超聲波掃描顯微鏡ScanningAcousticMicroscopeSonoscanD95001超聲波掃描顯微鏡SonoscanD950011.超聲波基礎(chǔ)知識2.超聲波掃描微成像工作原理3.超聲檢測設(shè)備的參數(shù)和軟件介紹4.超聲波成像應(yīng)用舉例5.超聲波檢測和X射線檢測21.超聲波基礎(chǔ)知識21、超聲波基礎(chǔ)知識BasicsofAcoustics31、超聲波基礎(chǔ)知識BasicsofAcoustics3ULF<20Hz

Audible20Hz–20KHz

SOUNDUltrasound20KHz>超聲的應(yīng)用：清洗,焊接,治療,成像和傳感超聲波清洗和焊接：20KHz~40KHz超聲波成像：>5MHzBasicsofUltrasound(超聲波基礎(chǔ))4ULF<20HzAudible

Ultrasoundisanelasticdisturbancethatpropagatesthroughmaterials(mainlysolidsandliquids)atfrequenciesabove20KHz.

(超聲波的頻率在20KHz以上，人不能聽到)Anultrasonicwavecannotpropagatethroughavacuumatanyfrequencyorthroughairatfrequenciesabove10MHz.

(任何頻率超聲波都不能穿透真空。當(dāng)超聲波頻率大于10MHz時，也不能穿透空氣)ThepressuresgeneratedatthefocalspotareinthemicroJoulerangeandarenotharmfultoevenmoderatelydelicatesamples.Thepulseintheacousticmicroscopehasverylowenergyincomparison.

(C-SAM使用的超聲波的頻率和能量不會對人體和樣品有害。)BasicsofUltrasound(超聲波基礎(chǔ))5UltrasoundisanelasticdistUltrasoundatInterfaces(界面處的超聲波)

Whenanultrasoundpulseimpingesonaninterface,partoftheenergyisreflectedandparttransmitted.

(在界面處的超聲波，有些會被反射，有些會穿過該界面。)Therelativestrengthofthetransmitted(T)andreflected(R)ultrasoundataninterfaceisgovernedbytheacousticimpedanceofthematerialsoneachsideoftheinterface.(在界面處超聲波反射和穿過的相對強度是由界面兩邊物質(zhì)的聲阻抗決定的。)AcousticImpedance(Z)-theproductofthedensityofthematerialandthevelocityofultrasound(Z=V).(聲阻抗是物質(zhì)的密度和超聲波在該物質(zhì)中的傳播速度的乘積。)6UltrasoundatInterfaces(界面處的1Material2Transmittedwave(穿透波)Reflectedwave(反射波)ReflectionCoefficient(R)(反射系數(shù)R)TransmissionCoefficient(T)(穿透系數(shù)T)UltrasoundatInterfaces(界面處的超聲波)Z1Z271Material2TransmittedwaveRefAcousticImpedanceofMaterials(聲阻抗值)

AcousticImpedance(Z)-istheproductofamaterialsdensitytimesitsultrasonicvelocityZ=VInpracticalterms-AcousticImpedanceisamaterialscharacteristicpropertythatdeterminestheamountofreflectedandtransmittedenergythatoccurswhenanultrasonicwaveencountersaboundaryorinterfacebetweentwomaterials.8AcousticImpedanceofMaterial5MHz15MHz30MHz50MHz75MHz100MHz150MHz230MHz300MHz300micron95micron60micron40micron28micron4micron9micron15micron20micronLowFrequencyGreaterPenetrationHighFrequencyHigherResolutionSampleBackSurfaceSampleSurfaceFrequency,ResolutionandPenetration

(頻率、分辨率和穿透力)95153050751001502303001SiMetallization10MHz100MHz1GHzFlipChipsWaferBondingBGAsThickFilmAdhesionThinFilmsPlasticICsCSPPorosity&cracksinMetalsCeramicsMedicalUltrasoundHermeticSealIntegrityPenetration(穿透能力)-------------------Resolution(分辨率)Frequency,ResolutionandPenetration

(頻率、分辨率和穿透力)101SiMetallization10MHz100MHz1111

Higherfrequency,↑higherresolution,↓lowerpenetration.(更高的頻率，則擁有更高的分辨率，更低的穿透能力)Thickerpartsrequirelowerfrequenciestomaintainpenetrationdepth.(更厚的樣品需要較低頻率的探頭來維持較好的穿透厚度)Higherattenuationmaterialssuchasplasticsrequirelowerfrequencies.(高衰減的材料：如塑料等要求較低頻率)LowerattenuationmaterialssuchasSicanbeinspectedusinghigherfrequencies.(低衰減的材料：如硅材等能使用較高頻率來掃描檢測)Frequency,ResolutionandPenetration

