超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别
XRAY 与C-SAM区别
wanghui82 发表于: 2009-11-25 17:17 来源: 半导体技术天地
ＸRA料并对包封内部的金属部件成像，因此，它特别适用于评价由流动诱导应力引起的引线变形 在电路测试中，引线断裂的结果是开路，而引线交叉或引线压在芯片焊盘的边缘上或芯片的金属布线上，则表现为短路。X射线分析也评估气泡的产生和位置，塑封料中那些直径大于1毫米的大空洞，很容易探测到. 而小于1毫米的小气泡空洞,分层.就非常难检测到.用X射线检测芯片焊盘的位移较为困难，因为焊盘位移相对于原来的位置来说更多的是倾斜而不是平移，所以，在用X射线分析时必须从侧面穿过较厚的塑封料来检测。检测芯片焊盘位移更好的方法是用剖面法，这已是破坏性分析了。
C－SAM：由于超声波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测能力，根据其对空气的灵敏度非常强的特性.故C-SAM可以有效的检出IC构装中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。 超声波在行经介质时，若遇到不同密度或弹性系数之物质时，即会产生反射回波。而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异.C-SAM即最利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。因此，只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层、气孔、裂缝…等缺陷时，即可由C-SAM影像得知缺陷之相对位置.
常用医学影像学名词术语
常用医学影像学名词术语医学影像学是现代医学中的重要分支，通过使用各种影像学技术，如X射线、超声波、磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）等，可以帮助医生对患者进行诊断、治疗和监测。
在医学影像学中，有许多常用的名词术语，下面将介绍一些常见的医学影像学名词术语。
1. X射线（X-ray）：X射线是一种高能电磁辐射，可通过人体组织产生影像。
X射线检查通常用于检测骨骼病变、肺部疾病等。
2. 超声波（Ultrasound）：超声波是一种高频声波，可以通过人体组织产生影像。
超声波检查常用于检测妇科疾病、胎儿成长等。
3. 磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）：利用磁场和无线电波产生的信号，生成高分辨率的人体组织影像。
MRI常用于检测脑部、胸腹部等内部器官病变。
4. 计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）：通过多角度的X射线扫描，产生多层次的人体组织影像。
CT可以提供更为详细的图像信息，通常用于检测肿瘤、器官损伤等病变。
5. 核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI）：与MRI类似，利用核磁共振现象产生影像。
NMRI常用于检测心脏、肝脏等内部器官病变。
6. 放射性同位素扫描（Radionuclide Scanning）：通过将放射性同位素注入体内，利用其特殊放射性衰变进行成像。
放射性同位素扫描广泛用于心脏、骨骼、甲状腺等疾病的检测。
7. 磁共振弥散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging，DWI）：通过测量水分子在组织中的运动，显示组织的微观结构和代谢状态。
DWI常用于检测脑卒中、癌症等疾病。
8. 磁共振弹性成像（Magnetic Resonance Elastography，MRE）：通过测量组织的弹性特性，显示组织的各种病理变化。
MRE常用于检测肝硬化等疾病。
9. 经颅多普勒超声（Transcranial Doppler Ultrasonography，TCD）：通过超声波技术检测颅内血流速度和脑血管疾病。
声学扫描显微镜
扫描声学显微镜
