超声波显微镜

超声波显微镜，或全称是：超声波扫描显微镜，半导体业界通常都直接简称为C-SAM，或SAT，主要应用到半导体器件的后封装检测当中。

PVATepla AM150设备照片

超声波显微镜 简介

超声波显微镜，其实它与显微镜几乎不沾边，只是这玩意早产生的国外，英文是：Scanning Acoustic Microscope，简称SAM。后来进入国内，大家也就直接翻译成超声波显微镜了，或者叫声扫显微镜了。因此在很多半导体器件封装厂，大家也就直接用泊来名：C-SAM。 其主要是针对集成电路（芯片）、大功率器件，如IGBT、材料内部的失效分析。

超声波显微镜的应用领域

近年来，超声波显微镜已被成功地应用在电子工业，尤其是封装技术研究及实验室之中。由于超声波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测 能力，故超声波显微镜可以有效的检出IC封装结构中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。 超声波在介质中传播时，若遇到不同密度或弹性系数的介质时，即会产生反射回波。而这种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异。超声波显微镜即利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收到的反射信号变化使之成像。因此，只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层（分层）、气孔、裂纹等缺陷时，即可由超声波显微镜影像，了解到缺陷的相对位置。

超声波显微镜的工作原理

超声波显微镜主要使用于封装内部结构的分析，因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析，例如裂缝、空洞和脱层。
超声波显微镜内部的成像原理为压电陶瓷晶体产生的超声波打到待测物品上，将声波在不同界面上反射或穿透信号接收后成像，再以成像和信号加以分析。
超声波显微镜可以在不需破坏封装的情况下探测到分层、空洞和裂缝，且拥有类似X-Ray的穿透功能，并可以找出问题发生的位置和提供接口数据。

超声波显微镜主要应用范围

• 晶元面处脱层
• 锡球、晶元、或填胶中之裂缝
• 晶元倾斜
• 各种可能之孔洞（晶元接合面、锡球、填胶…等）
• 覆晶构装之分析

超声波显微镜的主要优势

• 非破坏性、无损伤检测材料或芯片内部结构
• 可分层扫描、多层扫描
• 实施、直观的图像及分析
• 缺陷的测量及百分比的计算
• 可显示材料内部的三维图像
• 对人体是没有伤害的
• 可检测各种缺陷（裂纹、分层、夹杂物、附着物、空洞、孔洞、晶界边界等）.

超声波显微镜的目前应用的行业

• 半导体电子行业：半导体晶圆片、封装器件、大功率器件IGBT、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件、MEMS等;
• 材料行业：复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等；
• 生物医学：活体细胞动态研究、骨骼、血管的研究等.