(頻率、分辨率和穿透力)12Higherfrequency,↑higherres醫(yī)用

B超：分辨率范圍cm-mm頻率范圍500KHz-1MHz聲納：分辨率范圍m-cm頻率范圍20KHz-500KHz超聲波顯微鏡：分辨率范圍mm-μm-nm頻率范圍5MHz-2GHzClassification(超聲波功能儀器的分類)13醫(yī)用B超：聲納：超聲波顯微鏡：Classification

AdvantageofAcousticMicroImaging(超聲波微成像的優(yōu)點)

超聲波顯微成像(AMI)利用高頻率的超聲波(一般在5MHz以上)探測物體內(nèi)的結(jié)構(gòu)、缺陷、以及對材料做定性分析。其優(yōu)點如下：NonDestructive(無損檢測，非破壞性)Sensitiveinspectiontechniqueforbondevaluation(對粘結(jié)層面非常敏感)Penetratesmostmaterials(能穿透大多數(shù)的材料)

Subsurfacestructures(淺表層結(jié)構(gòu)的分析)Mechanicalproperties

(材料力學(xué)性能的檢測-非線性超聲測試)14AdvantageofAcousticMicroIGrainboundarystructures,Textures材料的晶格結(jié)構(gòu)Cracks裂紋Delamination,Adhesion,Artefact分層缺陷、附著物以及其他夾雜物Particles,inclusions,Precipitations雜質(zhì)顆粒、夾雜物、沉淀物等Voids,Holes,bubbles,空洞、空隙、氣泡等DetectionandApplicationofAMI(超聲波微成像的主要用途)15Grainboundarystructures,CracSAMPrinciple2、超聲波掃描微成像工作原理16SAMPrinciple2、超聲波掃描微成像工作原理16CASE1Z2>Z1(由軟---硬是正波)CASE2Z2<Z1(由硬----軟是負波)CASE3Z2=Z1(材質(zhì)沒有變化)

(Z2-Z1)

(Z2+Z1)R/I=兩種物質(zhì)的聲阻抗的差異決定反射波(回聲)的正負極性和幅值IncidentReflectedZ1Z2DeterminingEchoPolarity

(確定回聲正負極性)17CASE1Z2>Z1CASE2ZLargePositivePositiveNoSignalNegativeLargeNegativeSymmetricOr對稱AmplitudeAsymmetricOr非對稱PolarityColorMapping

(著色圖)18LargePositiveNoSignalNegativ

UltrasoundiseitherReflectedorAbsorbedorScatteredorBlocked

byflawsdifferentlythanbythesurroundingmaterial.(超聲波會被材料反射、散射、吸收或是阻擋。)AcousticMicroImaging

(超聲波微成像)19UltrasoundiseitherReflecTime-DistanceRelationshipUltrasoundTwoModes(超聲波兩種工作方式)

1.PulseEchoorC-ModeTechnique(反射方式)Levelspecific(針對特定的層面)2.ThroughTransmissionorT-ScanTechnique(透射方式)Entirethicknessofthesample(整個厚度)GraphicalPresentationofWorkingPrinciple(基本工作原理圖示)20Time-DistanceRelationshipUlTransmitter(發(fā)射器)Pulser(脈沖發(fā)生器)Water(媒介水)Lens(鏡頭)Transducer(傳感器)PulseEchoorC-Modetechniqueisalevelspecificscan.TheimageshaveasharpfocusasthedatafromtheC-Modescanisbasedondatafromaspecificlevelinthedevice.Pulse-EchoorC-ModeTechnique

(反射方式)Amplifier(信號放大)Sample(樣品)21TransmitterPulserWaterLensTranThroughTransmissionorT-Scanisanon-levelspecificscan.Theultrasoundispassedthroughtheentirethicknessofthedevice.T-Scanisanon-ambiguoustechniqueasultrasoundcannotpassthroughanairgap.ThroughTransmissionorT-ScanTechnique(透射方式)Transmitter(發(fā)射器)Amplifier(信號放大)Pulser(脈沖發(fā)生器)Transducer(傳感器)Transducer(接收傳感器)Water(媒介水)Lens(鏡頭)Sample(樣品)22ThroughTransmissionorT-ScanSomesoundtransmittedNosoundtransmitted

Somesoundreflected

AllthesoundreflectedDelaminationTechniqueResultCommentReflection(反射模式)Ultrasoundisreflectedmorefrombadbondthangoodbond(壞的粘合面反射的能量高過好的粘合面)?InterpretEchoes?IsolateLayers?SharpPictures(特定的層面，圖像清晰)Transmission(透射模式)Noultrasoundcrossesairgap(不能穿過空氣)?Noambiguity(不準(zhǔn)確)?Compositeimagethroughoutentirepartthickness?Imagemaybealittlefuzzy(圖像不如反射方式清楚)Pulse-Echovs.Thru-Scan(反射vs.透射)23SomesoundtransmittedNosoundReflectionMode(反射模式):OneTransducerbothsendsandreceivestheultrasoundTransmissionMode(透射模式):SendingTransducer

