯片的电极尺寸与表面缺陷，确保发光性能稳定。

（二）使用说明（以 “BGA 芯片焊球质量检测" 为例）

样品准备：从生产线上取待检 BGA 芯片，用无尘布蘸取异丙醇轻轻擦拭芯片表面，去除焊球上的助焊剂残留；若芯片尺寸较大，可切割为包含 10-20 个焊球的小块样品，便于放置在样品台上。

设备启动与真空设置：打开 ZEM20Ultro 主机电源，启动操作软件，选择 “高真空模式"（BGA 芯片为金属导电样品），点击 “抽真空"，待真空度达到≤1×10⁻⁵Pa（软件提示 “真空就绪"）后，进入下一步操作。

样品装载与定位：打开样品室门，将 BGA 芯片样品放置在样品台中心，通过样品台微调旋钮固定；关闭样品室门，在软件界面控制 X/Y 轴移动，将其中一个焊球调整至视野中心，调节 Z 轴高度，使焊球表面与电子束聚焦平面重合。

成像参数设置：选择 “二次电子成像" 模式，设置加速电压为 15kV（兼顾分辨率与样品损伤），电子束电流为 5pA，扫描速度为 “快速模式"（帧频 10fps）；点击 “自动聚焦" 与 “自动亮度 / 对比度"，软件自动优化成像参数，清晰呈现焊球表面细节。

缺陷检测与数据记录：调整放大倍数至 5000×，观察焊球表面是否存在裂纹、氧化斑点或空洞；放大至 20000×，测量焊球直径与高度（软件内置尺寸测量工具），对比设计标准（如焊球直径偏差允许 ±0.05mm）；若发现缺陷，标记缺陷位置并截取图像保存；重复上述步骤，检测其他焊球，统计芯片焊球合格率。

设备关闭与样品处理：检测完成后，将放大倍数调至（20×），点击 “放气" 按钮，待样品室恢复大气压后取出样品；关闭操作软件与设备电源，用无尘布清洁样品台，完成本次质检。

四、电子质检场景核心参数摘要

项目	电子质检关键参数
分辨率	1.5nm（30kV），10nm（1kV）（焊球缺陷、线路细节检测）
真空模式	高真空≤1×10⁻⁵Pa（导电样品），低真空 1Pa-100Pa（非导电样品）
样品台参数	行程 50mm×50mm×20mm，移动精度 1μm，承载 50g（适配电子元件尺寸）
电子束稳定性	≤0.5%/h（批量检测一致性保障）
数据输出	USB3.0、HDMI，支持 BMP/TIFF/JPEG（质检报告图像与数据存档）