聲學掃描顯微鏡檢查(以下簡稱聲掃)是一種有效的檢測芯片黏結空洞和分層,以及塑G3202BTL1U封器件內部缺陷的非破壞性技術,在鑒定檢驗和工程應用中得到了廣泛使用。聲掃是一種無損檢測方法,該方法能夠給出其他方法不容易獲取的有關產品的重要信息,例如,電子元器件芯片與基板之間黏結的完整性和塑封器件引腳的分層情況等。在電子元器件中,不同材料之間的連接質量極大地影響著產品的可靠性,特別是當不同材料之間熱膨脹系數的不一致引起開裂區(qū) 域隨時間變大時,影響更為嚴重。

   聲學掃描電子顯微鏡工作原理

   聲波是一種機械波,其傳播方式是通過介質中的分子振動來傳遞的,因此,超聲波與分子被測材料有密切的關系,材料的密度越大,超聲波傳播的速度越高,反之,材料的密度越小,聲波的傳播速度越低。超聲波撿測被廣泛用于電子元器件和材料的質量控制與檢測,實現(xiàn)無損檢測。

   使用聲掃設備進行試驗時是將帶有聚焦功能的高頻超聲波換能器安裝在掃描控制系統(tǒng)上,在軟件界面選用不同的掃描模式,通過逐點掃描的方式,檢測材料內部,經過超聲發(fā)射,DPR信號發(fā)生器接收及ADC卡電子信號采集與處理,從而在工控機屏幕上形成一個試件內部結構的顯微圖像。再通過控制系統(tǒng),放大顯微成像后傳輸到顯視器,從而觀察材料內部結構的情況,挑選出內部有缺陷的試件。

   聲學掃描電子顯微鏡檢查能夠對芯片的黏結缺陷和塑封器件的內部缺陷(如芯片與塑封料的分層、塑封料的空洞、引腳的分層等)進行檢測,是由于聲波信號對黏結層面非常敏感。不同材料的聲學阻抗系數是不同的,而在掃描圖像中產品內部的空洞、裂紋等位置產生襯度的大小是由不同材料的聲學阻抗系數決定的。當存在空洞、裂紋等缺陷時會產生與背景相比的襯度變化,從而構成聲學掃描電子顯微鏡檢查圖像中的重要信息,表現(xiàn)為回波的極性和強度構成能反映界面狀態(tài)缺陷的超聲圖像。當轉換器來回掃描器件的時候,它以每秒幾千次的頻率發(fā)射脈沖超聲到樣品內部,轉換器同時也接受從樣品內部反射回來的信號,像塑封料這樣的均質材料內部不會對脈沖反射,但不同材料的界面會反射超聲信號。超聲從界面反射的程度(反射信號的振幅)取決于兩種材料的聲阻抗。