ReceivingTransducerPulse-Echovs.Thru-Scan(反射vs.透射)24ReflectionMode(反射模式):Transmi3、超聲檢測設(shè)備的參數(shù)和軟件介紹SystemsandSoftware253、超聲檢測設(shè)備的參數(shù)和軟件介紹SystemsandSo主要組成Steppermotors步進馬達Linearmotionsystems&linearencoders線性驅(qū)動系統(tǒng)和編碼器X/Y/Z工作臺和軸系快速移動和專利平衡和防震系統(tǒng)探頭裝置和連接系統(tǒng)powersupplyunits供電系統(tǒng)electronicboards電控系統(tǒng)ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換HFelectronics脈沖發(fā)生器/接收器裝置A,B,C,Q,M,T,LOBE,STAR,3D,ZIP等等多種掃描模式Transducer探頭Electronics電子控制系統(tǒng)MechanicalParts機械系統(tǒng)特定配置Stages平臺Software軟件WindowXPcontrolsoftwareVHRsoftwareuserlicensesMenusetup

Imagesetup15-75MHz100-300MHz0.8-1GHz更高頻率各種不同聚焦長度的探頭水槽探頭固定架其他保護裝置和自動系統(tǒng)2個硬盤和電腦配置客制化設(shè)計軟件設(shè)置包軟件分析包圖像分析包軟件保護包軟件幫助包更明亮的掃描觀測范圍Thru-Scan穿透式掃描樣品支架應(yīng)用特別設(shè)計水槽水溫恒加熱和保持裝置SharedandSpecificComponents

超聲波顯微鏡主要組成部分配置圖26主要組成SteppermotorsX/Y/Z工作臺和poPrinter/CD/U盤打印機/CD刻錄/U盤Monitor1設(shè)置顯示器parallelportgraficinterfaceADconverterRF-interfacevideoscaninterfaceX//ZMotorcontrollerX-Y-Z機械移動控制單元scannersystem掃描系統(tǒng)Encoder編碼器Sample樣品Transducer探頭Pulser/Receiver高頻發(fā)射接收器Echo回波PCWorkstation計算機工作站TriggerUnit信號觸發(fā)器AcousticMicroscopeSystems超聲波掃描顯微鏡系統(tǒng)配置Monitor2圖像顯示器27Printer/CD/U盤Monitor1paralHighFrequencyUltrasonicTransducers不同頻率超聲波探頭低頻：5MHz–50MHz中頻：75MHz–100MHz高頻：230MHz,不同聚焦尺寸和F#更高頻率的探頭15,30,50,75,100MHz,使用穿透掃描臂以及瀑布杯(選件)Transducerparameters:

換能器選擇的主要參數(shù)：

--FL(FocalLength)

焦距長度--Frequency頻率

--Bandwidth帶寬28HighFrequencyUltrasonicTranHourglassshapedbeamthatnarrowstothespotsizeatthewaistFocalplaneSpotSizeFocalLengthTransducerResolution(探頭分辨率)每一款傳感器的SpotSize是由傳感器的頻率，焦距和鏡頭半徑?jīng)Q定的。BeamfromaFocusedTransducer聚焦超聲波傳感器探頭Sonoscan擁有自己研發(fā)制造唯一的多款同一頻率不同F(xiàn)L的探頭29HourglassshapedbeamthatnarFocalplaneSpotsizeHourglassshapedbeamthatnarrowstothespotsizeatthewaistDepthofFieldX=Spotsize=1.22F#Resolution(reflectionmode)=X(0.707)Z=Depthoffield=7.1(F#)2Example:@50MHzandF#2inwaterDXis0.073mm,resolutionis0.052mmandDZis0.85mmFocalLengthDiameterVelocity(mm/ms)Frequency(MHz)F#=

=FocalLengthBeamfromaFocusedTransducer聚焦超聲波傳感器探頭Sonoscan擁有自己研發(fā)制造唯一的多款同一頻率不同F(xiàn)L的探頭30FocalplaneSpotsizeHourglass一、分辨率：超聲波顯微鏡的分辨率主要受探頭的頻率影響，理論分辨率可以達到聲波在材料內(nèi)的波長L的1/2～1/3,這里波長L，L＝V/f

