什么是超声波?

        人类耳朵能听到的最高频率为20KHz，当声波或震动频率超过20KHz，我们便称之为超声波。

超声波的应用

        超声波经常应用在军事、医疗及工业上，比如军用雷达，医疗检测(B超)、渔船声纳探测、清洁用的超声波清洗机、SAT检测等等。

医疗检测的超声波，是透过超声波探头发射声波进入人体，由于人体各种组织的成分及密度不同，所以传导上的差异会产生不同程度的声波反射，在藉由探头回收反射讯号并回传主机，生成黑白组织影像。

芯片封装检测

         一般商用芯片的封装材料主要以塑料为主，终端的应用可能在较为严苛的环境下，如高温、低温、高湿、高压…环境下，其相对考验芯片封装能力。当终端应用或封装可靠性实验后产生异常，使用破坏性的检测方式，可能导致异常状态消失，因此使用超声波显微镜可以以非破坏性方式，检测芯片内部结构是否出现瑕疵或变异。

超声波显微镜检透过纯水作为介质，经由探头发射信号，利用材质密度的差异性，信号的穿透与反射回探头的程度差异，可依此识别芯片内部结构，并分辨内部脱层（Delamination）、裂缝（Crack）、气洞（Void）…等缺陷。

超声波扫描基本的模式有A-scan、B-scan、C-scan、Z-scan、T-scan…等。

A-scan(点扫描)是最基本的扫描形式，可以从选取的位置生成A 波形，波形中可得到各接口的反射波及相对位置，亦可选取多点依波型变化判别正常与缺陷位置。

下图左侧为C-scan图面，右侧为A-scan 波形

B-scan(纵向扫描)可以显示芯片内部纵向切面实际图像，可依剖面图了解翘曲的程度或是缺陷的分布。

C-scan(横向扫描)可以显示芯片内部横向切面实际图像，可在A-scan波形中选取需求的剖面位置及宽度，可依此了解各界面结构是否出现瑕疵或变异。

下图为die-molding界面

Z-scan(虚拟再生扫描功能)对芯片扫描所有数据，保存芯片内部三维图像，即使芯片不在也能再次扫描成像、量测和分析。

T-scan(透射扫描)讯号穿越芯片后接收，依此检测表面下到所有层面是否出现瑕疵或变异。

下图为T-scan图面

当C-scan发现异常后，可由A-scan的波形进一步确认，如超声波从密度高进入密度地度低的介质时会发生半波损失，或称为”相位翻转”，如下4为正常位置其波形为正弦波，相位未翻转，说明没有气孔缺陷，1、2、3为异常位置有气孔， 为余弦波形式，相位发生翻转，说明有异常缺陷。

下图为C-scan与A-scan 波形对照图

芯片应用的范围很广泛，可能发生的瑕疵及变异也不尽相同，SAT检测可以应用其非破坏性的原理，第一时间针对封装检测，识别封装上的缺陷，进而改善强化封装对芯片的保护能力，以应对各式各样的终端应用环境。