C-scan超声显微镜原理

半导体超声显微镜是专为半导体制造全流程设计的检测设备，其首要适配性要求是兼容 12 英寸（当前主流）晶圆的检测需求，同时具备全流程缺陷监控能力。12 英寸晶圆直径达 300mm，传统小尺寸晶圆检测设备无法覆盖其完整面积，该设备通过大尺寸真空吸附样品台（直径≥320mm），可稳定固定晶圆，且扫描机构的行程足以覆盖晶圆的每一个区域，确保无检测盲区。在流程监控方面，它可应用于晶圆制造的多个环节：晶圆减薄后，检测是否存在因减薄工艺导致的表面裂纹；封装前，检查晶圆表面是否有污染物、划痕；封装后，识别封装胶中的空洞、Die 与基板的分层等缺陷。通过全流程检测，可及时发现各环节的工艺问题，避免缺陷产品流入下一道工序，大幅降低半导体制造的成本损耗，提升产品良率。水浸式超声显微镜适用于液体环境监测。C-scan超声显微镜原理

锂电池密封失效会导致电解液泄漏，C-Scan模式通过声阻抗差异可检测封口处微小孔隙。某企业采用国产设备对软包电池进行检测，发现0.02mm²孔隙，通过定量分析功能计算泄漏风险等级。其检测灵敏度较氦质谱检漏仪提升1个数量级，且无需破坏电池结构，适用于成品电池抽检。为确保检测精度，国产设备建立三级校准体系：每日开机自检、每周线性校准、每月深度校准。Hiwave系列采用标准反射体（如钢制平底孔）进行灵敏度校准，通过比较实测信号与理论值的偏差，自动调整增益与时间门限。某计量院测试显示，该体系将设备测量重复性从±3%提升至±0.5%，满足半导体行业严苛要求。超声显微镜厂家超声显微镜系统集成化设计，节省空间。

SAM 超声显微镜具备多种成像模式，其中 A 扫描与 B 扫描模式在缺陷检测中应用方方面面，可分别获取单点深度信息与纵向截面缺陷分布轨迹，满足不同检测需求。A 扫描模式是基础成像模式，通过向样品某一点发射声波，接收反射信号并转化为波形图，波形图的横坐标表示时间（对应样品深度），纵坐标表示信号强度，技术人员可通过波形图的峰值位置判断缺陷的深度，通过峰值强度判断缺陷的大小与性质，适用于单点缺陷的精细定位。B 扫描模式则是在 A 扫描基础上，将探头沿样品某一方向移动，连续采集多个 A 扫描信号，再将这些信号按位置排列，形成纵向截面图像，图像的横坐标表示探头移动距离，纵坐标表示样品深度，可直观呈现沿移动方向的缺陷分布轨迹，如芯片内部的裂纹走向、分层范围等。两种模式结合使用，可实现对缺陷的 “点定位 + 面分布” 各个方面分析，提升检测的准确性与全面性。

相控阵超声显微镜区别于传统设备的主要在于多元素阵列换能器与电控波束技术，其换能器由多个自主压电单元组成，可通过调节各单元的激励相位与频率，实现超声波束的电子扫描、偏转与聚焦。这种技术特性使其无需机械移动探头即可完成对复杂几何形状样品的各方面检测，兼具快速成像与高分辨率优势。在复合材料检测领域，它能有效应对曲面构件、焊接接头等复杂结构的缺陷检测需求，相比单探头设备，检测效率提升 30% 以上，且缺陷定位精度可达微米级，成为高级制造领域的主要检测工具。焊缝超声显微镜确保焊接接头的质量可靠。

专业超声显微镜厂的竞争力不仅体现在设备制造，更在于主要技术自研与行业合规能力。主要部件方面，高频压电换能器与信号处理模块是设备性能的关键，具备自研能力的厂家可根据检测需求调整换能器频率（5-300MHz），优化信号处理算法，使设备在分辨率与穿透性之间实现精细平衡，而依赖外购主要部件的厂家则难以快速响应客户的特殊需求。同时，行业认证是厂家进入市场的 “敲门砖”，ISO 9001 质量管理体系认证是基础要求，若要进入半导体领域，还需通过 SEMI（国际半导体产业协会）相关认证，确保设备符合半导体制造的洁净度（如 Class 1000 洁净室适配）与电磁兼容性标准，部分针对汽车电子客户的厂家，还需通过 IATF 16949 汽车行业质量体系认证，证明设备能满足车载芯片的严苛检测需求。超声显微镜检测范围广，覆盖多种材料。C-scan超声显微镜原理

B-scan超声显微镜展示材料内部细节。C-scan超声显微镜原理

Wafer 晶圆是半导体芯片制造的主要原材料，其表面平整度、内部电路结构完整性直接决定芯片的性能和良率。Wafer 晶圆显微镜整合了高倍率光学成像与超声成像技术，实现对晶圆的各个方面检测。在晶圆表面检测方面，高倍率光学系统的放大倍率可达数百倍甚至上千倍，能够清晰观察晶圆表面的划痕、污渍、微粒等微小缺陷，这些缺陷若不及时清理，会在后续的光刻、蚀刻等工艺中影响电路图案的精度。在晶圆内部电路结构检测方面，超声成像技术发挥重要作用，通过发射高频超声波，可穿透晶圆表层，对内部的电路布线、掺杂区域、晶格缺陷等进行成像检测。例如在晶圆制造的中后段工艺中，利用 Wafer 晶圆显微镜可检测电路层间的连接状态，判断是否存在断线、短路等问题。通过这种各个方面的检测方式，Wafer 晶圆显微镜能够帮助半导体制造商在晶圆生产的各个环节进行质量管控，及时剔除不合格晶圆，降低后续芯片制造的成本损失，提升整体生产良率。C-scan超声显微镜原理