Что такое сканирующий акустический микроскоп (САМ)?

Что такое сканирующий акустический микроскоп (САМ)?

Сканирующие акустические микроскопы (САМ) — это устройства, используемые для проверки внутренних дефектов в материалах. Они используют ультразвуковые волны для неразрушающего контроля. Эта технология, известная как ультразвуковая дефектоскопия, позволяет визуализировать внутреннюю структуру материалов, таких как полупроводниковые компоненты и кузова автомобилей.

Ультразвуковая дефектоскопия измеряет состояние объекта на основе отражения ультразвуковых волн, передаваемых датчиком, что позволяет проводить детальный внутренний осмотр.

Применение сканирующих акустических микроскопов (SAM)

Сканирующие акустические микроскопы в основном используются для обнаружения мельчайших дефектов внутри объектов без повреждения.

1. Полупроводники

В производстве полупроводников SAM определяет расслоение и трещины в формованных корпусах ИС. Он также может обнаруживать расслоение между чипами в сложенных корпусах ИС и оценивать расслоение недолива и пустоты в CSP.

2. Электронные компоненты и керамика

Эти устройства могут обнаруживать трещины, расслоения и пустоты во внутренних электродных компонентах чип-компонентов. Они также предоставляют информацию о глубине дефекта с помощью цветового кодирования.

3. Смолы и композитные материалы

SAM полезен для анализа течения смолы при литье под давлением, обнаружения микроспор и схем распределения плотности смолы. При анализе разрушения армированного углеродным волокном пластика (CFRP) он обнаруживает расслоение в каждом слое во время испытаний на падение стального шарика.

4. Металлические материалы и условия соединения пластин

Эта технология проверяет условия соединения между целевыми материалами и упаковочными пластинами в распыляемых мишенях для полупроводников, FPD, солнечных элементов и многого другого. Она способна обрабатывать более крупные целевые материалы.

5. Проверка силовых модулей

SAM используется для линейной проверки соединений компонентов в силовых модулях, таких как IGBT, для обнаружения расслоения и пустот.

6. Проверка ламинированных пластин для MEMS

Он визуализирует поверхности склеивания в ламинированных пластинах для MEMS, обнаруживая несоединенные области диаметром до 10 мкм.

Принцип работы сканирующих акустических микроскопов (SAM)

Сканирующие акустические микроскопы используют зонд, объединяющий ультразвуковой передатчик и приемник. Зонд сканирует образец, создавая изображения из отраженных волн. Ультразвуковые волны отражаются на границах материала, что позволяет получить детальное внутреннее изображение. Для измерения ультразвуковых волн материал обычно помещают в воду.

Принцип ультразвукового измерения

Пьезоэлектрический элемент зонда вибрирует при стимуляции импульсным напряжением. Эти вибрации генерируют ультразвуковые волны в воде, которые распространяются как упругие волны внутри образца. Изменения акустического импеданса из-за пустот, трещин или посторонних веществ вызывают отражение и преломление. Зонд излучает прерывистые импульсы и обнаруживает дефекты, принимая отраженные звуки изнутри образца между колебаниями.