超声扫描显微镜检测原理及应用

当今社会科技发展脚步越来越快，精密零部件的制作工艺越来越复杂，工艺成本越来越高。为了对工艺质量进行有效把控和失效分析，产品的实时检测，尤其是针对器件的不可见部分（器件中的微裂缝，微小的气隙及空洞等）的无损检测，需要一种必要的技术手段。

超声扫描显微镜是用于检测物体表面、内部区域及内部投影，产生高分辨率特征图像的检测技术。由于它能获得反映物体内部信息的声学图像而被广泛应用于无损检测领域QC质检关键设备。

超声扫描检测简称——SAM： 是一种强大的非侵入性和非破坏性方法，用于检查光学不透明材料的内部结构。可以提取和应用深度特定信息来创建二维和三维图像。由超声波换能器产生的高频率的超声波，通过耦合介质（如去离子水、酒 精）到达样品。由于超声波的传递要求介质是连续的，所以如气孔、杂质、分层、裂纹等 不连续界面都会影响超声信号传播，信号会发生反射或折射。当超声波通过样品的时候，由于声阻的不同，在有缺陷或粘结不良的界面会出现反射波，通过安装有超声波换能器的扫描轴，可以对待测品进行高速准确扫描，得到一幅图像（通过不同的超声扫描的方式可以得到 不同图像）。可以从样品选定的深度和平面中或从粘结界面检测到分层的界面或者缺陷。 SAM 通过将来自超声换能器的聚焦超高频声音引导到目标物体上的一个微小点来工作。超声波穿过材料时会被散射、吸收、反射或传播。检测散射脉冲的方向并测量 TOF“飞行时间”，确定边界或物体的存在及其距离。通过在对象上逐点逐行扫描来创建三维图像。扫描数据由特殊的成像软件和过滤器以数字方式捕获和处理，以解决单层或多层中的特定焦点区域。

电子产品的内部缺陷，如裂纹、分层和气孔等，可能会导致电子产品失效。所以在电子 产品装配的整个过程中，检测器件在装配前是否存在内部缺陷是个非常关键的问题，也需要 一种检测手段。 超声扫描显微镜就是为这些检测服务的一种*重要的无损检测设备，可以识别出含有缺陷的器件，避免增加后续加工生产成本，从而提高装配线的合格率。

水浸超声扫描显微镜检测半导体

主要应用领域：包括半导体、材料科学和生物医学（该类样品检测对频率要求非常高，目前国内能做到高频的只有Hiwave和伍精密所研发的S500机型）。可以检测器件内部多种缺陷：裂纹、分层、 夹杂物、附着物、空隙等；通过图像对比度可以判别材料内部声阻抗差异、确定缺陷形状和 尺寸、确定缺陷方位。 微电子学领域 塑料封装 IC，载芯片板（COB），芯片型封装（CSP），倒装晶片，堆叠型 封装，卷带式自动接合（TAB），多层陶瓷基板印刷线路（MCM），印刷电路板 （PCB），粘结晶片等 微电子机械系统 粘结晶片，制造工艺评估，包装 常用检测材料 陶瓷、玻璃，金属、粉末金属，塑料，合成物 其他 芯片实验室、生物芯片和 微阵列芯片，滤筒，包装、密封，微射流技术， 聚乙烯/箔袋，焊件，传感器。