声学扫描显微镜检查(以下简称声扫)是一种有效的检测芯片黏结空洞和分层,以及塑G3202BTL1U封器件内部缺陷的非破坏性技术,在鉴定检验和工程应用中得到了广泛使用。声扫是一种无损检测方法,该方法能够给出其他方法不容易获取的有关产品的重要信息,例如,电子元器件芯片与基板之间黏结的完整性和塑封器件引脚的分层情况等。在电子元器件中,不同材料之间的连接质量极大地影响着产品的可靠性,特别是当不同材料之间热膨胀系数的不一致引起开裂区 域随时间变大时,影响更为严重。

   声学扫描电子显微镜工作原理

   声波是一种机械波,其传播方式是通过介质中的分子振动来传递的,因此,超声波与分子被测材料有密切的关系,材料的密度越大,超声波传播的速度越高,反之,材料的密度越小,声波的传播速度越低。超声波捡测被广泛用于电子元器件和材料的质量控制与检测,实现无损检测。

   使用声扫设备进行试验时是将带有聚焦功能的高频超声波换能器安装在扫描控制系统上,在软件界面选用不同的扫描模式,通过逐点扫描的方式,检测材料内部,经过超声发射,DPR信号发生器接收及ADC卡电子信号采集与处理,从而在工控机屏幕上形成一个试件内部结构的显微图像。再通过控制系统,放大显微成像后传输到显视器,从而观察材料内部结构的情况,挑选出内部有缺陷的试件。

   声学扫描电子显微镜检查能够对芯片的黏结缺陷和塑封器件的内部缺陷(如芯片与塑封料的分层、塑封料的空洞、引脚的分层等)进行检测,是由于声波信号对黏结层面非常敏感。不同材料的声学阻抗系数是不同的,而在扫描图像中产品内部的空洞、裂纹等位置产生衬度的大小是由不同材料的声学阻抗系数决定的。当存在空洞、裂纹等缺陷时会产生与背景相比的衬度变化,从而构成声学扫描电子显微镜检查图像中的重要信息,表现为回波的极性和强度构成能反映界面状态缺陷的超声图像。当转换器来回扫描器件的时候,它以每秒几千次的频率发射脉冲超声到样品内部,转换器同时也接受从样品内部反射回来的信号,像塑封料这样的均质材料内部不会对脉冲反射,但不同材料的界面会反射超声信号。超声从界面反射的程度(反射信号的振幅)取决于两种材料的声阻抗。