[发明专利]一种扫描声学显微镜水动力吸附快速定位检测系统

说明书

本发明是一种扫描声学显微镜水动力吸附快速定位检测系统，该系统通过三明治夹具固定被检测元器件后，元器件不再受水流扰动的影响，超声探头的扫描速度可以提高50％以上，提高检测效率。元器件安装到夹具的过程可在水槽外进行，安装时检测设备无需停机，安装和扫描过程可同时进行，有效提高设备的使用率。安装完成后的夹具可快速完成定位、翻转和扫描等检测步骤，有效减少元器件浸泡时间。利用夹具，可快速将元器件按需求摆放和定位，在后续夹具移动和翻转过程中操作人员不再直接接触元器件，降低元器件管脚损伤的可能性。

技术领域

本发明是一种扫描声学显微镜水动力吸附快速定位检测系统，属于测量测试技术领域。

背景技术

塑料封装的电子元器件具有体积小、重量轻、封装成本低等优点，发展非常迅速，已在各类电子设备中大量使用。但塑料封装的缺陷也很明显，由于塑料和器件内部各结构的材料特性不同，膨胀系数不同，易在不同材料交接界面处形成分层缺陷。由于塑料的结构特性，水汽易渗透进入塑料封装电子元器件内部，在分层处凝结，导致元器件内部结构腐蚀。在焊接时，分层部位凝结的水会迅速汽化膨胀，造成芯片封装结构变形、钝化层破损、金属化层损伤、内部引线拉脱等问题，使器件失效。因此，目前业内已将分层的严重程度作为评估塑料封装电子元器件质量特性的重要指标。

扫描声学显微镜检查(SCANING ACOUSIC MICROSCOPE)是目前检测塑料封装元器件分层缺陷的主要手段，该方法利用高频超声波的穿透和衰减特性，将塑封元器件置于耦合介质中(通常为去离子水)，对塑封元器件内部结构进行检查，能够快速发现器件内部的分层、裂纹、空洞等缺陷。但目前市售的扫描声学显微镜，其研发理念主要是围绕设备的检测精度以及检测对象厚度来设计，对检测效率和被检测元器件完好性的考虑并不充分，在目前实际工作中，发现声扫检测主要存在以下问题：(1)塑封器件体积小重量轻，扫描时超声探头运动过程中由于湍流、脱体涡、附面层等效应易导致器件发生水平移动，造成检测失败。因此，只能降低探头移动速度到标准速度的30％～50％，严重降低了检测效率。设备运转时检测人员不能接触水槽，因此更换器件时设备必须停机，极大降低了设备的使用率。(2)检测时，器件需要按照检测要求的方向和顺序摆放，单只器件的平均安放时间高达20～40秒，一方面使设备使用率降低，另一方面由于器件在水中的浸泡时间过长，水浸入器件分层部位导致缺陷无法检测，同时还造成器件焊接过程中出现爆米花效应的概率增大。(3)由于器件摆放和翻转过程中，需要多次人工使用镊子或其它工具夹持器件，导致器件管脚易变形，影响后续使用。(4)现常用的双面胶粘接固定方式不可靠，粘贴材料随时间增加，粘贴能力降低，粘结固定过程需要按压器件，翻面时还需要拔起，极易造成管脚变形，且软性粘结材料吸收超声波，无法进行透射扫描检测。(5)目前超声检测过程中的耦合介质(通常为水)更换效率低，水污染速度快，探头长期浸泡易缩短使用寿命。综上，目前塑封元器件声扫检测面临检测效率低和检测对象易受损的难题，迫切需要一套既能够提高检测效率，又能有效保护检测对象和设备的辅助检测系统。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足而设计提供了一种扫描声学显微镜水动力吸附快速定位检测系统，其目的是为了有效提高塑封集成电路声扫检测的工作效率，同时降低被检测对象的受损风险。

本发明是通过以下方案来实现：