扫描声学显微镜,质量控制的重要手段

在无损检测领域,我们常常借助被检测材料的力、热、声、光、电的物理特性,通过特定的方式使这些物理特性作用于被检测对象,当材料内部组织结构异常时(存在缺陷)会引起声、光、力、热、电的物理量的变化,由此来推断材料组织内部结构异常等缺陷。

 

一、扫描声学显微镜简介

超声波扫描显微镜(scanning acoustic microscope)是一种利用高频超声波为传播媒,通过回波定位成像技术,对工件内部层析成像的检测设备。

作为无损检测分析中的一种,它可以实现在不破坏物料电气性能和保持结构完整性的前提下对物料进行检测,广泛的应用在物料检测、失效分析、质量控制等领域。

 

二、超声波扫描检测的目的

内部缺陷检测的目的则是为了探测出肉眼无法察觉的微小缺陷问题,声学扫描显微镜的作用在于精准的检测缺陷问题以保障工件在日后的使用或进一步的加工、安装使用过程中不会给整个产品带来安全隐患或质量影响。

· 检测电子元器件、LED、金属基板的分层、裂纹等缺陷(裂纹、分层、空洞等);

· 通过图像对比度判别材料内部声阻抗差异、确定缺陷形状和尺寸、确定缺陷方位。

 

三、扫描声学显微镜原理

通常来说就是通过发射高频超声波传递到样品内部,在经过两种不同材质之间界面时,由于不同材质的声阻抗不同,对声波的吸收和反射程度的不同,进而采集的反射或者穿透的超声波能量信息或者相位信息的变化来检查样品内部出现的分层、裂缝或者空洞等缺陷。超声频率越高,其检测厚度越小,但是检测精度,分辨率越高。

 

四、扫描声学显微镜的特点

· 非破坏性、无损检测材料或IC芯片内部结构

· 对粘结层面非常敏感,能穿透大多数的材料

· 可分层、多层扫描,实时直观的观察图像及分析,解决X-ray射线检测不到的缺陷

· 可检测各种缺陷(裂纹、夹杂物、空洞等),实现缺陷的测量及缺陷面积和数量统计

· 检测材料范围广泛,超声检测对人体无危害,对工件环境要求低,检测精准、效率高

 

五、扫描声学显微镜的应用

超声波扫描显微镜是理想的无损检测方式,广泛的应用在各类领域。

· 半导体晶圆片、封装器件、大功率器件IGBT、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件等;

· 复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等;

· 塑料封装IC、晶片、PCB、LED等

 

声学扫描显微镜能够在不损坏工件的情况下完成其内外部的各种缺陷问题检测,对于保障产品质量、降低生产成本、改进生产工艺起着重要的作用

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