超声扫描仪原理

1HSJangHSJangHSJangHSJangScanningAcousticMicroscope(SAM)超超超超声声声声波波波波扫扫扫扫描描描描显显显显微微微微镜镜镜镜ScanningAcousticMicroscope(SAM)超超超超声声声声波波波波扫扫扫扫描描描描显显显显微微微微镜镜镜镜H.S.Jang2HSJangHSJangHSJangHSJangWhatisUltrasonics?什什什什么么么么是超是超是超是超声声声声波波波波WhatisUltrasonics?什什什什么么么么是超是超是超是超声声声声波波波波•Soundwaveswhichhaveafrequencyover20kHz.频频频频率超率超率超率超过过过过20Khz的的的的声声声声波波波波(Audiblefrequency:16Hz-20kHz)(人耳能人耳能人耳能人耳能听听听听到的到的到的到的声声声声音音音音频频频频率率率率为为为为:16Hz-20kHz)•Thesoundwaveswhichcannotbeheardbythehumanear.超超超超声声声声波是人耳波是人耳波是人耳波是人耳听听听听不到的不到的不到的不到的16Hz-20,000Hz3HSJangHSJangHSJangHSJangTypesofUltrasonicWaves超超超超声声声声波的波形波的波形波的波形波的波形TypesofUltrasonicWaves超超超超声声声声波的波形波的波形波的波形波的波形1.ShearWave(横横横横波波波波)1)Thevibrationdirectionandpropagationdirectionareperpendicular.振幅方向和振幅方向和振幅方向和振幅方向和传传传传播方向是垂直的播方向是垂直的播方向是垂直的播方向是垂直的2)Transmissioninliquidorairisimpossible.在液在液在液在液体体体体和空和空和空和空气气气气中无法中无法中无法中无法传传传传播播播播VibrationPropagation4HSJangHSJangHSJangHSJangTypesofUltrasonicWaves超超超超声声声声波的波形波的波形波的波形波的波形TypesofUltrasonicWaves超超超超声声声声波的波形波的波形波的波形波的波形2.LongitudeWave(纵纵纵纵波波波波)1)Thevibrationdirectionandpropagationdirectionaresame.振幅方向和振幅方向和振幅方向和振幅方向和传传传传播方向是一致的播方向是一致的播方向是一致的播方向是一致的2)Transmissioninliquidispossible.可以在液可以在液可以在液可以在液体体体体中中中中传传传传播播播播PropagationVibration5HSJangHSJangHSJangHSJangCharacteristicsofUltrasonics超超超超声声声声波的特性波的特性波的特性波的特性CharacteristicsofUltrasonics超超超超声声声声波的特性波的特性波的特性波的特性1.100%reflectionwhenitmeetsair(delamination)碰碰碰碰到空到空到空到空气气气气(分分分分层层层层或或或或离离离离层层层层)100%反射反射反射反射2.Reflectsatinterfaces在任何界面在任何界面在任何界面在任何界面会会会会反射反射反射反射3.Travelsstraightaslightbecauseoftheveryshortwavelength.由于由于由于由于它它它它的波的波的波的波长长长长非常短非常短非常短非常短,所以所以所以所以和光线一样直线传播和光线一样直线传播和光线一样直线传播和光线一样直线传播50%50%50%50%50%50%50%50%Air100%100%100%100%DieEMC6HSJangHSJangHSJangHSJangAdvantagesofUltrasonics超声波的优点超声波的优点超声波的优点超声波的优点AdvantagesofUltrasonics超声波的优点超声波的优点超声波的优点超声波的优点1.Highresolution:很很很很高的分辨率高的分辨率高的分辨率高的分辨率:DetectableminimumgapthicknessofSonix:0.13micrometerSonix能能能能够检测够检测够检测够检测到的最小到的最小到的最小到的最小间间间间隙厚度隙厚度隙厚度隙厚度为为为为0.13微米微米微米微米2.Highsensitivity:很很很很高的高的高的高的灵灵灵灵敏度敏度敏度敏度:Themeasuringofsize,location,shapeoffinedefectsispossible.能能能能够检测够检测够检测够检测出出出出细微细微细微细微缺陷缺陷缺陷缺陷的的的的大小大小大小大小,位置和形位置和形位置和形位置和形状状状状3.Realtimeinspectionispossible.可以可以可以可以实时检测实时检测实时检测实时检测4.Safe:Harmlesstohumanbody.安全安全安全安全:对对对对人人人人体体体体无害无害无害无害7HSJangHSJangHSJangHSJangWeakPointsofUltrasonics超超超超声声声声波的弱点波的弱点波的弱点波的弱点WeakPointsofUltrasonics超超超超声声声声波的弱点波的弱点波的弱点波的弱点1.Difficulttoinspectsamplesthathavearoughsurfaceorbubbles.