声学扫描显微镜(SAM)是一种多功能、 高分辨率的显微成像仪器，兼具电子 显微术高分辨率和声学显微术非破坏 性内部成像的特点, 被广泛的应用在 ○ 物料检测（IQC）、失效分析（FA）、 质量控制(QC)、质量保证及可靠性 (QA/REL)、研发(R&D)等领域，可以检 测材料内部的晶格结构、杂质颗粒、 内部裂纹、分层缺陷、空洞、气泡、 空隙等，为司法鉴定提供客观公正的 微观依据。
扫描声学显微镜
组员：应物三班 宋 飞326 刘 健303 刘丹跃305
1、显微镜种类介绍 2、扫描声学显微镜的原理 3、扫描声学显微镜的性能及在材料科学中的应用
2
显微镜有很多种类，大致有：
透射电子显微镜(TEM) 扫描电子显微镜(SEM) 场离子显微镜(FIM) 高压电子显微镜(HVEM) 分析电子显微镜(AEM) 场发射电子显微镜(FEEM) 声学显微镜(AM) 扫描隧道显微镜(STM)
原子力显微镜(AFM)
超高压电子显微镜
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主要用途： 观测材料、矿物、生物样品、器件透射 电子显微象及电子衍射图，对样品微观组织、结构、 缺陷等定性、定量分析。 可对样品在加热、拉伸、 电子辐照等条件下微观组织的变化过程进行动态观测。 仪器类别： 03040701 /仪器仪表 /光学仪器 /电子光 学及离子光学仪器 /透射式电子显微镜 指标信息： 加速电压：1000kV 放大倍数：150倍～ 30万倍晶格分辨率：0.27nm 选区衍射相机长：2～ 6m 试样可加热温度：1000℃ 附件信息： 加热台（室温-1000℃），拉伸台加伸台 （室温-1000℃），动态过程摄象录象系统。双倾台 （±45° 该仪器是我国最大型的透射电子显微镜，它主要用于 各种材料的微结构分析，组织特征和相鉴定，缺陷研 究等。与普通电子显微镜相比较，它可以进行微观过 程的动态实验观察、辐照效应研究、厚试样和粗大析 出物的观察分析以及半导体微器件结构研究。同时， 本实验室样品制备、数据结果处理等附属设备齐全， 为科研实验创造了良好条件。
X-RAY与sam的区别
X-RAY与sam的区别在同一实验室内，SAM与X-ray是相互补充的方法手段。
它们主要的区别在于展现样品的特性不同。
X-ray能观察样品的内部，主要是基于材料密度的差异。
密集的金属材料比陶瓷和塑料等材料对于X射线有较大的不透过性和较小的穿透深度。
X-ray对于分层的空气不是非常的敏感，裂纹和虚焊是不能被观察到的，除非材料有足够的物理上的分离。
X-ray射线成像操作采用的是穿透模式，得到整个样品厚度的一个合成图像。
在较长的检查期间内，如果半导体设备放置在离X-ray射线源比较近的地方可能会产生损坏或随机的电子错误。
超声波能穿透密集的和疏松的固体材料，但它对于内部存在的空气层非常的敏感，空气层能阻断超声波的传输。
确定焊接层、粘接层、填充层、涂镀层、结合层的完整是SAM独特的性能。
SAM可以分层的展现样品内部的一层一层的图像。
基于反射回波模式产生的图像只需要通过样品的表面(反射扫描模式)，而穿透模式需要通过样品的两个表面(类似X-ray)(透射扫描模式)。
并且SAM使用的超声波频率是高于MHz，而不同于超声波清洗设备使用的KHz的频率。
这个范围的超声波不会引起气穴现象，它不能清洗和搅动易碎的组件，因此对于检测的组件并没有任何的损坏。
B超(B型超声传导技术和超声图像诊断技术)和X光有什么区别x射线无法穿透金属，因为金属对其有强烈的吸收。
骨骼含有大量的钙（一种金属），能够吸收x射线。
金属之所以能吸收x射线，是因为x射线的光波能量足够激发金属离子的内层轨道上的电子，该电子被激发时，就吸收x射线的光波能量，并发生跃迁，此时的x射线转化为电离能，并保持在电子内。
普通光的光波能量远远低于x射线，无法激发元素的电子，会被以光能的形式反射回来和以热能的形式吸收并弥漫的散发开来。
x射线照射在非金属上，也会激发其内层轨道上的电子，但非金属元素的电子发生跃迁所需的能量很低，即使所有电子都被激发，也不足以将x射线的能量都吸收干净，未被吸收的x射线就能透过人体的非骨骼部分了。
超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别
超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别在同一实验室内，SAM与X-ray是相互补充的方法手段。
它们主要的区别在于展现样品的特性不同。
X-ray能观察样品的内部，主要是基于材料密度的差异。
密集的金属材料比陶瓷和塑料等材料对于X射线有较大的不透过性和较小的穿透深度。
