超音波顯微鏡
非破壞性分析的實施
超音波顯微鏡的掃描模式
掃描模式(亦稱為成像模式)可在聲學顯微鏡下對元件的內部結構進行無損分析。特別是,這些成像模式有助於解析元件的各層結構,以進行分層與裂紋檢測。為了獲得詳細的資訊,會採用不同的成像或掃描模式。
掃描模式概覽
A-Scan提供來自樣本的局部飛行時間——即由元件反射的、隨時間變化的超音波。此資訊透過預先選定的資料門限,將選定的樣本範圍數位化。此用於定量時間-距離測量(回波時間)的資料門限,用於在深度方向上設定電子時間視窗。 隨後,適當選定的範圍將被整合至 C 掃描中。螢幕上的數位示波器會顯示接收到的回波。若設置了多個時間視窗(X- or G-scan),螢幕上將顯示多張影像。
原則上,B-Scan是將多個 A-scan串聯而成。這些掃描會產生元件在 X 方向上具有深度解析度的橫截面圖像。門限範圍預設為整個時間區間,但使用者可自行設定。透過 SAMnalysis 軟體,可提供更多 B 掃描分析的選項。
在此情況下,門限會設定為特定的深度和寬度(透過 WINSAM 控制)。沿 X 和 Y 方向掃描元件後,會產生該元件的分層影像,其寬度即對應於設定的數據門限。若遇到分層表面,該區域可立即標示為紅色(顯示相位反轉)。
在 X 掃描模式下,單次掃描操作即可同時生成超過 100 張不同深度範圍的 C-Scan 影像,並以即時方式顯示。
Z-scan 模式可擷取三維資料記錄(斷層掃描資訊),並能離線重建 B、C、D、P、X、A 及 3D 掃描影像,同時支援透過使用者自訂的門控進行影像的即時測量。這些資料隨後可透過 SAMnalysis 和 WINSAM 軟體進行處理。
位於樣品上方的探頭(換能器)會發出超音波訊號,該訊號由位於樣品下方的第二個探頭(換能器)接收。此掃描模式可提供使用者有關樣品結構的資訊。在此過程中,兩個探頭(換能器)會同時對樣品進行分析。
相關產業
能源
掃描聲學顯微鏡技術能對能源產業的電力電子及半導體元件進行可靠且無損的檢測,確保關鍵應用的品質與安全性。此技術可偵測 IGBT、散熱片、薄膜層及先進半導體元件等模組中的內部缺陷,例如分層、空洞、裂紋及接合問題。
汽車
對於安全至關重要的汽車組件與零件而言,非破壞性且全面的檢測至關重要。隨著電動化發展,汽車、內燃機車及火車所採用的新技術與電力電子元件,必須符合嚴格的品質標準。我們的系統可檢測複合材料、電力電子元件、感測器、控制裝置、密封件,以及焊接、釺焊和燒結接合處。
半導體
我們的系統提供非破壞性結構成像技術,用於檢測半導體生產過程中的缺陷與接合錯誤,支援從前端到後端的各項應用。典型的檢測對象包括晶圓、碳化矽(SiC)與矽(Si)錠、微機電系統(MEMS)、晶粒結構、微處理器、LED、倒裝晶片、功率電子元件、接合界面、CMOS 感測器、模塑元件與被動元件,以及封裝。
醫療
非破壞性聲學顯微技術無需預處理即可揭示醫療樣本的表層下結構,從而能對植入物、骨骼、組織、細胞、血栓形成及牙齒進行可靠且高品質的分析。透過與頂尖研究機構的持續合作,確保該技術在醫療應用領域不斷取得進展。
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