這里V表示聲波在材料內(nèi)縱向傳播速度，f表示探頭的頻率，可見探頭頻率越大，則分辨率越大。但同時可見，超聲波顯微鏡的實際分辨率還受到聲波在材料內(nèi)部縱向傳播速度，探頭聚焦長度，焦點直徑的影響，因此對于不同性質(zhì)的材料或不同聚焦長度、直徑的探頭，儀器實際的分辨率是有差異的。SpecialParameterofTransducersforAMI超聲波掃描探頭選擇的主要參數(shù)31一、分辨率：SpecialParameterofTra二、靈敏度：超聲波顯微鏡探頭的靈敏度影響到儀器分辨率所能達到的水平，一般的探頭只能達到波長L的1/2，而比較好的探頭則能達到波長L的1/3。影響靈敏度的因素主要決定于探頭焦點的直徑，通常來說焦點直徑越小，靈敏度越大。但實際的焦點直徑非常難精確的測量出來，因為聲波聚焦點沒有明確的邊界，而是以不同灰度形狀環(huán)繞在一起。目前Sonoscan公司自己研發(fā)的探頭焦點直徑能做到微米以下直徑。林狀波

SpecialParameterofTransducersforAMI超聲波掃描探頭選擇的主要參數(shù)32二、靈敏度：SpecialParameterofTra三、穿透深度：超聲波顯微鏡探頭對材料的穿透深度主要受到二個因素影響：探頭聚焦聲波波束在被檢測材料與中間耦合劑之間的折射率N：N=CL,Material/CL,Water這里CL,Material表示聲波在被檢測材料內(nèi)的縱向速度，CL,Water表示聲波在中間介質(zhì)中的傳播速度（通常用水CL,Water

=1.5mm/μs）；材料對聲波的吸收系數(shù)：吸收系數(shù)是由材料內(nèi)部的晶格大小、材料性質(zhì)，空隙度等決定，因此比較難以僅用探頭來決定穿透的深度，還取決于不同的材料，或同一種材料內(nèi)部的晶格、空隙等因素。SpecialParameterofTransducersforAMI超聲波掃描探頭選擇的主要參數(shù)33三、穿透深度：SpecialParameterofTrGeneralApplicationforDifferentFrequencyofTransducers不同頻率探頭的應(yīng)用領(lǐng)域舉例LowFrequency(10-50MHz):Anodicbonding,weldingstructures,packages:低頻探頭(10MHz–30MHz):

delaminations,defects;電極封裝、焊接內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分層缺陷、雜質(zhì)、裂紋等MidFrequency(50-75MHz):BGAs,dieattach,dietop:中頻探頭(50MHz–75MHz):delaminations,defects,cracks;

BGA,粘晶芯片內(nèi)部的分層缺陷、雜質(zhì)、裂紋等；HighFrequency(100-300MHz):Delaminations,voids,defects,cracksinthinplastic高頻探頭(100MHz–230MHz):packagesandflipchips;

薄型塑封器件、倒裝焊芯片內(nèi)部的分層缺陷、雜質(zhì)、裂紋等；UltraHighFrequency(0.4-2GHz):Nano-voids,cells,defects,boundariesinceramics超高頻探頭(400MHz–2GHz):alloysmaterial;

陶瓷，合金材料中的納米空洞、顆粒、缺陷、界面;34GeneralApplicationforDifferTypicalParameter

C-SAMTransducers典型超聲波傳感器探頭參數(shù)35TypicalParameterC-SAMTransdSonoscanSoftwareforAcousticMicroscopeSonoscan超聲波掃描顯微鏡軟件功能

OperationSoftware操作軟件基于WindowsXPEasyOpertion便于操作的人性化設(shè)計ImageAnalyser具有圖象分析功能36SonoscanSoftwareforOperatiLocatetheVHRVisualAcousticsiconontheMicrosoftWindows?Desktopanddouble-clickonthisVHRVisualAcousticsicon雙擊電腦桌面的VHR軟件圖標(biāo)，打開軟件。VHRSoftwareLogonVHR軟件登錄VHRVisualAcousticsStart-upVHR軟件啟動37LocatetheVHRVisualAcousticVHRSoftwareGUIVHR軟件界面38VHRSoftwareGUI38TransducersSelection探頭選擇和參數(shù)設(shè)定39TransducersSelection39ParameterandScaningSet-up探頭移動和掃描參數(shù)設(shè)定40ParameterandScaningSet-up40RFInterfaceandScanModeSet-upRF界面和掃描模式參數(shù)設(shè)定41RFInterfaceandScanModeSetRFImageSet-upRF圖像和設(shè)定42RFImageSet-up42C-SAM

D9500Series◆

FastScanSpeed(快速掃描)◆Productionscreening,QA,FailureAnalysisandprocesscontrol(適用于產(chǎn)品線,QA,失效分析和制程控制)◆

User-selectabletransducersforsuperiorimageandresolution(更清晰和更高分辨率圖像的可選擇探頭)◆

Waterfalltransduceroptionfornon-immersedscanning

(針對非浸入水中的瀑布探頭)◆

AutoFocusandautomatedimageacquisition(自動聚焦和自動掃描圖像獲取)SonoscanScanningAcousticMicroscope43C-SAMD9500Series◆FastScanSonoscanScanningAcousticMicroscopeC-SAMD9500SeriesSpecificationsFrequencyrange:1–500MHz