X-ray对于分层的空气不是非常的敏感，裂纹和虚焊是不能被观察到的，除非材料有足够的物理上的分离。
X-ray射线成像操作采用的是穿透模式，得到整个样品厚度的一个合成图像。
在较长的检查期间内，如果半导体设备放置在离X-ray射线源比较近的地方可能会产生损坏或随机的电子错误。
超声波能穿透密集的和疏松的固体材料，但它对于内部存在的空气层非常的敏感，空气层能阻断超声波的传输。
确定焊接层、粘接层、填充层、涂镀层、结合层的完整是SAM独特的性能。
SAM可以分层的展现样品内部的一层一层的图像。
基于反射回波模式产生的图像只需要通过样品的表面(反射扫描模式)，而穿透模式需要通过样品的两个表面(类似X-ray)(透射扫描模式)。
并且SAM使用的超声波频率是高于MHz，而不同于超声波清洗设备使用的KHz的频率。
这个范围的超声波不会引起气穴现象，它不能清洗和搅动易碎的组件，因此对于检测的组件并没有任何的损坏。
B超(B型超声传导技术和超声图像诊断技术)和X光有什么区别x射线无法穿透金属，因为金属对其有强烈的吸收。
骨骼含有大量的钙（一种金属），能够吸收x射线。
金属之所以能吸收x射线，是因为x射线的光波能量足够激发金属离子的内层轨道上的电子，该电子被激发时，就吸收x射线的光波能量，并发生跃迁，此时的x射线转化为电离能，并保持在电子内。
普通光的光波能量远远低于x射线，无法激发元素的电子，会被以光能的形式反射回来和以热能的形式吸收并弥漫的散发开来。
x射线照射在非金属上，也会激发其内层轨道上的电子，但非金属元素的电子发生跃迁所需的能量很低，即使所有电子都被激发，也不足以将x射线的能量都吸收干净，未被吸收的x射线就能透过人体的非骨骼部分了。
超声波扫描显微镜原理
超声波扫描显微镜原理
超声波扫描显微镜（Scanning Acoustic Microscope，简称SAM）是一种使用超声波作为探测信号的显微镜，它利用声波在不同介质中的传播速度差异来获取样品的内部结构和性质信息。
SAM的工作原理基于声波的传播和反射特性。
当超声波从声
源发出并照射到样品表面时，一部分声能会被表面反射回来，而另一部分则会进入样品内部。
超声波在不同材料之间传播时，由于材料的密度、弹性模量等物理性质的差异，声波的传播速度也会有所变化。
SAM利用接收器接收到的反射信号和透射信号，来构建样品
的剖面图或图像。
通过测量声波信号的传播时间差（Time of Flight），可以计算出声波在样品内部传播的距离。
基于声速
和时间之间的关系，可以绘制得出不同深度处的声速分布情况。
为了实现高分辨率的成像，SAM采用了扫描探头的方式。
探
头通常由压电材料制成，可以通过电压的变化来发射声波，并接收形成的回波信号。
通过固定探头与样品之间的距离，并控制探头位置的移动，可以扫描样品的不同区域，获得精确的声波传播时间差信号。
最终，利用这些信号可以重建出样品的微观结构图像。
超声波扫描显微镜在材料科学、生物医学以及微电子等领域有着广泛的应用。
它可以非破坏地观察材料的内部缺陷、结构和界面情况，对于微细结构的分析和质量检测具有重要的意义。
同时，由于超声波在生物组织中的传播特性，SAM也可以用于生物医学领域的生物组织成像、病变检测等应用。
超声波扫描显微镜工作原理
超声波扫描显微镜工作原理超声波扫描显微镜，英文是：Scanning Acoustic Microscope，简称SAM，由于它的主要工作模式是C模式，因此也简称：C-SAM。
现在做失效分析的实验室里，这个设备直接被通称为C-SAM，就像X射线透射机被通称为X-Ray一样。
超声波扫描显微镜有两种工作模式：基于超声波脉冲反射和透射模式工作的。
反射模式是主要的工作模式，它的特点是分辨率高，对待测样品厚度的没有限制。
透射模式只在半导体企业中用作器件筛选。
超声显微镜的核心就是带压电陶瓷的微波链，压电陶瓷在射频信号发生的激励下，产生短的声脉冲，随后这些声脉冲被声透镜聚焦在一起，超声波扫描显微镜的这个带压电陶瓷的部件叫换能器，英文是：Transducer。
换能器既能把电信号转换成声波信号，又能把从待测样品反射或透射回来的声波信号转换成电信号，送回系统进行处理。
换能器负责将电磁脉冲转换成声脉冲，离开换能器后，声波被声透镜通过耦合介质（一般是去离子水或无水酒精等）聚焦在样品上。
耦合介质是为了防止超声波信号快速衰减，因为超声波信号在一些稀疏介质中传播是，会快速衰减。
样品置于耦合介质中，只要声波信号在样品表面或者内部遇到声波阻抗介面（如遇到孔隙、气泡、裂纹等），就会发生反射。
