分层超声显微镜

利用高频超声波（通常 50-200MHz）穿透芯片封装层，通过不同介质界面的反射信号差异，生成纵向截面图像，从而准确识别 1-5μm 级的键合缺陷（如虚焊、空洞、裂纹）。此前国内芯片检测长期依赖进口超声显微镜，不仅采购成本高（单台超 500 万元），且维修周期长达 3-6 个月，严重制约芯片制造效率。该国产设备通过优化探头振子设计与数字化信号处理算法，在保持 1-5μm 检测精度的同时，将设备单价控制在 300 万元以内，维修响应时间缩短至 72 小时。目前已在中芯国际、华虹半导体等企业批量应用，帮助芯片键合良率从 92% 提升至 98.5%，直接降低芯片制造成本。超声显微镜用途多样，满足不同检测需求。分层超声显微镜

半导体超声显微镜是专为半导体制造场景设计的细分设备，其适配性要求围绕晶圆特性与制造流程展开。在晶圆尺寸适配方面，主流设备需兼容 8 英寸与 12 英寸晶圆，样品台需具备精细的真空吸附功能，避免晶圆在检测过程中发生位移，同时样品台的移动精度需达微米级，确保能覆盖晶圆的每一个检测区域。检测频率是另一主要指标，半导体封装中的 Die 与基板接合面、锡球等微观结构，需 50-200MHz 的高频声波才能清晰成像，若频率过低（如低于 20MHz），则无法识别微米级的空洞与脱层缺陷。此外，设备还需具备快速成像能力，单片晶圆的检测时间需控制在 5-10 分钟内，以匹配半导体产线的高速量产节奏，避免成为产线瓶颈。浙江电磁式超声显微镜检测超声显微镜需搭配样品载台，通过负压吸附固定样品，避免检测过程中异物位置偏移影响判断。

空洞超声显微镜区别于其他类型设备的主要优势，在于对空洞缺陷的量化分析能力，可精细计算半导体封装胶、焊接层中空洞的面积占比与分布密度，为质量评估提供数据支撑。在半导体封装中，封装胶（如环氧树脂）固化过程中易产生气泡形成空洞，焊接层（如锡焊）焊接时也可能因工艺参数不当出现空洞，这些空洞会降低封装的密封性、导热性与机械强度，影响器件可靠性。该设备通过高频声波扫描（100-200MHz），将空洞区域的反射信号转化为灰度图像，再通过内置的图像分析算法，自动识别空洞区域，计算单个空洞的面积、所有空洞的总面积占检测区域的比例（即空洞率），以及单位面积内的空洞数量（即分布密度）。检测结果可直接与行业标准（如 IPC-610）对比，判断产品是否合格，为工艺改进提供精细的数据依据。

陶瓷基板在烧结、切割等工艺中易产生残余应力，导致基板翘曲或开裂，但传统应力检测方法（如X射线衍射）需破坏样品且成本高昂。超声扫描仪通过分析声波在应力区域的频移与衰减特性，可无损测量残余应力分布。例如，在氮化硅陶瓷基板检测中，超声扫描仪可绘制应力云图，识别应力集中区域（如切割边缘），检测精度达±5MPa。某企业采用该技术后，将基板翘曲度从0.5mm降至0.1mm，同时将切割工艺的废品率从15%降至3%，***提升了陶瓷基板的加工质量与成品率。超声显微镜系统集成化设计，节省空间。

柔性电子器件需具备电磁屏蔽功能以避免信号干扰，但传统屏蔽材料（如金属箔）易因弯曲产生裂纹，导致屏蔽效能下降。超声波技术通过检测屏蔽层内部的裂纹与孔隙，可评估其电磁屏蔽性能。例如，在柔性电磁屏蔽膜检测中，超声波可识别0.2微米级的裂纹，并结合电磁仿真模型，预测屏蔽效能衰减率。某企业采用该技术后，将屏蔽膜的弯曲寿命从5万次提升至20万次，同时将屏蔽效能衰减率从30%降至5%，***提升了柔性电子的抗干扰能力，推动其在5G通信与物联网领域的应用。超声显微镜采用相控阵技术，多阵元协同发射超声波，灵活调整聚焦深度与扫描范围。浙江电磁式超声显微镜检测

通过灰度值量化分析，能精确计算半导体封装胶、焊接层中空洞的面积占比与分布密度。分层超声显微镜

SAM 超声显微镜具备多种成像模式，其中 A 扫描与 B 扫描模式在缺陷检测中应用方方面面，可分别获取单点深度信息与纵向截面缺陷分布轨迹，满足不同检测需求。A 扫描模式是基础成像模式，通过向样品某一点发射声波，接收反射信号并转化为波形图，波形图的横坐标表示时间（对应样品深度），纵坐标表示信号强度，技术人员可通过波形图的峰值位置判断缺陷的深度，通过峰值强度判断缺陷的大小与性质，适用于单点缺陷的精细定位。B 扫描模式则是在 A 扫描基础上，将探头沿样品某一方向移动，连续采集多个 A 扫描信号，再将这些信号按位置排列，形成纵向截面图像，图像的横坐标表示探头移动距离，纵坐标表示样品深度，可直观呈现沿移动方向的缺陷分布轨迹，如芯片内部的裂纹走向、分层范围等。两种模式结合使用，可实现对缺陷的 “点定位 + 面分布” 各个方面分析，提升检测的准确性与全面性。分层超声显微镜