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科普小学堂第十二期:超声波扫描显微镜(SAT检测

时间:2024-03-19 20:18来源:中睿技术检测 作者:ictest8_edit 点击:

 

 
 
 
 
超声波扫描显微镜(SAT检测)

什么是超声波?

人类耳朵能听到的最高频率为20KHz,当声波或震动频率超过20KHz,我们便称之为超声波。
 
超声波的应用

超声波经常应用在军事、医疗、及工业上,比如军用雷达,医疗检测(B超)、渔船声纳探测、清洁用的超声波清洗机、SAT检测…等等。
医疗检测的超声波,是透过超声波探头发射声波进入人体,由于人体各种组织的成分及密度不同,所以传导上的差异会产生不同程度的声波反射,在藉由探头回收反射讯号并回传主机,生成黑白组织影像。

 
 
芯片封装检测

一般商用芯片的封装材料主要以塑胶为主,终端的应用可能在较为严苛的环境下,如高温、低温、高湿、高压…环境下,其相对考验芯片封装能力。当终端应用或封装可靠性实验后产生异常,使用破坏性的检测方式,可能导致异常状态消失,因此使用超声波显微镜可以以非破坏性方式,检测芯片内部结构是否出现瑕疵或变异。

超声波显微镜检透过纯水作为介质,经由探头发射信号,利用材质密度的差异性,信号的穿透与反射回探头的程度差异,可依此识别芯片内部结构,并分辨内部脱层(Delamination)、裂缝(Crack)、气洞(Void)…等缺陷。

超声波扫描基本的模式有A-scan、B-scan、C-scan、Z-scan、T-scan…等。

展开,截止12月底,我们完成了去年的业绩目标,为明年项目的顺利开展奠定基础。

A-scan(点扫描)是最基本的扫描形式,可以从选取的位置生成A 波形,波形中可得到各界面的反射波及相对位置,亦可选取多点依波型变化判别正常与缺陷位置。

下图左侧为C-scan图面,右侧为A-scan 波形

 
 
 
B-scan(纵向扫描)可以显示芯片内部纵向切面实际图像,可依剖面图了解翘曲的程度或是缺陷的分布。

C-scan(横向扫描)可以显示芯片内部横向切面实际图像,可在A-scan波形中选取需求的剖面位置及宽度,可依此了解各界面结构是否出现瑕疵或变异。
 
下图为die-molding界面

 
 
Z-scan(虚拟再生扫描功能)对芯片扫描所有数据,保存芯片内部三维图像,即使芯片不在也能再次扫描成像、量测和分析。

T-scan(透射扫描)讯号穿越芯片后接收,依此检测表面下到所有层面是否出现瑕疵或变异。

下图为T-scan图面

 
 
当C-scan发现异常后,可由A-scan的波形进一步确认,如超声波从密度高进入密度地度低的介质时会发生半波损失,或称为”相位翻转”,如下4为正常位置其波形为正弦波,相位未翻转,说明没有气孔缺陷,1、2、3为异常位置有气孔, 为余弦波形式,相位发生翻转,说明有异常缺陷。
下图为C-scan与A-scan 波形对照图
 
 

芯片应用的范围很广泛,可能发生的瑕疵及变异也不尽相同,SAT检测可以应用其非破坏性的原理,第一时间针对封装检测,识别封装上的缺陷,进而改善强化封装对芯片的保护能力,以应对各式各样的终端应用环境。
 
 
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