頻率范圍Transducerselection:5–400MHz

探頭頻率選擇Scanfield:X,Y方向上掃描范圍最小0.25x0.25mm

最大305x305mmScanspeed:1000mm/sec掃描速度

Scannerresolution:+/-0.5μm

掃描精度Scanmodes:A,B,C,M,Bulk,T,

掃描模式3D,Q-BAM,P,ZIPImageresolution:4096x4096pixel2

圖象分辨率（最大）Gateresolution:0.25ns,最小門限時間RF-gain射頻增益:95dB,以0.5dB/步增減FFT:快速傅立葉變換PatentAcousticImpedance

PolarityDetector:專利聲學(xué)的阻抗極性探測器VHRimageanalysisforSonoscan專用圖像設(shè)置和分析軟件

操作系統(tǒng)WindowsXP,中英文

外形尺寸:180x76x150cm44SonoscanScanningAcousticMicC-SAMD9500Series超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格表(1)：1、掃描檢測模式：TimeDomainPulse-Echo(時域脈沖反射方式)

A-Scan：單點掃描模式；

B-Scan：Z縱向截面模式；

C-Scan：單一層面掃描模式；

Multi-Scan：多個層/界面掃描模式；

Bulk-Scan：塊掃描模式；

LOBE：回聲損失掃描模式，特別適合芯片裂紋和MLCC缺陷掃描；

Q-BAM：定量Z縱向聚焦截面掃描模式，用于虛擬切面分析；

Profile：輪廓掃描模式，包括對角線和任何截面定義；

Tray-Scan：Tray盤掃描模式，可同時掃描2個JEDEC標(biāo)準(zhǔn)托盤中的元件，進行自動數(shù)據(jù)收集和分析作為接受或拒收的標(biāo)準(zhǔn)；Thru-Scan：選件，可以使用探頭5MHz~最大100MHz的固定區(qū)域和大面積掃描穿透式模式；

STAR：選件，通過另外的數(shù)據(jù)通道，可以同步C-Scan和T-Scan掃描模式；

DIA：選件，聲波數(shù)字圖像分析軟件和美國軍標(biāo)MIL-STD-883方法2030粘接層分析軟件；

VRM：選件，虛擬分析模式，收集所有的單點掃描數(shù)據(jù)，用一個掃描存儲所有的數(shù)據(jù)，使用不同的電子門來重新產(chǎn)生新的圖像，對任何位置的圖像回聲作分析；

C-SAMInteractiveTM：內(nèi)部自學(xué)和培訓(xùn)軟件，提供用戶內(nèi)部交互式幫助功能和應(yīng)用支持，幫助用戶學(xué)習(xí)和設(shè)置新的應(yīng)用，優(yōu)化獲得分析結(jié)果。45C-SAMD9500Series超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格表(2)：2、軟件操作系統(tǒng)：WindowsXPPro和SonoscanVisualAcoustics軟件多語言操作系統(tǒng)，包含英語、日語和傳統(tǒng)漢語3、電腦主機系統(tǒng)：(備注：以下為最低配置，基本工業(yè)電腦系統(tǒng)配置不斷更新)

