¿Qué es un Microscopio Acústico de Barrido?
El microscopio acústico de barrido (Scanning Acoustic Tomograph) es un dispositivo que inspecciona defectos en el interior de los materiales. Debido a que utiliza ondas ultrasónicas, puede inspeccionar el material que se inspecciona sin destruirlo. Mediante la detección de defectos por ultrasonidos, es posible visualizar el interior de los materiales semiconductores objetivo y los materiales de la carrocería del vehículo mediante imágenes (C-scan). La detección de defectos por ultrasonido es un método de detección de defectos en el que las ondas ultrasónicas emitidas por un sensor se transmiten al objeto objetivo y la condición del objeto objetivo se mide a partir del estado de recepción de las ondas ultrasónicas reflejadas.
Uso del Microscopio Acústico de Barrido
El propósito del microscopio acústico de barrido es detectar defectos diminutos dentro del objeto sin destruirlo.
1. Semiconductores
El pelado y las grietas se pueden confirmar a partir de imágenes del microscopio acústico de barrido de paquetes de circuitos integrados moldeados (DIP). Las imágenes de paquetes de circuitos integrados apilados (productos con estructura de chip de dos capas) pueden detectar el desprendimiento de la película de fijación del troquel en la superficie superior del chip y entre los chips. Además, para detectar el desprendimiento del relleno insuficiente de CSP y evaluar los huecos, es posible observar la presencia o ausencia de huecos entre las tuberías y alrededor de las mismas.
2. Componentes Electrónicos/Cerámicas
Es posible detectar grietas, descamaciones y huecos en las partes internas de los electrodos de las piezas del chip. Al colorear los defectos según su profundidad, también puede obtener información sobre la ubicación de los defectos.
3. Resina/Materiales Compuestos
El análisis de flujo de resina moldeada por inyección puede detectar el patrón de distribución de densidad de las microvesículas y la resina. En el análisis de fractura de CFRP (plástico reforzado con fibra de carbono), se puede observar la separación entre capas para cada capa como parte del análisis de fractura en la prueba de caída de bola de acero.
4. Inspección del Estado de Unión del Material Metálico/Placa
Se utiliza para inspeccionar el material objetivo de los objetivos de pulverización catódica utilizados para formar electrodos para semiconductores, FPD, células solares, etc., y la condición de unión entre el material objetivo y la placa de embalaje. La inspección es posible con equipos que admitan materiales objetivo más grandes.
5. Inspección del Módulo de Potencia
Se aplica a la inspección en línea de juntas de diversas piezas, como IGBT. Puede detectar descamación y huecos.
- Inspección de Obleas Unidas para MEMS
Las superficies unidas de las obleas unidas utilizadas en MEMS se pueden visualizar con imágenes y también es posible detectar partes no unidas con un diámetro de 10 μm.
Principio deL Microscopio Acústico de Barrido
El microscopio acústico de barrido utiliza una sonda que combina un transmisor y un receptor ultrasónico para observar las ondas reflejadas de una muestra, escanea la sonda sobre toda la muestra y construye una imagen a partir de las ondas reflejadas. Cuando se aplica ultrasonido a un material, tiene la propiedad de reflejarse en la interfaz entre los materiales. Debido a las características del ultrasonido, los materiales de medición deben colocarse en agua.
Principio de Medición Ultrasónica
El elemento piezoeléctrico dentro de la sonda de ultrasonido vibra cuando se enciende el voltaje pulsado. Cuando las ondas ultrasónicas generadas por esta vibración se aplican a una muestra bajo el agua, se propagan en su interior como ondas elásticas. Si hay huecos, grietas u objetos extraños en el interior, la impedancia acústica cambia, lo que da como resultado un comportamiento de reflexión y refracción. Generalmente, la sonda emite pulsos intermitentes a intervalos de 0,1 a 10 ms, y los defectos se detectan recibiendo el sonido reflejado desde el interior de la muestra entre las oscilaciones.