超音波掃描顯微鏡(SAT)是什麼

超音波掃描顯微鏡(SAT:Scanning Acoustic Tomograph)是透過水等介質對試片發射高頻超音波,將內部界面反射回來的訊號成像,以非破壞方式觀察封裝或晶圓內部的設備。由於超音波在空氣層幾乎全反射,因此能以高對比偵測封膠與晶片之間的剝離、焊料空洞與裂紋。常用於吸濕、回焊後的剝離評估,以及晶圓接合的界面檢測。

重點整理

將超音波反射訊號成像,以非破壞方式觀察封裝內部
超音波在空氣層全反射,容易偵測剝離、空洞與裂紋
頻率越高解析度越高,但可穿透的深度越淺
分為反射法,以及觀察穿透試片之超音波的穿透法
也用於晶圓接合與混合鍵合的界面檢測

常見問題

超音波掃描顯微鏡與 X 光檢測設備該如何區分使用?
X 光觀察的是密度差異,擅長觀察錫球形狀、空洞、焊線彎曲等金屬部分。另一方面,像封膠與晶片之間的薄層剝離這類空氣層,X 光幾乎看不到。超音波在空氣層會強烈反射,因此偵測剝離是超音波掃描顯微鏡的強項。一般會結合兩者進行評估。
頻率該如何選擇?
提高頻率可以看到更細微的缺陷,但超音波衰減會使其無法到達深處。厚的封裝或模組選用較低頻率,晶圓接合界面或覆晶凸塊周圍等微細觀察則選用高頻率的探頭。

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