SAT(超聲波映像裝置:Scanning Acoustic Tomograph,掃描聲學斷層掃描儀)是用于檢測材料內部缺陷的設備。
由于采用超聲波技術,可在不破壞被測材料的前提下進行檢測。通過超聲波探傷法,能夠將半導體靶材、車身材料等的內部狀態以 C 掃描(C-scan)圖像的形式可視化。
超聲波探傷法是指通過傳感器發射超聲波并傳導至被測物體,根據超聲波的反射接收狀態來測量物體狀態的探傷方法。
SAT(超聲波映像裝置)的核心用途是在不破壞被測物體的前提下,檢測其內部的微小缺陷。具體應用場景如下:
半導體領域:通過模塑 IC 封裝(雙列直插式封裝,DIP)的 SAT 圖像,可確認剝離和裂紋;從堆疊式 IC 封裝(芯片兩段結構產品)的圖像中,能檢測芯片上表面及芯片間芯片粘貼膜的剝離;在芯片級封裝(CSP)的底部填充膠剝離檢測和空洞評估中,可觀察焊點間及周邊區域的空洞有無。
電子部件?陶瓷領域:可檢測片式部件內部電極的裂紋、剝離和空洞;通過按缺陷深度進行彩色標注,還能獲取缺陷的位置信息。
樹脂?復合材料領域:在注塑成型樹脂的流動分析中,可檢測微小氣泡及樹脂的密度分布模式;在碳纖維增強塑料(CFRP)的破壞分析中,作為鋼球落下試驗破壞分析的一部分,能逐層觀察層間剝離情況。
金屬素材?板材接合狀態檢測:用于檢測半導體、平板顯示器(FPD)、太陽能電池等電極形成所用濺射靶材,以及靶材與背板之間的接合狀態;可通過適配靶材大型化的設備進行檢測。
功率模塊檢測:適用于絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等各類部件接合部位的在線檢測,能檢測剝離和空洞。
MEMS 用鍵合晶圓檢測:可將微機電系統(MEMS)所用鍵合晶圓的鍵合面以圖像形式可視化,還能檢測直徑 10 微米的未接合區域。
SAT(超聲波映像裝置)采用組合了超聲波發射器和接收器的探頭,觀測來自樣品的反射波;通過探頭對樣品整體進行掃描,基于反射波構建圖像。超聲波具有在物質的界面發生反射的特性,且受其特性影響,測量時需將樣品置于水中。
探頭內的壓電元件在脈沖電壓的觸發下產生振動,該振動產生的超聲波在水中照射到樣品后,會以彈性波的形式在樣品內部傳播。若樣品內部存在空洞、裂紋或異物,會導致聲學阻抗發生變化,進而使超聲波表現出反射、折射等行為。
通常,探頭會以 0.1 至 10 毫秒的間隔發射間歇性脈沖,在兩次發射的間隙接收來自樣品內部的反射波,從而檢測缺陷。