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封装质量**卫士——超声波扫描显微镜


随着科技进步,大家对消费电子的需求更加多样化:功能要求更多,需要增加更多芯片来实现;轻量化、小型化,需要进一步缩小芯片封装面积;信息传输高速化,充放电速度高速化,散热效率高速要求,需要芯片耐高压、高频和散热进一步提升。

为了满足这些需求,芯片封装面积越来越小,立体结构越来越多,对封装中剥离、空洞、裂纹要求也越来越严格。超声波扫描显微镜(SAT)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。

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下面通过几个案例来感受一下这些需求的变化:

传统封装扫描图像

从SAT图像看芯片表面发白位置有明显分层;对缺陷位置可以进行着色,并分析数据,判定OK或NG。

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25MHz-17mm

Flip-Chip封装(塑封后MUF)


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140MHz-5.2mm   WhiteBump


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140MHz-5.2mm    Underfill分层


Flip-Chip封装(Bare Die)


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250MHz-2.0mm   WhiteBump       250MHz-2.0mm  Underfill分层


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 250MHz-2.9mm   良品               250MHz-2.9mm  WhiteBump


TIM Coverage分析

1、对需要分析的区域进行缺陷分析或胶层覆盖率分析;

2、设定阈值后可以自动判定OK或NG;

3、设定值有:缺陷面积、缺陷面积率、*大缺陷面积、*大缺陷面积率、缺陷直径、胶面覆盖率。

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从上面几个测试案例我们不难看出目前应用较多的FC产品结构尺寸越来越小,对bump和underfill检测,需要使用高频探头(140MHz、200MHz、250MHz)来实现;裸芯的封装对散热要求则需要评定TIM胶的覆盖率。