Page 16 - 《应用声学》2021年第5期
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图 3 电子封装的超声显微检测应用及分类
Fig. 3 Application and classification of scanning acoustic microscopy testing of electronic packaging
2 电子封装的超声显微检测 接结构中的脱粘分层缺陷进行了检测，由于50 MHz
超声波在黏合剂中的波长约为 30 µm，当层的厚度
目前，超声显微检测技术在电子封装中的应用
小于或与超声波的波长相当时，层的上下表面的
主要分为两大类，一是缺陷检测，包括表面、内部和
反射回波会重叠，此时就很难分析界面的完整性。
焊点的缺陷检测，用于检测出电子封装存在的分层、
2017 年，Qiu 等 [24] 使用 30 MHz PVA SAM 300 声
裂纹、空洞和夹杂物等缺陷；二是精密测量，包括
学显微镜对微型小外形封装 (Miniature small out-
表面精密测量和厚度精密测量，用于对电子封装表
line package, MSOP)、小外形集成电路封装 (Small
面或内部厚度进行精密的测量，具体应用及分类如
outline integrated circuit package, SOIC)、四方扁
图 3所示。
平式封装 (Low-profile quad flat package, LQFP)
2.1 缺陷检测 等封装的内部引脚处进行了 C 扫查，其中 MSOP 封
2.1.1 表面缺陷检测 装内部引脚处 C扫查结果如图 4 [24] 所示，由于引脚
SAM对电子封装的表面进行C扫查，不仅可以 分层造成更大的声阻抗失配，产生了更强的回波信
用于检测封装表面存在的裂纹、空洞和夹杂物等缺 号，C 扫查成像结果表现为明亮的白色区域。此外，
陷，更常见的是用于贴片式封装引脚焊接处的缺陷 针对倒装裸片，SAM可以对倒装裸片和基板之间填
检测，用于发现贴片式封装引脚焊接处的虚焊、分 充物的空洞 [25] 、倒装裸片和基板之间微焊接凸点
层和空洞等问题。2012 年，刘中柱等 [2] 使用 SAM， 的完整性 [26] 进行检测；针对叠层封装，SAM可以对
把时间闸门设置在引脚焊接处，通过 C 扫查发现了 裸片之间界面的缺陷 [27] 进行检测。
引脚焊接处的虚焊问题。
2.1.2 内部缺陷检测
电子封装是典型的多层结构，这种结构可能存
在的缺陷包括分层、粘接不良、裂纹和空洞，通常集
中在不同层之间的界面，使用 SAM 对电子封装内
部进行缺陷检测有着其他检测方法无可比拟的优
势。2000年，Abdul等 [22] 使用SAM对裸片-引线框
架粘接结构的粘接界面进行了检测，表明反射系数
在很大程度上取决于界面粘接质量，可以用作表征 500 mm
粘接质量的定量指标。2009 年，Santospirito 等 [23] 图 4 MSOP 封装内部引脚处的超声显微成像 [24]
使用50 MHz Sonoscan D9000声学显微镜对裸片粘 Fig. 4 Acoustic micro imaging of internal pins of MSOP [24]
