超(chao)聲波掃描(miao)顯微鏡，英(ying)文是：Scanning Acoustic Microscope，簡稱(cheng)(cheng)SAM，由于它(ta)的(de)主要(yao)工作模(mo)式(shi)是C模(mo)式(shi)，因此也簡稱(cheng)(cheng)：C-SAM。現在做失效(xiao)分析的(de)實驗室里，這個設備直接(jie)被通稱(cheng)(cheng)為C-SAM，就像(xiang)X射線透射機被通稱(cheng)(cheng)為X-Ray一樣。

超(chao)(chao)聲波(bo)掃(sao)描顯微鏡有兩種工作模(mo)式(shi)(shi)：基于超(chao)(chao)聲波(bo)脈沖(chong)反(fan)射(she)和透射(she)模(mo)式(shi)(shi)工作的(de)。反(fan)射(she)模(mo)式(shi)(shi)是(shi)主(zhu)要的(de)工作模(mo)式(shi)(shi)，它的(de)特點是(shi)分辨率高(gao)，對待測樣品厚(hou)度的(de)沒有限制。透射(she)模(mo)式(shi)(shi)只在半導體企業中用作器件篩選。

超聲顯微(wei)鏡的(de)(de)核心就是(shi)帶(dai)壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)的(de)(de)微(wei)波(bo)鏈，壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)在(zai)射頻(pin)信號(hao)(hao)(hao)發生(sheng)的(de)(de)激(ji)勵(li)下，產生(sheng)短(duan)的(de)(de)聲脈沖，隨后這些聲脈沖被聲透(tou)鏡聚焦在(zai)一起(qi)，超聲波(bo)掃描顯微(wei)鏡的(de)(de)這個帶(dai)壓電(dian)陶(tao)瓷(ci)的(de)(de)部(bu)件叫換(huan)(huan)能器，英文是(shi)：Transducer。換(huan)(huan)能器既能把電(dian)信號(hao)(hao)(hao)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)聲波(bo)信號(hao)(hao)(hao)，又能把從(cong)待測(ce)樣品(pin)反射或(huo)透(tou)射回來的(de)(de)聲波(bo)信號(hao)(hao)(hao)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)成(cheng)電(dian)信號(hao)(hao)(hao)，送回系(xi)統進(jin)行處理。

換能器負責將電磁脈沖轉換成聲脈沖，離(li)(li)開換能器后，聲波(bo)被聲透鏡(jing)通過(guo)耦(ou)合(he)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)（一(yi)般是去離(li)(li)子水(shui)或*等）聚焦(jiao)在(zai)樣(yang)品上。耦(ou)合(he)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)是為(wei)了防止超(chao)聲波(bo)信(xin)號(hao)快速衰減，因為(wei)超(chao)聲波(bo)信(xin)號(hao)在(zai)一(yi)些稀(xi)疏介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中傳播是，會快速衰減。樣(yang)品置于耦(ou)合(he)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中，只(zhi)要(yao)聲波(bo)信(xin)號(hao)在(zai)樣(yang)品表面或者內(nei)部遇到聲波(bo)阻(zu)抗介(jie)(jie)面（如遇到孔(kong)隙、氣泡、裂紋等），就會發生反(fan)射(she)。

換能(neng)器接收到反射(she)信號后，會(hui)將其轉換成電脈沖(chong)，超聲波信號轉換成電脈沖(chong)后表征為256級灰度(du)值。每(mei)只換能(neng)器都有其特(te)定(ding)的(de)超聲波頻率，凱(kai)斯(si)安公司可以針對用戶的(de)需要特(te)別配置(zhi)。這個過程就是超聲波掃描顯微(wei)鏡反射(she)工作模式的(de)基本(ben)過程。

另(ling)(ling)一種超聲(sheng)(sheng)顯微鏡的(de)(de)工作模式叫透射(she)模式。透射(she)掃描時，樣品下方(fang)要(yao)安(an)裝另(ling)(ling)外一只換能(neng)器，這(zhe)只換能(neng)器會接(jie)收所有*穿透樣品的(de)(de)超聲(sheng)(sheng)波信號(hao)。根據接(jie)收的(de)(de)信號(hao)就能(neng)還原出各(ge)種超聲(sheng)(sheng)波C掃圖像(xiang)。

超聲波(bo)顯微(wei)鏡在(zai)失效分析中的應用(yong)

• 晶圓(yuan)面(mian)處分層缺陷

• 錫球、晶(jing)圓、或填膠中的開(kai)裂

• 晶圓的傾斜

• 各種可能之孔(kong)洞（晶(jing)圓接合面(mian)、錫(xi)球(qiu)、填膠…等）

超聲波顯微鏡的在失效分析中的優勢(shi)

• 非破壞性、無(wu)損檢測材料或IC芯(xin)片內部結構(gou)

• 可分(fen)層掃描(miao)、多層掃描(miao)

• 實施(shi)、直觀的(de)圖像及分(fen)析

• 缺陷的測(ce)量及缺陷面積和數量統(tong)計

• 可顯示(shi)材料內部的三維圖像(xiang)

• 對人體是沒有(you)傷害的

• 可檢(jian)測各種缺陷(xian)（裂紋、分層(ceng)、夾雜物、附著物、空洞、孔(kong)洞等）

超聲波掃描顯微鏡的(de)應用領域

• 半導體電子行業：半導體晶(jing)圓(yuan)片、封(feng)裝器(qi)件(jian)、大(da)功率器(qi)件(jian)IGBT、紅外器(qi)件(jian)、光電傳感器(qi)件(jian)、SMT貼片器(qi)件(jian)、MEMS等;

• 材(cai)料(liao)行業：復合(he)材(cai)料(liao)、鍍膜、電鍍、注塑、合(he)金、超(chao)導(dao)材(cai)料(liao)、陶瓷、金屬(shu)焊接(jie)、摩(mo)擦界面等；

生物醫學：活(huo)體細(xi)胞動態研究、骨骼、血管的(de)研究等.