CPUIntelPentiumIV3.4GHz2GB內(nèi)存、頻率480MHz256M獨立顯卡250GB硬盤DVD讀寫光盤帶刻錄10/100網(wǎng)卡和56K解調(diào)器17"平板顯示器(2個)4、機械系統(tǒng)：超高速掃描1000mm/秒，305x305mm大面積掃描可重復(fù)性精度±0.5um的X/Y/Z軸系統(tǒng)帶有精確掃描和快速掃描的數(shù)字伺服控制器，有著最快速的圖像獲取能力慣性平衡，防震掃描結(jié)構(gòu)工程(美國專利號4781067)高達67萬(8K)分辨率的增強掃描和數(shù)據(jù)獲取格式，分辨率高達4096x4096(標(biāo)配)C-SAMD9500Series46超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格表(2)：2、軟件操作系統(tǒng)：3、電超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格表(3)：C-SAMD9500Series5、電子系統(tǒng)：500MHz帶寬的脈沖發(fā)生和接受器探頭的頻率選擇范圍從5MHz到400MHz數(shù)字選取位置選擇，1.0納秒數(shù)字選取寬度，0.25納秒的步寬進行選擇超聲波阻抗極性檢測儀(AIPD)（美國專利號4866986）同步顯示極性(相位)和幅度的數(shù)據(jù)95dB增益，可以以0.5dB每步進行選擇雙通道數(shù)字A模式掃描波形卡用于顯示，捕捉和數(shù)據(jù)歸檔6、標(biāo)準(zhǔn)的功能特征：利用特殊的光源，可擴展的樣品易接近和易找到利用設(shè)置向?qū)椭褂谜咦飨到y(tǒng)設(shè)置(例如：探頭的選擇)網(wǎng)絡(luò)連接功能和遠程求助功能SONOLINK--直接在線支持通過調(diào)制解調(diào)器的通信進行調(diào)試和應(yīng)用支持ACTOSCAN--自動掃描功能，可自動選擇樣品定位、觀察視野、自動聚焦、電子門和增益用于圖像增強的彩色管理系統(tǒng)籌(包括預(yù)存儲和常規(guī)的“用戶設(shè)計”的色圖)對應(yīng)C模式圖像上的位置的多個A模式掃描顯示在圖像上或A掃描上定量測量距離和時間每一張存儲的圖像的超聲波設(shè)定和參數(shù)庫的自動存儲和回復(fù)無紙的GIF、JPG、TIF、BMP和PCX文件輸出，用于直接數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送器和文件存儲47超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格表(3)：C-SAMD9500超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格表(4)：C-SAMD9500Series7、可選擇的功能特征：可選用瀑布探頭進行非浸入式掃描加熱和/或冷卻系統(tǒng)確保水溫穩(wěn)定和一致性可變數(shù)字影像分析(DIA)：包括面積片斷分析(Mil-Std-883,方法2030)，圖像增強、柱狀圖顯示、線掃描、FFT、獨立像素幅度分析、影像疊加和相減等VRM模塊存儲100%的A模式數(shù)據(jù)，即樣品已經(jīng)不在，依然能作進一步的分析，另外的輪廓圖像和頻域可相對于3D深度和圖像的相關(guān)頻率另外的RF切片/存儲，可獲得多層面的數(shù)據(jù)8、設(shè)備工作要求：115V~240V單相，50/60Hz最大電流15安培，功率3KW設(shè)備外觀尺寸：長1.8mx深0.76mx高1.5m或彎角設(shè)計設(shè)備重量：570Kg48超聲波掃描檢測儀技術(shù)規(guī)格表(4)：C-SAMD9500SAMApplicationExamples4、超聲波掃描微成像應(yīng)用實例49SAMApplicationExamples4、超聲波掃Theapplicationsofacousticmicroscopyarevirtuallyunlimited,rangingfromlifesciencestoElectrotechnology,materialsciences,thesemiconductorindustryandlivingobjects.超聲波掃描顯微鏡具有極其廣泛的應(yīng)用，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括半導(dǎo)體、材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)。

Semiconductor半導(dǎo)體MaterialScience材料科學(xué)AMIApplications超聲掃描應(yīng)用50Theapplicationsofacousticm硬幣電子器件51硬幣電子器件51陶瓷鍍層金屬拉伸試樣52陶瓷鍍層金屬拉伸試樣52微電子領(lǐng)域

?塑料封裝IC

?陶瓷電容器MLCC

?模片固定、載芯片板（COB）

?芯片型封裝（CSP）

?倒裝晶片（Underfill）

?堆疊型封裝（PoP）

?卷帶式自動接合（TAB）

?混和技術(shù)、MCM、SIP

?柔性電路（FlexPCB）

?印刷電路板（PCB）

?智能卡（Smartcard）

?粘結(jié)晶片

?IMEMS微電子機械系統(tǒng)(MEMS)

?粘結(jié)晶片

?制造工藝評估

?包裝

軍事/航空/汽車

?高可靠性資格篩選

?產(chǎn)品升級篩選

?資格篩選材料

?陶瓷、玻璃

?金屬、粉末金屬

?塑料

?合成物其他

?芯片實驗室、生物芯片和微陣列芯片濾筒

?包裝、密封

?微射流技術(shù)

?聚乙烯/箔袋

?焊件

?傳感器SemiconductorDevices/Packages

在半導(dǎo)體器件及封裝上的應(yīng)用53微電子領(lǐng)域

微電子機械系統(tǒng)(MEMS)

?粘結(jié)晶片

?RevealHiddenDefects…(發(fā)現(xiàn)隱藏的缺陷)...usingAcousticMicroImaging54RevealHiddenDefects…(發(fā)現(xiàn)隱藏的缺雙列直插式封裝DieSurface,TopsideLeadframe&PaddleDieAttachThru-Scan?BacksideSurfaceBacksideLeadframe&PaddleThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

DieSurface–delaminationsanddiesurfacecracks

DieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracks

TopSideLeadframe–cracksanddelaminations

TopSidePaddle–cracksanddelaminations

BulkScan–voidsandcracksintheencapsulant

BacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

BacksidePaddle–cracksanddelaminations

BacksideLeadframe–cracksanddelaminations

Thru-Scan?–confirmationofdefects55雙列直插式封裝DieSurface,TopsideLe小外形集成電路DieSurface,TopsideLeadframe&PaddleDieAttachBacksideLeadframe&PaddleThru-Scan?BulkScanThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

