SAT 原理 檢測方法及識別介紹

SAT原理、檢測方法及識別介紹1原理什么是SATSAT又叫C-SAM，中文叫法有很多，掃描聲波顯微鏡或超聲波掃描顯微鏡或聲掃描顯微鏡(Scanningacousticmicroscope)

2原理什么是超聲波Soundwaveswhichhaveafrequencyover20kHz.頻率超過20Khz的聲波(Audiblefrequency:16Hz-20kHz)(人耳能聽到的聲音頻率為:16Hz-20kHz)Thesoundwaveswhichcannotbeheardbythehumanear.

超聲波是人耳聽不到的16Hz-20,000Hz3原理超聲波的波形—橫波ShearWave(橫波)Thevibrationdirectionandpropagationdirectionareperpendicular.

振幅方向和傳播方向是垂直的Transmissioninliquidorairisimpossible.

在液體和空氣中無法傳播PropagationVibration4原理超聲波的波形—縱波LongitudeWave(縱波)Thevibrationdirectionandpropagationdirectionaresame.

振幅方向和傳播方向是一致的Transmissioninliquidispossible.

可以在液體中傳播PropagationVibration5原理超聲波的特點100%reflectionwhenitmeetsair(delamination)

碰到空氣(分層或離層)100%反射Reflectsatinterfaces

在任何界面會反射Travelsstraightaslightbecauseoftheveryshortwavelength.

由于它的波長非常短,所以和光線一樣直線傳播Air100%DieEMC6原理超聲波的反射率

MaterialsAirEMCSiliconEpoxyGold42alloyCopperAlSteelNickelGlassWater(20'c)(forIC)forD/A(quartz)(20'c)Acoustic

impedance06.7620.043.1262.5340.9141.8316.945.4349.5415.041.48(10kg/ms)Air(20'c)0-100100100100100100100100100100100Resin(foric)6.76100-49.636.880.571.672.242.974.1763864.1Silicon20.0410049.6-73.151.534.235.28.538.842.414.386.2Epoxyresin3.1210036.873.1-90.585.886.168.887.188.265.635.7Gold62.5310080.551.590.5-20.919.857.515.811.661.295.442alloy40.9110071.634.285.820.9-1.141.55.29.546.293Copper41.8310072.235.286.119.81.1-42.44.18.447.193.2Aluminum16.910042.98.568.857.541.542.4-45.849.15.883.9Steel45.4310074.138.887.115.85.24.145.8-4.350.393.7Nickel49.541007642.488.211.69.58.449.14.3-53.494.2Glass(quartz)15.041003814.365.661.246.247.15.850.353.4-82.1Water(20'c)1.4810064.186.235.795.49393.283.993.794.282.1-R(%)=X100Z2+Z1Z2

-

Z17原理超聲波在部分材料中的阻抗8原理超聲波的優(yōu)點Highresolution:很高的分辨率:

-------Sonix能夠檢測到的最小間隙厚度為0.13微米Highsensitivity:

很高的靈敏度:

能夠檢測出細微缺陷的大小,位置和形狀Nodestruction.

非破壞性Safe:Harmlesstohumanbody.

安全:對人體無害9原理超聲波的缺點Difficulttoinspectsamplesthathavearoughsurfaceorbubbles.

很難檢測出表面很粗糙或者內部有很多氣泡的樣品Liquidisrequiredtotransmitultrasonic

需要液體進行超聲波傳輸Needsexpertise

需要專家分析和判斷roughsurfacebubbles10原理超聲波的用途Nondestructivetestequipment.(S.A.M.)

