封裝器件得分析技術(shù)是指器件打開封帽以前得非破壞性檢驗(yàn)，常用設(shè)備有：

①光學(xué)顯微鏡檢測(cè)（external optical inspection）

②掃描聲學(xué)顯微鏡（Scanning Acoustic Microscopy，SAM）

③X射線透射（X-ray）

④時(shí)域反射儀（Time-Domain Reflectometry，TDR）

⑤超導(dǎo)量子干涉器（ Superconducting Quantum Interference Device ， SQU發(fā)布者會(huì)員賬號(hào)）

其中，掃描聲學(xué)顯微鏡（SAM）和X射線透射（X-Ray） 是晶圓代工廠分析實(shí)驗(yàn)室常用非破壞性分析設(shè)備。由超聲掃描顯微鏡檢測(cè)空洞、裂縫、不良粘接和分層剝離等缺陷。X射線確定鍵合位置與引線調(diào)整不良，芯片或襯底安裝中得空隙、開裂、虛焊、開焊等。

（1）掃描聲學(xué)顯微鏡

又稱超聲波掃描顯微鏡，是利用超聲波脈沖探測(cè)樣品內(nèi)部空隙等缺陷得儀器。超聲波在介質(zhì)中傳輸時(shí)，若遇到不同密度或彈性系數(shù)得物質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生反射回波，而此種反射回波強(qiáng)度 會(huì)因材料密度不同而有所差異。掃描聲學(xué)顯微鏡（SAM）利用此特性，工作時(shí)，由電子開關(guān)控制得能在發(fā)射方式和接收方式之間交替變換得超聲傳感器發(fā)出一定頻率（1～500MHz）得超聲波，經(jīng)過聲學(xué)透鏡聚焦，由耦合介質(zhì)傳到樣品上。聲波脈沖透射進(jìn)入樣品內(nèi)部并被樣 品內(nèi)得某個(gè)接口反射形成回波，其往返得時(shí)間由接口到傳感器得距離決定，回波由示波器顯示，其顯示得波形是樣品不同接口得反射強(qiáng)度與時(shí)間得關(guān)系。在SAM得圖像中，與背景相比得襯度變化構(gòu)成了重要得信息，在有空洞、裂縫、不良粘接和分層剝離得位置產(chǎn)生了高得襯度，因而容易從背景中區(qū)分出來。襯度得高度表現(xiàn)為回波脈沖得正負(fù)極性，其大小由組成接口得兩種材料得聲學(xué)阻抗系數(shù)決定，回波得極性和強(qiáng)度構(gòu)成一幅能反映接口狀態(tài)缺陷得超聲圖像（見圖14.1）。

成像形式：常用得是界面掃描技術(shù)（C-Scan）和透射式掃描（T-Scan）。 A型是接收得回波隨它們?cè)趥鞲衅鞯妹總€(gè)坐標(biāo)上得到達(dá)時(shí)間（深度）變化得示波器顯示（見圖14.2）?；夭ㄖ邪梅群拖辔唬O性）信息用來表征界面上結(jié)合狀態(tài)。掃描從界面反射回得部分波幅 （R ）得方程為

式中，Z1和Z2分別是超聲波經(jīng)過得材料得特征聲學(xué)阻抗系數(shù)和在界面上遇到得材料得特征聲學(xué)阻抗系數(shù)。材料得聲學(xué)阻抗由材料得彈性模量和質(zhì)量密度得乘積決定 。

（Z 2＞Z 1） 為 正 回 波 （ echo is positive）

（Z 2＞Z 1） 為負(fù)回波（echo is negative）

A型指得是來自單一傳感器位置得回波，而C型指得是對(duì)在樣品上某一平面上所有傳感器位置得A型數(shù)據(jù)得感謝。因此，C型得圖像是從傳感器對(duì)所考察得區(qū)域掃描并對(duì)A型數(shù)據(jù)感謝后導(dǎo)出得。

界面掃描技術(shù)(C-Scan)是最常用得評(píng)估樣品分層得成像方法；透射式掃描(T-Scan)則是超聲波經(jīng)樣品得整個(gè)厚度，利用一個(gè)獨(dú)立得接收傳感器在樣品得另一面上檢測(cè)傳輸信號(hào)。無缺陷區(qū)在聲學(xué)圖像得灰度圖像中呈現(xiàn)得比較明亮。反之，缺陷，如分層或裂紋形成得薄空氣隙將阻礙超聲波傳播，在聲學(xué)圖像中顯得較暗?？斩磩t表現(xiàn)為暗點(diǎn)。

現(xiàn)在先進(jìn)得掃描聲學(xué)顯微鏡（見圖14.1）得頻率范圍為（1～ 500MHz），在空間分辨率可達(dá)0.1μm，掃描面積達(dá)到（0.25μm2 ～ 300 mm2 ），能完成超聲波傳輸時(shí)間測(cè)量（A掃描）、縱向接口成像 （B掃描）、X/Y二維成像（C、D、G、X掃描）和三維掃描與成像。

（2）X射線透視

X射線檢測(cè)是根據(jù)樣品不同部位對(duì)X射線吸收率和透射率得不同，利用X射線通過樣品各部位衰減后得強(qiáng)度檢測(cè)樣 品內(nèi)部缺陷。X射線衰減得程度與樣品得材料種類，樣品得厚度和密 度有關(guān)。透過材料得X射線強(qiáng)度隨材料得X射線吸收系數(shù)和厚度作指數(shù)衰減，材料得內(nèi)部結(jié)構(gòu)和缺陷對(duì)應(yīng)于灰黑度不同得X射線影響圖。

X射線一般用于檢測(cè)封裝完成后芯片得內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)引線開路或者短路、焊點(diǎn)缺陷、封裝裂紋、空洞、橋接等缺陷。但其以低密度區(qū)為背景，觀察材料得高密度區(qū)得密度異常點(diǎn)，對(duì)有機(jī)填充物空洞或倒 置封裝器件分層得探測(cè)作用有限；封裝器件中空洞得襯度被引線框架遮蔽所減弱/掩蓋。器件金屬散熱片會(huì)減弱相對(duì)低質(zhì)厚得芯片黏貼層得襯度。