换能器接收到反射信号后，会将其转换成电脉冲，超声波信号转换成电脉冲后表征为256级灰度值。
每只换能器都有其特定的超声波频率，凯斯安公司可以针对用户的需要特别配置。
这个过程就是超声波扫描显微镜反射工作模式的基本过程。
另一种超声显微镜的工作模式叫透射模式。
透射扫描时，样品下方要安装另外一只换能器，这只换能器会接收所有完全穿透样品的超声波信号。
根据接收的信号就能还原出各种超声波C扫图像。
超声波显微镜在失效分析中的应用•晶圆面处分层缺陷•锡球、晶圆、或填胶中的开裂•晶圆的倾斜•各种可能之孔洞（晶圆接合面、锡球、填胶…等）超声波显微镜的在失效分析中的优势•非破坏性、无损检测材料或IC芯片内部结构•可分层扫描、多层扫描•实施、直观的图像及分析•缺陷的测量及缺陷面积和数量统计•可显示材料内部的三维图像•对人体是没有伤害的•可检测各种缺陷（裂纹、分层、夹杂物、附着物、空洞、孔洞等）超声波扫描显微镜的应用领域•半导体电子行业：半导体晶圆片、封装器件、大功率器件IGBT、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件、MEMS等;•材料行业：复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等；•生物医学：活体细胞动态研究、骨骼、血管的研究等.。
常用失效分析方法整理
常⽤失效分析⽅法整理常⽤失效分析⽅法整理 C-SAM（超声波扫描显微镜)，⽆损检测:sonix１.材料内部的晶格结构，杂质颗粒．夹杂物．沉淀物．2. 内部裂纹. 3.分层缺陷.4.空洞,⽓泡,空隙等. X－Ray⽆损检测:德国依科视朗服务介绍：X-Ray是利⽤阴极射线管产⽣⾼能量电⼦与⾦属靶撞击，在撞击过程中，因电⼦突然减速，其损失的动能会以X-Ray形式放出。
⽽对于样品⽆法以外观⽅式观测的位置，利⽤X-Ray 穿透不同密度物质后其光强度的变化，产⽣的对⽐效果可形成影像，即可显⽰出待测物的内部结构，进⽽可在不破坏待测物的情况下观察待测物内部有问题的区域。
服务范围：产品研发，样品试制，失效分析，过程监控和⼤批量产品观测服务内容：1.观测DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封装的半导体、电阻、电容等电⼦元器件以及⼩型PCB印刷电路板2.观测器件内部芯⽚⼤⼩、数量、叠die、绑线情况3.观测芯⽚crack、点胶不均、断线、搭线、内部⽓泡等封装缺陷，以及焊锡球冷焊、虚焊等焊接缺陷显微镜分析OM ⽆损检测:蔡司⾦相显微镜OM服务介绍：可⽤来进⾏器件外观及失效部位的表⾯形状，尺⼨，结构，缺陷等观察。
⾦相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在⼀起，不仅可以在⽬镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显⽰屏幕上观察实时动态图像，电脑型⾦相显微镜并能将所需要的图⽚进⾏编辑、保存和打印。
服务范围：可供研究单位、冶⾦、机械制造⼯⼚以及⾼等⼯业院校进⾏⾦属学与热处理、⾦属物理学、炼钢与铸造过程等⾦相试验研究之⽤服务内容：1.样品外观、形貌检测2.制备样⽚的⾦相显微分析3.各种缺陷的查找体视显微镜OM ⽆损检测:蔡司服务介绍：体视显微镜，亦称实体显微镜或解剖镜。
是⼀种具有正像⽴体感的⽬视仪器，从不同⾓度观察物体，使双眼引起⽴体感觉的双⽬显微镜。
对观察体⽆需加⼯制作，直接放⼊镜头下配合照明即可观察，成像是直⽴的，便于操作和解剖。
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超声波扫描显微镜SAM与X-RAY的区别
在同一实验室内，SAM与X-ray是相互补充的方法手段。
它们主要的区别在于展现样品的特性不同。
X-ray能观察样品的内部，主要是基于材料密度的差异。
密集的金属材料比陶瓷和塑料等材料对于X射线有较大的不透过性和较小的穿透深度。
X-ray对于分层的空气不是非常的敏感，裂纹和虚焊是不能被观察到的，除非材料有足够的物理上的分离。
X-ray射线成像操作采用的是穿透模式，得到整个样品厚度的一个合成图像。
在较长的检查期间内，如果半导体设备放置在离X-ray射线源比较近的地方可能会产生损坏或随机的电子错误。
超声波能穿透密集的和疏松的固体材料，但它对于内部存在的空气层非常的敏感，空气层能阻断超声波的传输。
确定焊接层、粘接层、填充层、涂镀层、结合层的完整是SAM独特的性能。
