电子元器件失效分析
超声波扫描（SAT/C-SAM）
用高频超声扫描检测分层、空洞与界面脱粘
1测试概述
C-SAM 利用高频超声波在材料界面反射成像，检测塑封器件内部的芯片粘接分层、封装裂纹、湿气侵入、界面脱粘等声学不连续，对微小分层极为敏感且完全无损。
2测试目的
- 检测塑封料/芯片/引线框架界面分层
- 发现吸湿导致的爆米花式裂纹
- 监控 MSL 后可靠性
3适用标准
J-STD-035
Test Method for Nondestructive Detection of Internal Voids and Delamination
MIL-STD-883 Method 2030
Ultrasonic Inspection (相关)
J-STD-020
MSL 分类
注：以上为行业常用参考标准，具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。
4测试方法与流程
4.1 样品准备
- 失效/可靠性后器件
- 样品干燥，去除表面标签
- 了解封装尺寸与分层关注点
4.2 测试条件与参数
| 参数项 | 要求/范围 | 说明 |
|---|
| 探头频率 | 15~230 MHz | 高频分辨率高、穿透浅 |
| 扫描模式 | A/B/C-Scan | C-Scan 平面成像 |
| 耦合介质 | 去离子水 | 声耦合 |
4.3 测试步骤
- 选探头并校准
- 样品浸没/喷水耦合
- 整体 C-Scan 扫描
- 对可疑界面分层放大
- 分层位置与面积定量
5主要设备与仪器
- 扫描声学显微镜（SAT/C-SAM）
- 高频超声探头
- 扫描台与耦合水槽
- 图像分析软件
6结果与判定
主要结果参数
- 分层位置与面积（%）
- 脱粘界面（芯片面/框架面）
- 裂纹走向
判定依据
按封装规范判定分层面积是否超限；吸湿后分层提示爆米花风险，需结合 MSL 预处理。
7注意事项
安全提示：超声高频探头不长期空载干打，水耦合注意防滑漏电。
- 不同界面需切换聚焦面
- 空气/真空腔体会强反射，注意区分
- 样品表面标签需去除
- 高频探头穿透浅