超聲波無損探傷測試設備(如:超聲波掃描顯微鏡)

Sonartofindsubmarine,fish-finder

用聲納找潛水艇和魚群

Medicalexaminationequipment

身體檢查設備Cleaner(15~50KHz)

超聲波清洗機Humidifier

超聲波增濕機Welding(15~40KHz)

超聲波焊接11原理超聲波檢測的原理原理：利用超聲波在各個層面的反射信號或者透射信號檢查各個層面的缺點DieAttachAdhesiveDieEMCDieSurfaceDieBottomPackageSurfaceUltrasonic超聲波Transducer超聲波探頭Water水TransducerforThru-Transmission接收探頭用于透射12DelaminationPKGCrackVoidPKGCrackChipCrack分層

(Delamination)塑封體裂縫(PackageCrack)晶片裂縫

(DieCrack)孔洞(Void)傾斜(Tilt)手指下陷(Finger)原理超聲波檢測的用途13原理超聲波檢測的方法PulseEchoMethods（脈沖回波方法）A-scan:Inspectionwithwaveformdisplayedonoscilloscope.A-掃描方式：檢測波形并顯示在示波器上2）B-scan:Inspectionwithverticallyx-sectioned2-dimage.B-掃描方式：檢測垂直x方向的二維截面圖3）C-scan

:Inspectionwithhorizontallyx-sectioned2-dimage..C-掃描方式：檢測水平x方向的二維截面圖4）TAMI:C-Scanwithmultiple(2~999)gateTAMI掃描模式：可以同時掃描出2-999層C-掃描方式Thru-TransmissionMethod（透射方法）T-scan:Inspectionwithtransmittedsignal.T-掃描方式：檢測透射信號14PKGSurfaceDieSurface波的強度檢測方法A-Scan15由波形相位及波形強弱表現在示波器上波形相位特性:由硬物質到軟物質,波形呈現負向波由軟物質到硬物質,波形呈現正向波要使用B-Scan及C-Scan證實檢驗結果50%50%Air100%DieEMC正向波PASS負向波FAIL黑色紅色波的強度100%檢測方法A-Scan16QA正常monitor的圖像Normal紅色的負波正波黑色的FailA-scan波的強度波的強度100%檢測方法A-Scan17PKGBottomPKGCrackPadBottom檢測方法B-Scan18QA正常monitor的圖像B-scan檢測方法B-Scan19PackageCrackDieCrackDelamPackageCrack：掃橫向容易掃到，縱向不容易掃到DieCrack：灰、黑、白的部分形狀有變異Delam：正常是灰、黑、白NormalDelam灰黑白白黑灰檢測方法B-Scan20TiltInnerVoidTilt：灰、黑、白的部份傾斜InnerVoid：灰、黑、白的部分某一個地方會跑到上方檢測方法B-Scan21C-scan檢測方法C-ScanEMCEMC22可檢測的缺點:Peeling、Crack

、Void、DelamDelamInnerVoidDieCrackDiePeeling檢測方法C-Scan23檢測方法TAMI-ScanTAMI:(TomographicAcousticMicroImaging)超聲波斷層顯微成象31Cuts31片Swordsman劍俠31inspectionlayersofTAMI-ScanTAMI-Scan的31層測試層D/AEpoxyPaddleEMCSiliconChip31GatesforTAMIPackageSurface封裝表面DieTop&BottomDie的頂端與底部PaddleSurface焊料表面24檢測方法TAMI-Scan超聲波斷層顯微成象掃描的31張圖片25水接收器探頭探頭傳遞訊號穿過待測樣品，接收器接收訊號因為超音波預到空氣，無法傳遞訊號，所以檢測樣品任何一層有脫層，下面接收器將收不到訊號，所以呈現黑色區(qū)域水泡未清除乾淨也會影響穿透判定可使用A-Scan證實檢驗結果穿透式的缺點是不能確切的知道那一層有缺陷,必須要用反射式再次檢驗檢測方法T-Scan26PassAFailB圖A：接收器有接收到探頭穿過待測樣品傳遞的訊號，所以會有波的反應圖B：接收器沒有接收到探頭穿過待測樣品傳遞的訊號，所以會沒有波的反應，反射呈現黑色有波的強度沒有波的強度檢測方法T-Scan27NormalDelamC-scanB-scanA-scan反紅白、黑、灰負波反紅波強度:100%結果識別

Delam28因為tilt的關係使的pad有高低差打到的波會有強弱所以c-scan會反紅C