超聲波的特性及應(yīng)用領(lǐng)域

何為超聲波：

超聲波為頻率超過(guò)20Khz的聲波，人耳聽(tīng)不到。

人耳能聽(tīng)到的聲音頻率為：16Hz-20Khz

超聲波的特性：

1.無(wú)法穿透空氣，也就是說(shuō)100%會(huì)被空氣反射。

2.在界面處的超聲波，有的會(huì)被反射，有的會(huì)穿過(guò)該界面，反射和穿過(guò)的相對(duì)強(qiáng)度是由界面兩邊物質(zhì)的聲阻抗Z決定的。

3.直線傳播，不會(huì)拐彎。

超聲波的優(yōu)點(diǎn)：

1.分辨率高，75Mhz探頭能夠檢測(cè)到的最小間隙厚度為0.13微米，120Mhz或者更高的探頭分辨率更高

2.靈敏度很高，能夠檢測(cè)出細(xì)微缺陷的大小，位置和形狀。

3.對(duì)人體無(wú)害，對(duì)物體無(wú)害，這一特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體等無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。

超聲波應(yīng)用領(lǐng)域

超聲波掃描顯微鏡Sonoscan D9650

Sonoscan作為業(yè)界最先進(jìn)的AMI（Acoustic Micro Imaging超聲波掃描微成像）技術(shù)的公司，能提供最清晰的C-SAM（Scanning Acoustic Microscope）圖像、最快的掃描速度、最高的圖像分辨率。目前擁有諸多專利技術(shù)，是IPC和JEDEC在聲掃方面的標(biāo)準(zhǔn)締造者，多年來(lái)Sonoscan的超聲波掃描顯微鏡的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)廣泛用于半導(dǎo)體封裝產(chǎn)品線、材料科學(xué)、失效分析和PCBA元器件檢測(cè)等領(lǐng)域。

D9650延續(xù)了上一代產(chǎn)品GEN6的良好精度和穩(wěn)定性，新增改良版電子軟件平臺(tái)融合了PolyGate技術(shù)和Sonolytics技術(shù)。利用不同材料對(duì)超聲波聲阻抗不同，對(duì)聲波的吸收和反射程度不同，來(lái)探測(cè)半導(dǎo)體、元器件的結(jié)構(gòu)、缺陷、對(duì)材料做定性分析。

D9650超聲波掃描顯微鏡（C-SAM）主要用于封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，針對(duì)裂縫、空洞和分層特別有效。其工作原理為將聲波在不同接口上反射或穿透訊號(hào)接收后影像處理，再以影像及訊號(hào)加以分析。所以C-SAM可以在不破壞封裝的情況下探測(cè)到分層、空洞和裂縫，且擁有類似X-Ray的穿透功能，能快速找出問(wèn)題位置。

01

主要功能和優(yōu)勢(shì)

1.圖像精度業(yè)界標(biāo)桿

2.采用Sonolytics 2軟件，能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)缺陷

3.一次掃描可采集多達(dá)100幅圖像，有效節(jié)省時(shí)間

4.可選功能包括水循環(huán)、 在線溫度控制、瀑布式換能器和數(shù)字圖像分析（DIA）

02

主要應(yīng)用范圍

1.塑封芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析：（芯片表面、框架表面、芯片下Die attach等）

2.錫球、晶圓或填膠中之裂縫

3.各種可能之Void（晶圓接合面、錫球、填膠…等）

03

D9650主要技術(shù)指標(biāo)

1.探頭頻率：15M、30M、50M、75M、230M（適用于CSP）

2.掃描模式：A-Scan（點(diǎn)掃描）、B-Scan（塊掃描）、C-Scan（層掃描）、Multi-Scan（多層掃描）、Q-BAM（虛擬橫截面）、T-Scan （穿透式掃描）、3-V（3維圖像）等

3.掃描范圍：314 毫米 x 314 毫米（最大）

4.掃描精度：±0.5微米

5.圖像分辨率：16384 x 16384 像素2（最大）

04

超聲波掃描顯微鏡案例分析（SOP16封裝）

▽ 芯片表面A-Scan，1和2處均為正波，只是2的能量稍小，可能是受塑封體的影響。

▽ 聚焦paddle，均無(wú)異常。

▽ 聚焦Leadframe，右上角樣品異常

▽ Leadframe進(jìn)一步A-Scan分析，正常位置1為正波，分層位置2為負(fù)波，代表發(fā)生分層，T-scan未穿透的區(qū)域就是這個(gè)Leadframe，穿不過(guò)就無(wú)法接收能量，T-scan效果就是黑色。

編輯：jq