超声波的特性及应用领域

何为超声波：

超声波为频率超过20Khz的声波，人耳听不到。

人耳能听到的声音频率为：16Hz-20Khz

超声波的特性：

1.无法穿透空气，也就是说100%会被空气反射。

2.在界面处的超声波，有的会被反射，有的会穿过该界面，反射和穿过的相对强度是由界面两边物质的声阻抗Z决定的。

3.直线传播，不会拐弯。

超声波的优点：

1.分辨率高，75Mhz探头能够检测到的最小间隙厚度为0.13微米，120Mhz或者更高的探头分辨率更高

2.灵敏度很高，能够检测出细微缺陷的大小，位置和形状。

3.对人体无害，对物体无害，这一特点广泛应用于医学、半导体等无损检测领域。

超声波应用领域

超声波扫描显微镜Sonoscan D9650

Sonoscan作为业界最先进的AMI（Acoustic Micro Imaging超声波扫描微成像）技术的公司，能提供最清晰的C-SAM（Scanning Acoustic Microscope）图像、最快的扫描速度、最高的图像分辨率。目前拥有诸多专利技术，是IPC和JEDEC在声扫方面的标准缔造者，多年来Sonoscan的超声波扫描显微镜的无损检测技术广泛用于半导体封装产品线、材料科学、失效分析和PCBA元器件检测等领域。

D9650延续了上一代产品GEN6的良好精度和稳定性，新增改良版电子软件平台融合了PolyGate技术和Sonolytics技术。利用不同材料对超声波声阻抗不同，对声波的吸收和反射程度不同，来探测半导体、元器件的结构、缺陷、对材料做定性分析。

D9650超声波扫描显微镜（C-SAM）主要用于封装内部结构的分析，针对裂缝、空洞和分层特别有效。其工作原理为将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理，再以影像及讯号加以分析。所以C-SAM可以在不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，能快速找出问题位置。

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主要功能和优势

1.图像精度业界标杆

2.采用Sonolytics 2软件，能第一时间发现缺陷

3.一次扫描可采集多达100幅图像，有效节省时间

4.可选功能包括水循环、 在线温度控制、瀑布式换能器和数字图像分析（DIA）

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主要应用范围

1.塑封芯片内部结构分析：（芯片表面、框架表面、芯片下Die attach等）

2.锡球、晶圆或填胶中之裂缝

3.各种可能之Void（晶圆接合面、锡球、填胶…等）

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D9650主要技术指标

1.探头频率：15M、30M、50M、75M、230M（适用于CSP）

2.扫描模式：A-Scan（点扫描）、B-Scan（块扫描）、C-Scan（层扫描）、Multi-Scan（多层扫描）、Q-BAM（虚拟横截面）、T-Scan （穿透式扫描）、3-V（3维图像）等

3.扫描范围：314 毫米 x 314 毫米（最大）

4.扫描精度：±0.5微米

5.图像分辨率：16384 x 16384 像素2（最大）

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超声波扫描显微镜案例分析（SOP16封装）

▽ 芯片表面A-Scan，1和2处均为正波，只是2的能量稍小，可能是受塑封体的影响。

▽ 聚焦paddle，均无异常。

▽ 聚焦Leadframe，右上角样品异常

▽ Leadframe进一步A-Scan分析，正常位置1为正波，分层位置2为负波，代表发生分层，T-scan未穿透的区域就是这个Leadframe，穿不过就无法接收能量，T-scan效果就是黑色。

编辑：jq