DieSurface–delaminationsanddiesurfacecracks

DieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracks

TopSideLeadframe–cracksanddelaminations

TopSidePaddle–cracksanddelaminations

BulkScan–voidsandcracksintheencapsulant

BacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

BacksidePaddle–cracksanddelaminations

BacksideLeadframe–cracksanddelaminations

Thru-Scan?–confirmationofdefects

56小外形集成電路DieSurface,TopsideLe微型薄片式封裝DieSurface,TopsideLeadframe&PaddleDieAttachBacksideLeadframeBacksidePaddleThru-Scan?Thefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchipsDieSurface–delaminationsanddiesurfacecracksDieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracksTopSideLeadframe–cracksanddelaminationsTopSidePaddle–cracksanddelaminationsBulkScan–voidsandcracksintheencapsulantBacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchipsBacksidePaddle–cracksanddelaminationsBacksideLeadframe–cracksanddelaminationsThru-Scan?–confirmationofdefects57微型薄片式封裝DieSurface,TopsideLeDieSurface,TopsideLeadframe&Paddle塑封引線芯片載體封裝

DieAttachBulkScanThru-Scan?BacksideLeadframe&PaddleThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchipsDieSurface–delaminationsanddiesurfacecracksDieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracksTopSideLeadframe–cracksanddelaminationsTopSidePaddle–cracksanddelaminationsBulkScan–voidsandcracksintheencapsulantBacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchipsBacksidePaddle–cracksanddelaminationsBacksideLeadframe–cracksanddelaminationsThru-Scan?–confirmationofdefects58DieSurface,TopsideLeadframe塑料四邊引線封裝DieSurface,TopsideLeadframe&PaddleDieAttachHeatsinkThru-Scan?BulkScanThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchipsDieSurface–delaminationsanddiesurfacecracksDieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracksTopSideLeadframe–cracksanddelaminationsTopSidePaddle–cracksanddelaminationsBulkScan–voidsandcracksintheencapsulantBacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchipsBacksidePaddle–cracksanddelaminationsBacksideLeadframe–cracksanddelaminationsThru-Scan?–confirmationofdefects59塑料四邊引線封裝DieSurface,TopsideL薄形四方扁平封裝DieSurface,TopsideLeadframe&PaddleDieAttachBacksidePaddleThru-Scan?BulkScanThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

DieSurface–delaminationsanddiesurfacecracks

DieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracks

TopSideLeadframe–cracksanddelaminations

TopSidePaddle–cracksanddelaminations

BulkScan–voidsandcracksintheencapsulant

BacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

BacksidePaddle–cracksanddelaminations

BacksideLeadframe–cracksanddelaminations

Thru-Scan?–confirmationofdefects60薄形四方扁平封裝DieSurface,TopsideLPBGA(塑料焊球陣列封裝)DieSurfaceEncapsulanttoSubstrateThru-Scan?THRU-Scan?DieAttachThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

BacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

DieSurface–delaminationsanddiesurfacecracks

DieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracks

Encapsulant–SubstrateInterface-voids,cracksanddelaminations

BulkScan–voidsandcracksintheencapsulant

Thru-Scan?–confirmationofdefects61PBGA(塑料焊球陣列封裝)DieSurfaceEncaPGA(引腳網(wǎng)格陣列封裝)HeatsinkAttachLidSealsDieAttachThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

DieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracks

HeatsinkAttach–delaminations

BacksideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

LidSeals–delaminations,voids,misplacement62PGA(引腳網(wǎng)格陣列封裝)HeatsinkAttachLCSP(芯片尺寸封裝)Thru-Scan?DieAttachDieSurfaceEncapsulanttoSubstrateBulkScanThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

TopSideSurface–orientation,surfacecracks,andchips

DieSurface–delaminationsanddiesurfacecracks

DieAttach–delaminations,voids,andsubsurfacediecracks

Encapsulant–SubstrateInterface–voids,cracksanddelaminations

BulkScan–voidsandcracksintheencapsulant

Thru-Scan?–confirmationofdefects63CSP(芯片尺寸封裝)Thru-Scan?DieAttaMLCC(片式多層陶瓷電容)LossofBackEcho(LOBE)ScanBulkScanActiveAreaTerminationScanType:Bulk-ScanInterfaceScanned:BulkScanofEntirethicknessofcapacitorDefects(RedArrow):DelaminationinceramicDefects(YellowArrow):VoidinceramicThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

TopSideSurface–orientation,cracks,andsurfacechipouts.Cracksandvoidsfortheactivearea,andcracksforthetermination

BulkScan–voidsandcracksintheencapsulant

LossofBackEcho(LOBE)Scan–confirmationofdefects

BacksideSurface–orientation,cracks,andsurfacechipouts.Cracksandvoidsintheactivearea,andcrackswithintheterminations64MLCC(片式多層陶瓷電容)LossofBackEcHeatSinks（散熱片）SubstrateAttachDieAttachThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

