在当今“新质生产力”蓬勃发展的时代,半导体、新能源汽车、风能/光伏、储能等行业正如火如荼地推动着社会进步。

 

随着芯片、晶圆、IGBT模块、碳化硅模块、液冷板等关键部件需求量激增,如何确保这些高精尖产品的质量,成为制造商和下游客户共同关注的焦点。

 

尤其是半导体先进封装,它的结构进一步微型化、轻量化,集成度更高,功能更复杂,必须更加精准地探测、识别、标记封装中的剥离、裂缝、空洞、翘曲等缺陷,判定OK或NG。

 

破坏性抽样检测会造成工件损坏,也无法实现100%抽检;非破坏性2D X-Ray成像分辨率不高,对微米级缺陷的检测并不适用,难以满足芯片制造厂商逐步提高的质量要求。

“新质生产力”背后的质检利器:上海骄成新一代超声波扫描显微镜
上海骄成超声波扫描显微镜

(C-SAM/SAT)

相比之下,超声波扫描显微镜(简称SAM,Scanning Acoustic Microscope,又称SAT,Scanning Acoustic Tomography)具有多方面的优势,成为半导体封装厂检测工件内部缺陷的利器。

 

超声波扫描显微镜利用了超声波在不同介质间传播声阻不同的特点,借助回波定位成像技术,让检测人员能够一目了然地了解到工件的内部状况。

 

超声波扫描不会对样品造成任何损伤,不影响样品性能,而且检测效果更为精准直观,可分层检测,并进行快速的定性定量分析。在工业无损检测(NDT)、失效分析(FA)、可靠性分析(RA)、质量检测(QC)以及研发等多个领域都有应用。

 

上海骄成超声波技术股份有限公司(股票名称:骄成超声,股票代码:688392)是国内功率超声设备第一家上交所科创板上市企业,专注超声波技术与应用解决方案,核心技术团队来自上海交通大学、北京大学等国内知名学府。公司研发技术人员占比近40%,涵盖机械、电气、声学、软件、算法、电子电路等相关学科,在超声波无损检测技术领域拥有深厚的技术储备与应用经验。

 

上海骄成超声波扫描显微镜(C-SAM/SAT)可广泛应用于新能源电池、IGBT功率模块、电子元器件、水冷板、金刚石复合片、陶瓷基板、半导体芯片、晶圆等工件内部缺陷检测,为客户提供国产化超声波无损检测解决方案,进一步打破了高端超声波检测设备被进口品牌垄断的局面。

 

 

上海骄成新一代超声波扫描显微镜(C-SAM/SAT)相较于前一代产品,具有以下优势:

 

全新运动平台,检测效率更高

相较于前一代使用的机械平台,第三代超声波扫描显微镜(C-SAM/SAT)三轴整体采用大理石平台,稳定性和抗震性更好。X/Y轴采用直线电机驱动,Y轴龙门双驱,配备磁力悬浮机构,最大扫描速度1500㎜/s。支持单探头、左右双探头、前后双探头、四探头等配置,帮助客户进一步提升检测效率。

 

强大的软件算法,扫描效果优异

第三代超声波扫描显微镜(C-SAM/SAT)搭载公司《超声波扫描显微镜控制软件V3.6.5》,采用树形数据门逻辑清晰,操作更加方便。软件可实现1000层分层扫描,扫描效果更加细腻。10个表面跟踪线(触发门),有效消除工件翘曲影响。

 

上海骄成联合上海交通大学等合作伙伴,自主开发了3D程序算法,从传统C扫描分析上升至3D结果分析,数据更全面。配合多维AI识别算法,缺陷展示效果更明显,性能优异。

“新质生产力”背后的质检利器:上海骄成新一代超声波扫描显微镜
3D效果展示

 

智能AI算法,自动判别

针对自动识别和判断的功能要求,上海骄成开发了AI智能算法,借助人工智能算法实现优秀的特征提取能力,可以自适应提取并识别缺陷、自动计算缺陷尺寸(如自动计算空洞率)、筛选合格或不合格产品,取代了传统的人工识别。扫描结果自动保存并通过MES系统,上传所有测试数据。

 

超声波扫描显微镜与AI智能算法的融合,不仅提升了检测缺陷的准确性和效率,也改变了传统检测方式的局限性,使得超声波扫描显微镜设备成为“新质生产力”的质检担当。

“新质生产力”背后的质检利器:上海骄成新一代超声波扫描显微镜

 

上海骄成超扫自动化设备(Online SAT)

“新质生产力”背后的质检利器:上海骄成新一代超声波扫描显微镜
在线式超声波扫描显微镜

为适应生产线对产品100%全自动化无损检测的需求,上海骄成推出了在线式自动化超声波无损检测设备(Online SAT),该设备可实现机器人自动上下料、自动去除水泡、自动超声扫描、自动烘干样品等功能。配置上海骄成超声开发的智能AI算法,可以实现自动识别、分析和判别,取代人工。

 

上海骄成拥有芯片/晶圆、HPD/ED3、DCM、陶瓷基板(DBC/AMB)等各类型在线超声波扫描检测设备,应用于半导体后道封装、先进封装等多种应用场景。防水载具均可定制,提供各频率焦段探头等零配件。

 

“新质生产力”背后的质检利器:上海骄成新一代超声波扫描显微镜

 

 

关于骄成超声

 

 

上海骄成超声波技术股份有限公司(以下简称“骄成超声”)成立于2007年,坐落于上海“大零号湾”科技创新策源功能区,背靠上海交通大学,是一家专注于超声波技术与应用解决方案的高科技实体企业,2022年9月成功在上交所科创板上市。

 

截至2024年2月,骄成超声拥有知识产权340余项,其中发明专利70项。基于自主研发的超声波技术平台和丰富的行业应用经验,骄成超声在半导体领域推出了端子超声波焊机、Pin针超声波焊机、铜线键合机、铝线键合机、超声波扫描显微镜(C-SAM/SAT)等产品,为封装企业不再受制于国外技术,提供了稳定可靠的国产化选择,目前已向国内半导体头部客户批量供货。

 

未来,骄成超声将不断推动超声波技术的创新应用,继续携手新能源电池、半导体、汽车线束、橡胶轮胎、食品、医疗、卫生用品等多个行业客户,共同追求技术进步与产业繁荣。

 

来源:中国电科
 

原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):“新质生产力”背后的质检利器:上海骄成新一代超声波扫描显微镜

作者 li, meiyong