SAT原理、檢測(cè)方法及識(shí)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(wú)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(diǎn)100%reflectionwhenitmeetsair(delamination)

碰到空氣(分層或離層)100%反射Reflectsatinterfaces

在任何界面會(huì)反射Travelsstraightaslightbecauseoftheveryshortwavelength.

由于它的波長(zhǎng)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

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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(diǎn)Highresolution:很高的分辨率:

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

很高的靈敏度:

能夠檢測(cè)出細(xì)微缺陷的大小,位置和形狀Nodestruction.

非破壞性Safe:Harmlesstohumanbody.

安全:對(duì)人體無(wú)害9原理超聲波的缺點(diǎn)Difficulttoinspectsamplesthathavearoughsurfaceorbubbles.

很難檢測(cè)出表面很粗糙或者內(nèi)部有很多氣泡的樣品Liquidisrequiredtotransmitultrasonic

需要液體進(jìn)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(wú)損探傷測(cè)試設(shè)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(shè)備Cleaner(15~50KHz)

超聲波清洗機(jī)Humidifier

超聲波增濕機(jī)Welding(15~40KHz)

超聲波焊接11原理超聲波檢測(cè)的原理原理：利用超聲波在各個(gè)層面的反射信號(hào)或者透射信號(hào)檢查各個(gè)層面的缺點(diǎn)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(cè)的用途13原理超聲波檢測(cè)的方法PulseEchoMethods（脈沖回波方法）A-scan:Inspectionwithwaveformdisplayedonoscilloscope.A-掃描方式：檢測(cè)波形并顯示在示波器上2）B-scan:Inspectionwithverticallyx-sectioned2-dimage.B-掃描方式：檢測(cè)垂直x方向的二維截面圖3）C-scan

:Inspectionwithhorizontallyx-sectioned2-dimage..C-掃描方式：檢測(cè)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(shí)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(cè)透射信號(hào)14PKGSurfaceDieSurface波的強(qiáng)度檢測(cè)方法A-Scan15由波形相位及波形強(qiáng)弱表現(xiàn)在示波器上波形相位特性:由硬物質(zhì)到軟物質(zhì),波形呈現(xiàn)負(fù)向波由軟物質(zhì)到硬物質(zhì),波形呈現(xiàn)正向波要使用B-Scan及C-Scan證實(shí)檢驗(yàn)結(jié)果50%50%Air100%DieEMC正向波PASS負(fù)向波FAIL黑色紅色波的強(qiáng)度100%檢測(cè)方法A-Scan16QA正常monitor的圖像Normal紅色的負(fù)波正波黑色的FailA-scan波的強(qiáng)度波的強(qiáng)度100%檢測(cè)方法A-Scan17PKGBottomPKGCrackPadBottom檢測(cè)方法B-Scan18QA正常monitor的圖像B-scan檢測(cè)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(cè)方法B-Scan20TiltInnerVoidTilt：灰、黑、白的部份傾斜InnerVoid：灰、黑、白的部分某一個(gè)地方會(huì)跑到上方檢測(cè)方法B-Scan21C-scan檢測(cè)方法C-ScanEMCEMC22可檢測(cè)的缺點(diǎn):Peeling、Crack

、Void、DelamDelamInnerVoidDieCrackDiePeeling檢測(cè)方法C-Scan23檢測(cè)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(cè)試層D/AEpoxyPaddleEMCSiliconChip31GatesforTAMIPackageSurface封裝表面DieTop&BottomDie的頂端與底部PaddleSurface焊料表面24檢測(cè)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(hào)穿過待測(cè)樣品，接收器接收訊號(hào)因?yàn)槌舨A(yù)到空氣，無(wú)法傳遞訊號(hào)，所以檢測(cè)樣品任何一層有脫層，下面接收器將收不到訊號(hào)，所以呈現(xiàn)黑色區(qū)域水泡未清除乾淨(jìng)也會(huì)影響穿透判定可使用A-Scan證實(shí)檢驗(yàn)結(jié)果穿透式的缺點(diǎn)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(yàn)檢測(cè)方法T-Scan26PassAFailB圖A：接收器有接收到探頭穿過待測(cè)樣品傳遞的訊號(hào)，所以會(huì)有波的反應(yīng)圖B：接收器沒有接收到探頭穿過待測(cè)樣品傳遞的訊號(hào)，所以會(huì)沒有波的反應(yīng)，反射呈現(xiàn)黑色有波的強(qiáng)度沒有波的強(qiáng)度檢測(cè)方法T-Scan27NormalDelamC-scanB-scanA-scan反紅白、黑、灰負(fù)波反紅波強(qiáng)度:100%結(jié)果識(shí)別

Delam28因?yàn)閠ilt的關(guān)係使的pad有高低差打到的波會(huì)有強(qiáng)弱所以c-scan會(huì)反紅C