eye-8 超聲掃描顯微鏡
一、 概述
eye-8 超聲掃描顯微鏡主要利用高頻的超聲波(5mhz 以上)檢測材料、晶圓或半導體封裝 器件內(nèi)部的缺陷位置、大小和分布狀態(tài)等，對粘接層面非常敏感，能夠檢測出氣孔、裂紋、夾 雜和分層等缺陷，以波形、圖形為顯示方式的一種無損檢測工具，可以保留在破壞性檢測中被 丟失的細微缺陷，樣品通過檢測后可以繼續(xù)使用；可通過對材料密度的分布檢測，從而推導出 應力場、裂紋變化趨勢等材料的力學性能，在判別材料密度差異、彈性模量、厚度等特性和幾 何形狀的變化方面也具有一定的能力，主要用于對微電子，航空航天領域的器件、組件和材料 進行檢測，實現(xiàn)失效分析、可靠性分析、過程控制、品質(zhì)控制、產(chǎn)品研發(fā)、工藝提升等。
圖 1 eye-8 超聲掃描顯微鏡
二、 技術(shù)特點
? 掃描軸采用線性電機閉環(huán)控制，高速靜音，定位精度高，能實現(xiàn)快速精確掃描，另外 其掃描范圍高達 400mm x 400mm，不僅適用單個器件的快速掃描分析，也可放置批量 器件同步掃描，配合自動缺陷識別功能，可快速篩選出不合格品。
圖 2 掃描軸電機
? 分離式超聲波發(fā)射接收系統(tǒng)，配備信號高、低頻前置放大裝置，高、低通濾波器，保 證信號質(zhì)量，所有參數(shù)均可通過計算機軟件進行設置，超聲系統(tǒng)信號線進行良好屏蔽， 可屏蔽內(nèi)外部噪音，信噪比高。
圖 3 超聲系統(tǒng)
? 采用的高速 a/d 數(shù)據(jù)采集卡支持雙通道內(nèi)存結(jié)構(gòu)，板載緩存大，支持數(shù)據(jù)采集和處理 同步進行，極大提高了掃描效率，采樣頻率高達 1gsample/s，確保數(shù)據(jù)準確還原。
圖 4 高速 ad 采集卡
? 支持的超聲探頭頻率高，最高可達 300mhz，其圖像分辨率可達幾微米，另外由于其 超聲系統(tǒng)帶寬范圍廣：5-300mhz，適配的探頭頻率范圍大：5-300mhz，可根據(jù)器件種 類靈活選用合適的超聲探頭，取得*的檢測效果。
圖 5 超聲探頭
? 檢測模式豐富：a、b、c 掃描、體掃描、多層掃描、逐層掃描、離線分析、jedec 托盤 掃描，3d 成像等，可用圖像的方式顯示被測件內(nèi)部缺陷的位置、形狀和大小，在此基 礎上，通過不同模式組合使用，從不同
圖 6 檢測模式
? 系統(tǒng)配置有水路循環(huán)自凈過濾系統(tǒng)，具備微米級水路循環(huán)過濾系統(tǒng)，保持水的清潔。
? 系統(tǒng)具有安全門開關、限位保護和急停斷電功能，保護人身安全。
三、 設備主要性能指標
? x/y 檢測范圍：400mm×400mm；
? z 方向聚焦行程：100mm；
? 最大掃描速度：1000mm/s；
? 掃描軸最高分辨率：0.5μm；
? 重復精度：±1μm；
? 脈沖發(fā)射、接收器最高接收帶寬：5-300mhz；
? 換能器適配范圍：5-300mhz；
? 高速數(shù)據(jù)采集卡（a/d 卡）采樣頻率：1gsample/s；
四、 安裝條件
? 設備主機尺寸：890mm（寬）* 1000mm（深）* 1300mm（高）；
? 電力供應：～220v±22v，50hz；
? 水源：設備需要去離子水，定期更換；
? 凈化間：建議 100000 級以上；
? 環(huán)境溫度：15℃ - 35℃；
五、 主要軟件功能
? 掃描模式：a 掃描、b 掃描、c 掃描、輪廓掃描，多層掃描，相位掃描，逐層掃描， 塊掃描模式，托盤掃
描， 離線分析，3d 掃描，透射掃描（選配）等；
? 掃描過程中 a 波形實時顯示，方便實時調(diào)整數(shù)據(jù)門；
? 通過軟件設置掃描軌跡參數(shù),b、c 掃描的起始位置可在掃描范圍內(nèi)任意設置；
? 系統(tǒng)具有開機自檢、故障診斷和故障報警指示功能;
? 多層掃描模式支持高達 100 層同時掃描；
? 高掃描圖像分辨率可達 10000 * 10000；
? 前表面跟隨功能，在器件稍有不平整的情況下能正常完成掃描；
? 正、負、全峰值圖像、相位圖像、tof 圖像實時切換；
? 信號增益等參數(shù)均可在掃描過程中更改，實時生效；
? 自動儲存設置參數(shù)，支持提取掃描結(jié)果的參數(shù)設置，方便二次掃描，減少后期相 同器件的參數(shù)設置時間，
提升工作效率；
? 通過相位掃描，可實現(xiàn)缺陷自動判別，缺陷尺寸和面積統(tǒng)計，自動計算缺陷占測 量面積的百分比，可對分
層缺陷進行實時著色；
? 支持超過多個檢測結(jié)果圖像同時顯示，并能重新進行分析處理；
? 系統(tǒng)可對材料聲阻抗、聲速進行測量;
? 支持掃描結(jié)果進行長度測量，可實現(xiàn)樣品厚度測量；
? 支持對掃描結(jié)果進行文字注釋功能；
? 支持掃描圖像實時縮放功能，方便觀測；
? 強大的圖像處理軟件包：圖像的縮放、拖動、測量注釋、圖像的中值濾波，均值 濾波，反色處理，浮雕處
理，增強對比度、增強、偽彩色等處理功能；
? 掃描結(jié)果可保存為：bmp、jpg 圖像，也可保存為帶掃描參數(shù)的 csam 文件；
? 強大的自動出報告功能，支持一鍵掃描結(jié)果和 a 波形保存，方便檢測人員后期制 作檢測報告。
六、應用領域
? 半導體器件及封裝
塑封 ic、fipchip、芯片級封裝 csp、bga（金屬、塑封）、molded underfill (muf)、混合多 芯片模組（mcm）、堆疊芯片成像（sdi）、分立器件、igbt 等大功率半導體器件等；
? 晶圓
鍵合晶圓、mems、led、bsi sensors、 tsv 等；
? 其他微電子 多層陶瓷電容（mlcc）、陶瓷封裝管殼、半導體電子制冷器、航空航天組件等；
? 材料檢測 金剛石復合片、陶瓷、玻璃、金屬、塑料，焊接件等；
七、 應用案例
1、 塑封ic
2、pbga
3、flipchip
4、大功率整流器件55
5、晶閘管和igbt
6、半導體制冷器
7、陶瓷電容
8、封裝管殼
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