超音波掃瞄顯微鏡（scanning acoustic microscope，SAM），又称超声波扫描断层成像（scanning acoustic tomography，SAT）是一种使用聚焦声音来研究、测量或成像物体的设备。檢測基本原理為利用超音波發射源（Probe）透過純水為介質而傳導到待測試片上，經由超音波的反射或穿透等的作用，將此訊號經機台特定軟體處理成像。常用于失效分析和无损检测。SAM在半导体行业检测微电子封装内的空隙、裂纹和分层方面非常有用。此外，SAM也在生物和医学研究中得到应用。
历史
第一台超音波掃瞄顯微鏡，具有 50 MHz的超声波透镜，1974年由斯坦福大学微波实验室的RA Lemons和CF Quate开发。1980年，第一個高分辨率（500 MHz）直通式SAM由R.Gr. Maev和他的學生在俄罗斯科学院生物物理内窥镜实验室建立。第一个商用SAM ELSAM，频率范围从 100 MHz到1.8 GHz，由Martin Hoppe及其顾问Abdullah Atalar（斯坦福大学）、Roman Maev（俄罗斯科学院）和Andrew Briggs（牛津大学）领导的团队在Ernst Leitz GmbH建造。
自那时起，对这些系统进行了许多改进，以提高分辨率和准确性。其中大部分详细描述在1992年由安德鲁·布里格斯（Andrew Briggs）编辑的专著《声学显微镜的进展》（Advanced in Acoustic Microscopy）中，以及由罗曼·迈夫（Roman Maev）编著的专著《声学显微镜基础和应用》（Acoustic Microscopy Fundamentals and Applications），Wiley & Son - VCH出版。
C-SAM与其他技术
微电子封装损坏失效分析的方法有很多，包括但不限于激光解封、湿法蚀刻解封、光学显微镜、SEM显微镜、 X射线，大多数传统的方法存在一个问题，即它们具有破坏性。这意味着在准备过程中可能会对样品造成损害。此外，这些破坏性方法通常需要耗时且复杂的样品制备。因此，在大多数情况下，使用非破坏性技术进行研究变得非常重要。与X射线等其他非破坏性技术不同，C-SAM对其所穿过材料的弹性特性高度敏感。例如，C-SAM对亚微米厚度的分层和气隙的存在高度敏感，因此它对于检查小型复杂设备特别有用。
与光学显微镜不同，空气成为从SAM中的换能器到样品的声波的不良传输介质。因此，样品完全浸没在去离子、脱气的水中，距离换能器大约15毫米，取决于其焦距。使用软刷清除透镜下的微小气泡。然后，将换能器沿着Z方向移动，即靠近样品的深度方向，直到A扫描的振幅在适当的工作距离下达到最大值。这些研究对于研究细胞运动等过程特别有价值。
SAM还可应用于评估使用无针注射注射到皮肤中的颗粒的穿透深度。
另一个方向旨在设计和构建便携式手持式SAM，用于软组织和硬组织的地下诊断 ，该方向目前正处于临床和美容实践的商业化过程中。
相关
- 声学显微镜
参考
评论 (0)