很很很很难检测难检测难检测难检测出表面出表面出表面出表面很很很很粗粗粗粗糙糙糙糙或者或者或者或者内内内内部有部有部有部有很很很很多多多多气气气气泡的泡的泡的泡的样样样样品品品品2.Liquidisrequiredtotransmitultrasonic需要液需要液需要液需要液体体体体进进进进行超行超行超行超声声声声波波波波传输传输传输传输3.Needsexpertise(Solution:TAMI)需要需要需要需要专专专专家分析和判家分析和判家分析和判家分析和判断断断断(解解解解决决决决方案方案方案方案:TAMI)roughsurfacebubbles100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%100%8HSJangHSJangHSJangHSJangUsesforUltrasonics超超超超声声声声波的用途波的用途波的用途波的用途UsesforUltrasonics超超超超声声声声波的用途波的用途波的用途波的用途1.Nondestructivetestequipment.(S.A.M.)超超超超声声声声波无波无波无波无损损损损探探探探伤测试设备伤测试设备伤测试设备伤测试设备(如如如如:超超超超声声声声波波波波扫扫扫扫描描描描显显显显微微微微镜镜镜镜)2.Sonartofindsubmarine,fish-finder用用用用声纳声纳声纳声纳找潜找潜找潜找潜水艇和水艇和水艇和水艇和鱼鱼鱼鱼群群群群3.Medicalexaminationequipment身身身身体体体体检查设备检查设备检查设备检查设备4.Cleaner(15~50KHz)超超超超声声声声波波波波清清清清洗机洗机洗机洗机5.Humidifier超超超超声声声声波增波增波增波增湿湿湿湿机机机机6.Welding(15~40KHz)超超超超声声声声波波波波焊焊焊焊接接接接9HSJangHSJangHSJangHSJangReasonsforUseofUltrasonics使用超使用超使用超使用超声声声声波的理由波的理由波的理由波的理由ReasonsforUseofUltrasonics使用超使用超使用超使用超声声声声波的理由波的理由波的理由波的理由1.Evaluationofsemiconductorreliability评评评评估估估估半半半半导导导导体体体体可可可可靠靠靠靠性性性性
Existingtheonlyestimationmethodofsemiconductorreliability目前仅有目前仅有目前仅有目前仅有的的的的评评评评估估估估半半半半导导导导体体体体可可可可靠靠靠靠性的方法性的方法性的方法性的方法2.Nondestructiveinspectionofinternaldefects对内对内对内对内部缺陷部缺陷部缺陷部缺陷进进进进行无行无行无行无损检测损检测损检测损检测
Keepfinedefectswhichcanbelostbydestructiveinspection可以保留在可以保留在可以保留在可以保留在损损损损坏坏坏坏性性性性检测检测检测检测中被中被中被中被丢丢丢丢失的失的失的失的细细细细微缺陷微缺陷微缺陷微缺陷Reuseofgoodsamplesafterinspection样样样样品通品通品通品通过检测过检测过检测过检测后可以后可以后可以后可以继续继续继续继续使用使用使用使用10HSJangHSJangHSJangHSJangStructureofQFPQFP的的的的结构图结构图结构图结构图StructureofQFPQFP的的的的结构图结构图结构图结构图EMCEpoxyCuLeadFrameCuL/FCuL/FSiliconChipGoldWire11HSJangHSJangHSJangHSJangDetectableDefects可以可以可以可以检测检测检测检测到的缺陷到的缺陷到的缺陷到的缺陷DetectableDefects可以可以可以可以检测检测检测检测到的缺陷到的缺陷到的缺陷到的缺陷1.Delamination（（（（离离离离层层层层））））2.PackageCrack（（（（塑封塑封塑封塑封体体体体裂裂裂裂缝缝缝缝））））3.DieCrack（（（（硅片裂硅片裂硅片裂硅片裂缝缝缝缝））））4.Void（（（（空洞空洞空洞空洞））））5.Tilt（（（（硅片硅片硅片硅片倾倾倾倾斜斜斜斜））））6.ForeignMaterials（（（（外外外外来来来来杂质杂质杂质杂质））））DelaminationPKGCrackVoidPKGCrackChipCrack12HSJangHSJangHSJangHSJangInspectionusingUltrasonic使用超使用超使用超使用超声声声声波波波波检测检测检测检测的原理的原理的原理的原理InspectionusingUltrasonic使用超使用超使用超使用超声声声声波波波波检测检测检测检测的原理的原理的原理的原理SignalsinDigitalOscilloscopePackageSurfaceDieSurfaceDieBottomInspectdefectsusingreflectedsignalInspectdefectsusingreflectedsignalInspectdefectsusingreflectedsignalInspectdefectsusingreflectedsignalineachinterfaceineachinterfaceineachinterfaceineachinterface用反射信用反射信用反射信用反射信号检测号检测号检测号检测每每每每个个个个界面的缺陷界面的缺陷界面的缺陷界面的缺陷DieAttachAdhesiveDieEMCDieSurfaceDieBottomPackageSurfaceUltrasonic超超超超声声声声波波波波Transducer超超超超声声声声波探波探波探波探头头头头GateGate13HSJangHSJangHSJangHSJangInspectionMethods检测检测检测检测方法方法方