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半導体の観察
■半導体パッケージの欠陥観察
 X線CTと超音波顕微鏡を用いて、半導体パッケージの内部観察を行いました。          
 [サンプル]
  半導体パッケージ
 [画像]
  X 線透視画像と超音波顕微鏡の反射画像を比較しました。
  X線透視画像   超音波反射画像  
  半導体パッケージ1 X線管電圧: 120kV
X線管電流:100μA
半導体パッケージ2 走査範囲:20mm×20mm
プローブ周波数:110MHz
  
X 線透視画像では、ハンダボールや配線などX線の吸収が大きい部分が観察対象となります。
超音波顕微鏡の反射画像では、剥離部分を、カラー表示機能を用いて赤で表示しました。
超音波顕微鏡では、界面の反射波を取り出して画像構築するため、X線CTでは観察が困難な剥離の観察に適しています。


■半導体の内部観察
 超音波顕微鏡を用いて半導体内部の観察を行いました。X線CTではほとんど映らない半導体パッケージ内部のアンダーフィルの剥離状況やシリコンチップを観察することができます。
 [サンプル]
 半導体パッケージ(断面図)
  半導体の内部観察1

  
[3D画像]
  CT撮影データから 3 次元的なイメージを作成しました。右側の 3次元画像では接合部の細かな状態を観察することができます。
  半導体の内部観察2 半導体の内部観察3


■半導体部品(フリップチップ)の欠陥の観察
 超音波顕微鏡を用いて半導体部品(フリップチップ)の欠陥の観察を行いました。
 〔サンプル〕
 フリップチップ
  フリップチップ
 〔反射画像〕
フリップチップの内部を観察したところ、白い樹状模様が確認されました。白く見える部分は超音波の反射が強いことを示しており、樹状模様は表面からの深さを考慮すると、チップ下狭ギャップに生じていると考えられ、アンダーフィル剤の流れや、剥離等の欠陥ではないかと推察されます。

  フリップチップ1 走査範囲:15mm×15mm
プローブ周波数:110MHz
  フリップチップ2 走査範囲:20mm×20mm
プローブ周波数 ; 50MHz
内部に樹状模様が確認できました。 プローブを変更し、樹状模様を明瞭に撮像しました。


■半導体部品(携帯電話フリップチップ)の欠陥の観察

超音波顕微鏡を用いて、携帯電話に用いられている半導体部品(フリップチップ)の内部観察を行いました。
[サンプル]
 フリップチップ(携帯電話)
 
  フリップチップ(携帯電話)
[反射画像]
 アンダーフィルと基板表面の界面の反射波を取り出し、プローブを走査して界面の状態を画像化しました。白く見える部分はアンダーフィルの基板からの剥離部分ではないかと推察されます。
 
  フリップチップ(携帯電話)1 走査範囲;11.5mm×11.5mm
プローブ周波数:110MHz
   
2017.4
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