半导体塑封、粘片与焊接缺陷检测用超声扫描显微镜

超声扫描显微镜（以下简称“C-SAM设备”）是半导体封装制造行业常用的质量检测与失效分析仪器，对于检测封装制造过程中的多种常见缺陷具有独特的效果。 

我们整理出了一些典型的缺陷形式和超声检测图像，供大家参考。以下所有超声检测图像均来自于上海思为仪器制造有限公司（以下简称"思为仪器”）的超声扫描显微镜。

一、塑封分层、空洞缺陷的超声检测

塑料封装与引线框架分层（脱粘）是封装制造过程中常见的缺陷类型。该缺陷的存在，造成塑封无法有效保护芯片工作，水汽容易侵入，严重影响器件的寿命和可靠性。只有使用超声检测方法，才能有效检查该缺陷是否存在。

图1  TO-252封装的塑封分层超声扫描图像

图2 TO-220 注塑工艺异常造成的分层缺陷

图3 塑封料内部的空洞缺陷

二、半导体装片/粘片缺陷的超声检测

装片/粘片工序是封装制造过程的关键工序，装片/粘片过程中存在的空洞会造成器件在使用过程中散热能力不足，影响使用寿命和可靠性。使用超声检测方法，可以快速有效地识别装片/粘片空洞缺陷。

图4  分立器件芯片粘片空洞超声扫描图像

图5  IGBT模组断层扫描图像

三、半导体焊接缺陷的超声检测

焊接过程会产生气泡和空洞，会造成器件在使用过程中散热能力不足，影响使用寿命和可靠性。使用超声检测方法，可以快速有效地识别焊接空洞缺陷。

图6 分立器件热沉焊接空洞超声扫描图像

图7 晶闸管焊接缺陷超声扫描图像

综上，造成上述缺陷的原因包括模具损坏、材料失配、设备异常等。因此，在各工艺环节中的合适位置加入超声检测环节，将有利于提高产品质量与可靠性。

四、思为仪器的 C-SAM设备

目前，行业内使用的超声扫描显微镜，基本上被美、日、德品牌垄断。思为仪器团队从2012年开始跟踪国际先进的超声扫描显微镜设备。在消化吸收国外先进技术的基础上，进行相关原理创新，建立了各模块子系统供应链。根据国内市场的特点，逐步建立从低频到高频、从低速到高速、从微型到大型的健全产品系列。

近日，思为仪器团队成功研发出“YTS500超声扫描显微镜”产品，具有扫描速度快、体积小、重量轻、操作便捷等特点，整机价格仅为进口产品的三分之一左右。该产品更加适合集成电路、分立器件产线需求，将超声扫描显微镜从分析科学领域进一步推广至制程管控检测领域。

“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”，思为仪器将持续致力于超声扫描显微镜的普及化和国产化。

YTS500 一体式超声扫描显微镜

ZMS400 桌面式超声扫描显微镜

GSS300 高速型超声扫描显微镜

 DXS200 大尺寸超声扫描显微镜

YTS100 一体式超声扫描显微镜

★思为仪器C-SAM设备的应用场景 ★