Applications

Сканирующий акустический микроскоп (SAM) играет ключевую роль в упаковке PBGA (пластиковая матрица шаровых выводов). Он обеспечивает качество и надежность упаковки за счет неразрушающей визуализации внутренней структуры корпуса. Основные области применения следующие:

1. **Контроль качества паяных соединений**

Обнаруживает дефекты пайки между кристаллом и подложкой: холодную пайку, пустоты, трещины и недостаток припоя. По разнице энергии ультразвуковых волн, отраженных от границ раздела материалов, удается точно локализовать участки с нарушением пайки.

2. **Выявление дефектов расслоения**

Распознает расслоения между пластиковым компаундом и кристаллом, подложкой или медными проводниками. Ультразвук сильно отражается от границ расслоения (воздушных зазоров), формируя четкие изображения C-скана, которые наглядно показывают расположение, площадь и форму расслоений.

3. **Обнаружение пустотных дефектов**

Выявляет микропустоты внутри пластикового компаунда или на границах раздела. Такие пустоты отображаются в акустических изображениях как яркие световые точки. Их размер и плотность распределения оцениваются в режимах C-скана и T-скана.

4. **Оценка целостности границ раздела материалов**

Анализирует состояние сцепления между разными слоями (кристалл, припой, подложка, пластиковый компаунд). Различие отклика ультразвука на границах материалов с разным акустическим сопротивлением позволяет выявлять скрытые нарушения сцепления или загрязнения.

5. **Технические преимущества перед традиционными методами**

- Неразрушающий контроль: не требует механического разреза или химического травления, сохраняет целостность и электрические характеристики образца.

- Высокоразрешающая визуализация: получение внутренних 2D (C-скан) и 3D-томографических изображений с точностью до микрон для точной локализации дефектов.

- Количественный анализ: точное измерение площади, глубины и расположения дефектов для соответствия стандартам классификации качества.

- Эффективность и универсальность: подходит для массового контроля на производственных линиях. По чувствительности к расслоениям на границах раздела превосходит разрушающие методы (шлифовка) и рентгеновский контроль.

6. **Достижения отечественного производства**

Китайские компании достигли серьезных прорывов в базовых технологиях SAM, сломав иностранную монополию.

- **Jiao Cheng Ultrasonic**: разработала системы SAM для современной упаковки 2.5D/3D, освоив генерацию высокочастотного ультразвука, обработку сигналов и алгоритмы визуализации.

- **Shan Tou Ultrasonic**: самостоятельно создала серию CTS-SAM с собственными высокочастотными импульсными приемопередатчиками, обеспечив полную локализацию ключевых компонентов.

**Прорыв базовых технологий**: рабочая частота отечественных SAM превысила 100 МГц, достигая 175 МГц, что позволяет выявлять дефекты на микронном уровне.

**Рыночное влияние**: цена отечественного оборудования на 40 % ниже импортных аналогов, что ускоряет его проникновение на средний и низкий сегмент рынка и поддерживает локализацию контроля современной полупроводниковой упаковки.