超声波扫描显微镜工作原理

       超声波扫描显微镜，英文是: Scanning Acoustic Microscope， 简称SAM，由于它的主要工作模式是C模式，因此也简称: C SAM。现在做失效分析的实验室里，这个设备直接被通称为C SAM，就像X射线透射机被通称为X- Ray一样。

       超声波扫描显微镜有两种工作模式:基于超声波脉冲反射和透射模式工作的。反射模式是主要的工作模式，它的特点是分辨率高，对待测样品厚度的没有限制。透射模式只在半导体企业中用作器件筛选。

       超声显微镜的核心就是带压电陶瓷的微波链，压电陶瓷在射频信号发生的激励下，产生短的声脉冲,随后这些声脉冲被声透镜聚焦在一起，超声波扫描显微镜的这个带压电陶瓷的部件叫换能器，英文是: Transducer。 换能器既能把电信号转换成声波信号，又能把从待测样品反射或透射回来的声波信号转换成电信号，送回系统进行处理。

换能器负责将电磁脉冲转换成声脉冲，离开换能器后，声波被声透镜通过耦合介质(一-般是去离子水或无水酒精等)聚焦在样品.上。耦合介质是为了防止超声波信号快速衰减，因为超声波信号在一些稀疏介质中传播是，会快速衰减。样品置于耦合介质中，只要声波信号在样品表面或者内部遇到声波阻抗介面(如遇到孔隙、气泡、裂纹等)，就会发生反射。

       换能器接收到反射信号后，会将其转换成电脉冲，超声波信号转换成电脉冲后表征为256级灰度值。每只换能器都有其特定的超声波频率，凯斯安公司可以针对用户的需要特别配置。这个过程就是超声波扫描显微镜反射工作模式的基本过程。

       另一种超声显微镜的工作模式叫透射模式。透射扫描时，样品下方要安装另外-一只换能器，这只换能器会接收所有完全穿透样品的超声波信号。根据接收的信号就能还原出各种超声波C扫图像。

超声波显微镜在失效分析中的应用

晶圆面处分层缺陷

锡球、晶圆、或填胶中的开裂

晶圆的倾斜

各种可能之孔洞(晶圆接合面、锡球、填胶.等)