为什么半导体,也用X-Ray

📅 2026/6/22 10:25:41
为什么半导体,也用X-Ray
看到你发的这份资料你的问题“为什么半导体也用X-Ray”很到位——因为很多人觉得X-Ray是医疗用的而且半导体那么精密用“透视”会不会看不清楚其实半导体用X-Ray恰恰是因为它太精密、太“娇贵”了。简单来说X-Ray是唯一能“无损”地看清芯片内部“连接”是否合格的手段。芯片不是一块实心的铁疙瘩而是由多层材料堆叠、焊接起来的微型建筑X-Ray就是它的“建筑透视仪”。结合你发的资料具体原因有这三点1. 芯片是“藏”起来的肉眼和光学显微镜看不到芯片封装好后内部结构被塑封料Mold完全包裹。关键连接点比如焊球Solder Balls芯片与电路板连接的“桥梁”。TSV/微凸点芯片内部垂直堆叠的“通道”。Die Attach芯片贴装芯片与基板的粘合层。这些都在材料内部X-Ray能穿透塑封料和硅直接看到里面的金属焊点而普通光学显微镜只能看表面。2. X-Ray“看”的恰好是金属缺陷焊点质量半导体的核心失效大多发生在焊接环节。X-Ray成像原理正是利用材料密度差异——金属锡、铅、铜、金密度高吸收X射线多在图像上呈深色而塑封料、空洞空气密度低呈浅色。所以它能清晰看到你资料里提到的核心缺陷空洞Voids焊点里的气泡会削弱导电和导热。连锡/桥接Bridges相邻焊点不该连却连上了导致短路。开路/虚焊Open Joints该连的没连上或者接触不良。这些缺陷直接影响芯片能不能通电、会不会发热烧毁。3. 二维快筛三维精确定位你资料里对比了三种技术半导体产线会组合使用因为X-Ray也分“快照”和“CT”生产线上快速筛查用2D X-Ray几秒钟拍一张透视图像给芯片拍胸片。虽然图像有重叠但足够快速筛出空洞率过高或明显桥接的不良品。失效分析时精确定位用CTX射线三维断层成像。让芯片360°旋转拍几百张不同角度的二维投影再重建出三维立体图。这时就可以任意切片Z向精准定位这个空洞到底在焊球的顶部、中部还是底部从而判断是回流焊温度问题还是材料问题。那么为什么不全用C-SAM超声波呢你资料里提到C-SAM对“分层/脱层”更敏感因为它对有机材料和界面缺陷非常厉害。但它看不了金属焊点内部——超声波遇到高密度金属焊球会强烈反射很难穿透信号杂乱根本看不清焊球里的微小空洞。所以C-SAM看“粘合界面”有没有脱层X-Ray看“金属连接”焊得好不好二者互补缺一不可。最后回答一个你可能关心的问题它会不会损伤芯片放心。工业检测用的X-Ray能量和剂量都经过严格控制属于无损检测NDT检测后芯片可以直接使用不会影响性能。如果想了解我还可以给你具体讲讲2D X-Ray和CT在产线上分别是怎么配合使用的或者如何根据缺陷类型选X-Ray还是C-SAM需要的话告诉我。