SAM可以分层的展现样品内部的一层一层的图像。
基于反射回波模式产生的图像只需要通过样品的表面(反射扫描模式)，而穿透模式需要通过样品的两个表面(类似X-ray)(透射扫描模式)。
并且SAM使用的超声波频率是高于MHz，而不同于超声波清洗设备使用的KHz的频率。
这个范围的超声波不会引起气穴现象，它不能清洗和搅动易碎的组件，因此对于检测的组件并没有任何的损坏。
B超(B型超声传导技术和超声图像诊断技术)和X光有什么区别
x射线无法穿透金属，因为金属对其有强烈的吸收。
骨骼含有大量的钙（一种金属），能够吸收x射线。
金属之所以能吸收x射线，是因为x射线的光波能量足够激发金属离子的内层轨道上的电子，该电子被激发时，就吸收x射线的光波能量，并发生跃迁，此时的x射线转化为电离能，并保持在电子内。
普通光的光波能量远远低于x射线，无法激发元素的电子，会被以光能的形式反射回来和以热能的形式吸收并弥漫的散发开来。
x射线照射在非金属上，也会激发其内层轨道上的电子，但非金属元素的电子发生跃迁所需的能量很低，即使
所有电子都被激发，也不足以将x射线的能量都吸收干净，未被吸收的x射线就能透过人体的非骨骼部分了。
B超是利用超声传导技术和超声图像诊断技术的一种仪器,叫B超透视仪,主要运用在医疗领域。
什么叫“B超”
人耳的听觉范围有限度，只能对16-20000赫兹的声音有感觉，20000赫兹以上的声音就无法听到，这种声音称为超声。
和普通的声音一样，超声能向一定方向传播，而且可以穿透物体，如果碰到障碍，就会产生回声，不相同的障碍物就会产生不相同的回声，人们通过仪器将这种回声收集并显示在屏幕上，可以用来了解物体的内部结构。
利用这种原理，人们将超声波用于诊断和治疗人体疾病。
在医学临床上应用的超声诊断仪的许多类型，如A型、B型、M型、扇形和多普勒超声型等。
B型是其中一种，而且是临床上应用最广泛和简便的一种。
通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形比较清晰。
B超比较适用于肝、胆肾、膀胱、子宫、卵巢等多种脏器疾病的诊断。
B超检查的价格也比较便宜，又无不良反应，可反复检查。
B超检查也有其不足之处。
它的分辨率不够高，一些过小的病变不易被发现。
一些含气量高的脏器遮盖的部分不易被十分清晰地显示。
同时检查者的操作细致程度和经验对诊断的准确性有很大关系。
可见它是应用超声波的反射原理来工作的。
1）B超、彩超做为胆、肾结石的诊断，是目前比较好的工具之一；
2）B超是一种经济、实用、可重复、无损伤的检查手段。
由于人体各组织的密度不同，不同组织具有不同的声阻抗。
当入射的超声波进入相邻的两种组织或器官时，就会出现声阻抗差，当此差值＞0.1时，通过这两种组织的交界面上的超声波就会发生反射和折射。
因而当声波穿过时在两种组织之间形成了声学界面，不同组织又表现出不同的回声。
根据不同回声超声仪可以检测出某些肌腱、韧带、关节软骨及某些骨的病变，是诊断骨科疾患的重要辅助手段，
3）尤其在产科的应用范围得到空前的拓展，它对于评估胎儿结构是否异常、多胎妊娠、胎儿大小以及怀孕周期等状况有着十分重要的意义，产科b超以其无痛、无创、快速三大优点而著称于世。
4）在临床上，它被广泛应用于心内科、消化内科、泌尿科和妇产科疾病的诊断。
x 光，x 射线成像术，是用x 射线照射人体部位，并形成影像的技术。
因为x 射线能透射人体组织，且不同性质、不同密度的人体组织对x 射线的吸收效果不同，因此x 射线成像能够在无创条件下“看到”人体内部组织和外来物的位置分布，从而为医学上的诊断和治疗提供有力的依据b 超则是利用机械波——声波对人体某一部位进行扫描，其本质和“扣诊”可以说并没有本质的区别。
只不过使用的不是普通频率的声波，而是频率为MHz 级别的超声波。
相对而言，b 超的分辨率较差、误差较大；但由于很多软组织的x 射线吸收能力非常接近
呵呵.. .B超是用来检验宝宝的发育过程及性别
而X光是检查人体内的器官和骨胳的.
B超利用的是声音（回声定位）
X光利用的是光的动能（康普顿效应）
简言之有以下不同：
1.成像原理不同：B超是用超声成像，而X光是用X线打到胶片上成像
2.适用范围不同：X线检查一般用于骨组织疾病以及肺组织疾病的筛查，当CT出现后多用于实质性脏器的检查，而超声主要用于一些腺体、实质性脏器、血管的检查及妇产科的检查
3.对人体危害不同：X线有辐射，对人体有害；而B超是用超声，也就是人耳听不到的一种声波，对人体是无害的。