1. Основной контроль дефектов
Расслоение
САМ обнаруживает неспаянные участки на границах спайки вафель, вызванные аномальными параметрами технологического процесса (недостаточным давлением, колебаниями температуры) или загрязнением поверхности. Такие дефекты отображаются на ультразвуковых изображениях в виде темных областей с низким отражением или сигналов с инверсией фазы.
Пустоты / Пузырьки
Он идентифицирует пустоты, образовавшиеся из-за захваченного газа или неравномерного растекания смолы внутри слоя спайки. Пустоты отображаются в виде неправильных черных пятен на С-развертке, а Б-развертка позволяет локализовать их распределение по вертикальной глубине.
Трещины и включения
Высокочастотные ультразвуковые волны с разрешением до 1 мкм улавливают микротрещины и частицевые включения, вызванные механическими напряжениями или посторонними загрязнениями в процессе спайки.
2. Технические преимущества
Неразрушающий контроль
Проникает через вафли и упаковочные материалы (эпоксидную смолу, керамические подложки) для визуализации внутренних межфазных границ без разрушения образцов.
Высокое разрешение и трехмерная визуализация
Высокочастотные зонды с частотой выше 30 МГц обеспечивают обнаружение дефектов на микронном уровне, включая мельчайшие расслоения, вызванные наночастицами.
В сочетании с трехмерным томографическим сканированием (по осям X/Y/Z) он реконструирует морфологию дефектов для оценки рисков их распространения.
Совместимость с технологическими процессами
Подходит для передовой упаковки полупроводников, такой как 2.5D/3D-упаковка, модули IGBT и устройства на основе карбида кремния (SiC), поддерживает пооперационный контроль качества и оптимизацию технологического процесса.
3. Сценарии применения
Проверка процесса спайки
Оценка качества спайки после активации поверхности вафель (плазменная обработка, полировка методом химико-механического полирования (CMP)), предотвращение частичного отсутствия спайки, вызванного чрезмерной шероховатостью поверхности.
Оценка равномерности термокомпрессионной и холодной компрессионной спайки для оптимизации комбинаций параметров «температура–давление».
Анализ надежности упаковки
Обнаружение расслоений подзаливочного компаунда в флип-чипах, пустот в припойных шарах BGA и других скрытых дефектов для обеспечения долгосрочной стабильности работы.
Мониторинг межфазных дефектов при гетерогенной спайке (например, спайке кремния со стеклом) для предотвращения отказов, вызванных несоответствием теплового расширения.
4. Технические расширения и задачи
Контроль дефектов на кромке: В сочетании с процессами обработки кромок, такими как мокрое травление и химико-механическое полирование (CMP), САМ локализует микротрещины и расслоения, вызванные концентрацией напряжений на кромках вафель.
Требования к высокой производительности: Современные технологии должны обеспечивать баланс между разрешением и скоростью сканирования. Для поточного контроля 12-дюймовых вафель требуются быстрые алгоритмы параллельного сканирования.
Итог
Благодаря точной идентификации межфазных дефектов САМ стал основным инструментом контроля качества при передовой упаковке полупроводников. Он будет продолжать развиваться в направлении повышения частоты и интеллектуализации обнаружения, чтобы соответствовать будущим модернизациям технологических процессов.