試論半導體工藝技術中如何進行超聲波的檢測及應用

摘 要：半導體工藝在醫院的醫療設備中的應用較為廣泛，那么針對當前半導體工藝技術的發展，如何在進行超聲波的檢測中提升半導體的工藝技術，優化技術水平，從而為患者提升檢測結果等方面具有積極的意義。因此，本文就此進行了分析論述，并在論述中結合相關案例提出了相關對策和建議。

關鍵詞：半導體；工藝技術；超聲波

超聲掃描檢測技術是被廣泛應用于各行各業的無損檢測方法之一。該技術廣泛應用于裂縫、氣孔檢測等缺陷，又能判定彈性模量、密度差異等特性。對于半導體材料，可用來檢測其內部多種缺陷；還可利用圖像對比度確定缺陷的具體情況。本文主要闡述超聲掃描檢測技術在半導體中如何應用。

一、超聲掃描檢測技術

工作原理：脈沖發生器產生脈沖信號，觸動壓電傳感器，壓電傳感器產生某頻率的超聲波，超聲波再經過耦合介質傳到樣品。不斷裂的媒介是必不可少的，所以在傳播過程中若遇到不同介質將會產生反射。斷斷續續的界面也會干擾超聲信號，甚至出現反射現象。傳感器不僅發射超聲波，還接收超聲波，對信號進行處理后可得到一張分辨率較高的超聲波圖像，該圖像將展現樣品層面的各點信息。然后根據圖像顯示的內容確定其情況。

透射掃描屬于基本的檢測方式，樣品上部的發射傳感器發射超聲波，超聲波透過樣品到達處于樣品下側的接收傳感器，整個過程便于操作，且能迅速觀察到樣品的內部缺陷，但只能確定缺陷是否存在而缺陷的位置與大小無從而知。透射掃描的結果展現的是該部件所有的投影圖像。由于超聲波無法通過空隙，因此這些位置在圖像上顯示為黑色，很有可能出現漏檢情況，一般很少使用[ 2 ]。同樣，在反射時，部分材料的聲阻抗在界面處與空洞等缺陷相同，無法直接觀察缺陷的情況，可對樣品進行透射掃描。反射掃描時，超聲波遇到不同的阻抗界面，會產生反射現象。對反射波進行分析，能夠確定缺的尺寸及位置，有很多種檢測方法，詳見下圖。

以上均是最基礎的反射掃描方式。A 是單點掃描方式，以此為前提創建和解釋圖像，能夠檢測波形并將檢測到的內容反應在示波器上，對情況進行判斷。A掃描的主要特點就是精準，其不足之處為僅能分析一個點而不能分析一個平面，故可利用A掃描確認檢測結果。B 掃描用于檢測傾斜、空洞和裂縫等，它顯示的是每個界面垂直方向的截面圖。C掃描顯示的是反射產生回形波所生成的二維圖像，可用來檢測裂紋、空洞、分層等缺陷。在缺陷判斷過程中，主要運用C掃描進行檢測，而A掃描以輔助確認。

二、半導體工藝在超聲掃描檢測技術應用

超聲掃描檢測技術廣泛應用于在半導體行業，基本上都能運用此技術檢測內部缺陷。

（一）晶圓

逐層掃描可判定晶元內部缺陷的具體情況。

（二）塑封微電路

某工作項目顯示應利用超聲掃描對塑封微電路DPA試驗進行檢測。由于塑封微電路本身具有的獨特性質，造成內部缺陷很易出現。從近年來DPA實驗的數據來看，2013年檢測出的不合格產品中，99%的原因是塑封微電路內部界面分層問題。其出現的應力容易導致芯片以及鈍化層出現開裂的現象，甚至造成金屬化臺階的退化現象。為提升塑封微電路的可靠性，一定要利用超聲來掃描微電路。圖4和圖5展現了其頂視圖以及后視圖。在塑封微電路掃描時，重點觀察模塑化合物的空洞和裂紋、引線框架以及芯片的粘接區域以及引線鍵合和芯的分層。

三、結語

綜上，通過本文對半導體的研究探討，我們進一步了解了半導體工藝技術和醫院超聲檢測之間的關系，在本文論述中也為進一步明確半導體工藝技術發展水平的創新提出了新的要求，因此，在今后半導體工藝技術的發展中要致力于技術創新，提升半導體工藝品水平這對進一步提升醫院超聲檢測具有重要的現實指導意義和醫療實踐價值。

參考文獻：

[1] 陳章濤，潘凌宇.聲學掃描顯微鏡檢查在塑封器件檢測中的應用[J].電子與封裝，2013（03）.

[2] 張繼靜，連軍莉.超聲掃描技術及設備[J].電子工業專用設備，2011（05）.

[3] 羅雄彪，陳鐵群.超聲無損檢測的發展趨勢[J].無損檢測，2005（03）.

作者簡介：包禎美，女，本科，畢業院校于重慶工商大學，工作于中國振華集團永光電子有限公司（國營第八七三廠）。