1. كشف العيوب الرئيسية

 الانفصال الطبقي

يكتشف المجهر الصوتي الماسح المناطق غير الملحومة عند واجهات ربط الرقاقات الناتجة عن اضطراب معطيات العملية (عدم كفاية الضغط، تذبذب درجة الحرارة) أو التلوث السطحي. تظهر هذه العيوب كمناطق داكنة ذات انعكاس منخفض أو إشارات انقلاب طوري في الصور فوق الصوتية.

 الفراغات / الفقاعات

يحدد الفراغات الناتجة عن احتباس الغاز أو عدم انتظام تدفق الراتنج داخل طبقة الربط. تظهر الفراغات كنقاط سوداء غير منتظمة في مسح C، بينما يستطيع مسح C تحديد توزيع عمقها الرأسي.

الشقوق والشوائب الجسيمية

  تلتقط الموجات فوق الصوتية عالية التردد بدقة تصل إلى 1 ميكرومتر الشقوق الدقيقة والشوائب الجسيمية الناتجة عن الإجهاد الميكانيكي أو الملوثات الغريبة أثناء عملية الربط.

2.المزايا التقنية

 الفحص غير المدمر

يخترق الرقاقات ومواد التغليف (راتنج الإيبوكسي، الركائز السيراميكية) لعرض الواجهات الداخلية دون إتلاف العينات.

الدقة العالية والتصوير ثلاثي الأبعاد

 تتيح المسبارات عالية التردد التي تزيد عن 30 ميجاهرتز كشف العيوب بمستوى المايكرومتر، بما في ذلك الانفصالات الدقيقة الناتجة عن الجسيمات النانوية.

بالتكامل مع المسح الطبوغرافي ثلاثي الأبعاد (محاور X/Y/Z)، يعيد بناء شكل العيوب لتقييم مخاطر انتشارها.

التوافق العملي

 مناسب لتغليف أشباه الموصلات المتقدم مثل التغليف ثنائي ونصف وثلاثي الأبعاد، ووحدات IGBT وأجهزة كربيد السيليكون، ويدعم مراقبة الجودة المباشرة وتحسين العمليات.

3.سيناريوهات التطبيق

التحقق من عملية الربط

 يقيّم جودة الربط بعد تنشيط سطح الرقاقة (المعالجة بالبلازما، تلميع CMP)، ويتجنب عدم الربط الجزئي الناتج عن خشونة السطح المفرطة.

 يقيّم اتساق الربط بالضغط الحراري والضغط البارد لتحسين تركيبات معطيات درجة الحرارة والضغط.

تحليل موثوقية التغليف

يكشف انفصالات مادة الحشو السفلي في رقاقات الفليب تشيب، وفراغات كرات اللحام في BGA وغيرها من العيوب الخفية لضمان استقرار الخدمة طويلة المدى.

يراقب العيوب السطحية في الربط غير المتجانس (مثل ربط السيليكون بالزجاج) لمنع الأعطال الناتجة عن عدم تطابق التمدد الحراري.

4. التوسعات والتحديات التقنية

فحص عيوب الحواف: بالتكامل مع عمليات تشذيب الحواف مثل النقش الرطب و CMP، يحدد المجهر الصوتي الماسح مواقع الشقوق الدقيقة والانفصالات الناتجة عن تركيز الإجهاد عند حواف الرقاقات.

 متطلبات الإنتاجية العالية: تحتاج التقنية الحالية إلى الموازنة بين الدقة وسرعة المسح، وتتطلب خوارزميات مسح متوازي سريع لفحص الإنتاج الضخم للرقاقات مقاس 12 بوصة.

  الخلاصة

 بفضل قدرته على تحديد العيوب السطحية بدقة، أصبح المجهر الصوتي الماسح أداة أساسية لمراقبة الجودة في تغليف أشباه الموصلات المتقدم. وسوف يستمر في التطور نحو تردد أعلى وكشف ذكي لمواكبة ترقيات العمليات المستقبلية.