Page 21 - 《应用声学》2021年第5期

第 40 卷 第 5 期 王坤等： 超声显微检测技术在电子封装中的应用与发展 665

的训练集需要试样各层界面、各个缺陷的大量非 其中 Gabor 字典是与超声回波信号基本结构特征
重叠回波，对不同换能器和电子封装的通用性较 较为相似的一种过完备字典，非常适合处理超声
差，工程实现困难，因此更为常用的是无训练字典， 信号。

表 2 SSR 在电子封装超声显微检测中的研究现状
Table 2 Research status of SSR in scanning acoustic mi-
croscopy testing of electronic packaging

研究日期和人员 稀疏分解算法 原子字典
2004.3 Zhang [20] MP 算法 Gabor 字典

2004.6 Zhang [36] 基追踪/MP/最佳正交基算法 Symmlet 小波/Gabor 字典
2004.9 Ruiz-Reyes [37] MP 算法 Morlet 函数字典
2005.8 Zhang [38] MP 算法 ICA 学习字典
2006.3 Zhang [39] FOCUSS 算法 FOCUSS-CNDL 学习字典
2006.5 Yang [40] MP 算法 Daubechies 小波函数字典
2008.4 Zhang [41] 稀疏 Bayesian 学习算法 Gabor 字典
2009.1 Qi [42] 人工鱼群优化的 MP 算法 Gabor 字典
2016.1 周健鹏 [43] 正交 MP 算法 K-SVD 算法 Gabor 字典优化
2017.10 Qi [44] 基于人工蜂群优化的 MP 算法 Gabor 字典

声回波信号结构特征构造合适的原子字典是该方
4 总结与展望
法的重要研究方向。此外，对于超声显微检测硬件
系统，相比于放大器、滤波器和高速 A/D 采集卡等
超声显微检测技术是提高电子封装可靠性，发
较为通用的单元，输出激励脉冲电压较高、频带较
现电子封装表面和内部缺陷的一种有效无损检测
宽并与换能器相匹配的脉冲发生器是整个硬件系
技术，本文对超声显微检测技术在电子封装中的应
统的核心和研究难点，目前在此方面的研究相对较
用与发展现状进行了综述，并对现有超分辨率成像
少。这些难点预示着电子封装的超声显微检测还有
方法的原理和适用场景进行了介绍，其中，基于小波
很大的提升空间，通过各种信号处理技术的不断改
分析的反卷积方法是对反卷积方法的改进，由于其
进，借助硬件设备的快速发展，超声显微检测技术将
结果中仍有一些噪声，需精确已知各个界面或缺陷
在电子封装领域大有作为。
的具体位置，才能准确分辨重叠的回波；CWT 方法
则是通过时频表示提取回波信息，分析重叠的回波，
该方法对分辨率的提高有限，只适合回波在时域或 参 考 文 献
频域重叠较少的情况；SSR 方法通过有限个原子和
对应系数来重构超声回波信号，在对回波描述的准 [1] 张为民, 郑红宇, 严伟. 电子封装与微组装密封的特点及发展
趋势 [J]. 国防制造技术, 2010(1): 60–62.
确性和鲁棒性方面性能更优 [19] ，针对 SSR 存在计
[2] 刘中柱, 徐春广, 郭祥辉, 等. 电子封装与焊接质量的超声显
算量和存储量较大的问题，王建英等 [45] 和郭金库 微检测技术 [J]. 电子与封装, 2012, 12(3): 1–5, 24.
等 [33] 均提出了相关优化方法。 Liu Zhongzhu, Xu Chunguang, Guo Xianghui, et al. Scan-
ning acoustic microscopy testing technology for electronic
对于超分辨率成像方法，SSR具有一定优势，其
package and welding quality[J]. Electronics & Packaging,
原子字典中的原子与超声回波信号的匹配程度决 2012, 12(3): 1–5, 24.
定着分辨重叠回波的能力，Gabor 字典虽然与超声 [3] 郭祥辉. 电子封装结构超声显微检测与热疲劳损伤评估 [D].
回波信号基本结构特征较为相似，但是依然有一定 北京: 北京理工大学, 2015.
[4] 陈戈林, 乐光启, 胡思正, 等. 声显微镜及其图象处理研究 [J].
误差；有训练字典显然与超声回波信号更为匹配，但
电子学报, 1996(7): 7–11.
是其通用性较差，工程实现困难，因此，如何根据超 Chen Gelin, Yue Guangqi, Hu Sizheng, et al. Research on