Surface–orientation,surfacecracks,andchips

HeatsinkAttach–delaminationsandvoids

SubstrateAttach–delaminationsandvoids

DieAttach–delaminationsandvoids65HeatSinks（散熱片）SubstrateAttacThyristorsand

IGBT（晶閘管）ceramictocopperormetalplatingThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

Surface–orientation,surfacecracks,andchips

HeatsinkAttach–delaminationsandvoids

SubstrateAttach–delaminationsandvoids

DieAttach–delaminationsandvoids66ThyristorsandIGBT（晶閘管）ceramiWafer（晶片）LossofBackEcho(LOBE)ScanWafer-WaferInterfaceThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

Surface–orientation,surfacecracks,andchips

WafertoWaferInterface–voids

LossofBackEcho(LOBE)Scan–voidsatinterfaceandinternalwaferdefects

67Wafer（晶片）LossofBackEcho(LOPCB(印刷電路板)Thru-Scan?InterfaceScanThefollowinginterfacesandscanningmodesaregenerallyofinterest:

Surface–orientation,surfacecracks,andchips

InterfaceScan–voids,cracks,anddelamination

BulkScan–voidsanddelaminationswithinboard

Thru-Scan?–confirmationofdefectsDelamination68PCB(印刷電路板)Thru-Scan?InterfaceAdhesionProblemofaCoatedMetalPlate金屬鍍層上的附著物69AdhesionProblemofaCoatedMInterfacebetweenChromeandmetal,adelaminationisvisible在鉻合金和金屬界面，白色區(qū)域顯示出有分層缺陷。ChromeSub-surface鉻合金內(nèi)表面Imagewidth圖片寬度:36mmChromeSurface鉻合金表面Imagewidth圖片寬度:30mmChromeAdherenceonMetal金屬表面鉻合金鍍層表面缺陷70InterfacebetweenChromeandmSAM&X-rayCT5、超聲波檢測和X射線檢測71SAM&X-rayCT5、超聲波檢測和X射線檢測71超聲檢測與X射線檢測的差別超聲波檢測是通過探頭發(fā)射超聲波，超聲波遇到缺陷界面會反射回來被探頭接收，通過儀器轉(zhuǎn)為波形，比較波形高低來判斷缺陷的大小。X射線檢測是通過儀器產(chǎn)生X射線，X射線穿過材料到達曝光底片上，X射線穿過材料會衰減，如果材料有缺陷，X射線衰減不同，在曝光底片上的曝光就不一樣，洗出來的底片就形成不同影像。根據(jù)底片的影像來判斷缺陷。72超聲檢測與X射線檢測的差別超聲波檢測是通過探頭發(fā)射超聲波，超超聲對材料內(nèi)部的空氣非常敏感，，空氣層能夠阻斷超聲波的傳輸，可以用來確定焊接層、粘結(jié)層、涂鍍層、填充層的完整性。X射線檢測基于材料密度的差異。密度大的材料吸收X射線的能力強，密度小的材料吸收X射線的能力弱?？梢杂脕頇z測對X射線吸收具有一定差別的樣品。X射線對空氣不敏感。73超聲對材料內(nèi)部的空氣非常敏感，，空氣層能夠阻斷超聲波的傳輸，超聲波探傷相比X射線探傷的優(yōu)點：有較高的探傷靈敏度、周期短、成本低、靈活方便、效率高，對人體無害等；超聲波探傷相比X射線探傷的缺點：對工作表面要求平滑、要求富有經(jīng)驗的檢驗人員才能辨別缺陷種類、對缺陷沒有直觀性。74超聲波探傷相比X射線探傷的優(yōu)點：有較高的探傷靈敏度、周期短、謝謝大家！75謝謝大家！75超聲波掃描顯微鏡ScanningAcousticMicroscopeSonoscanD950076超聲波掃描顯微鏡SonoscanD950011.超聲波基礎(chǔ)知識2.超聲波掃描微成像工作原理3.超聲檢測設(shè)備的參數(shù)和軟件介紹4.超聲波成像應(yīng)用舉例5.超聲波檢測和X射線檢測771.超聲波基礎(chǔ)知識21、超聲波基礎(chǔ)知識BasicsofAcoustics781、超聲波基礎(chǔ)知識BasicsofAcoustics3ULF<20Hz

Audible20Hz–20KHz

SOUNDUltrasound20KHz>超聲的應(yīng)用：清洗,焊接,治療,成像和傳感超聲波清洗和焊接：20KHz~40KHz超聲波成像：>5MHzBasicsofUltrasound(超聲波基礎(chǔ))79ULF<20HzAudible

Ultrasoundisanelasticdisturbancethatpropagatesthroughmaterials(mainlysolidsandliquids)atfrequenciesabove20KHz.

(超聲波的頻率在20KHz以上，人不能聽到)Anultrasonicwavecannotpropagatethroughavacuumatanyfrequencyorthroughairatfr