超音波顕微鏡は、超音波が透過するものであれば、外観から確認できない内部の情報を確認することが出来ます。事例として、金属板越しに接着状態を確認した例を紹介します。
金属-チップ間にある接着層の状態観察
半導体接着材には、エポキシ、シリコーン、TIM材やAgペースト、はんだ等がありますが、空隙やボイドが多いと不具合の要因となりうることから確認が必要です。
観察対象サンプル
超音波観察像
断面構造模式図
赤矢印先に白色部分が多数観察され、金属-チップ間に空隙があると推測されます。
空隙部分が多いと放熱性や密着性などの低下が懸念されます。
金属と接着材の密着状態の観察
信頼性試験後にチップが外れた試料にて、金属板に残っている接着材の状態を金属板側から観察してみました。
金属裏側のサンプル写真
超音波観察像（反転像）
断面構造模式図
比較的淡い（明るい）部分が接着材が無い箇所で、濃い（暗い）部分が接着材が有る箇所です。接着材の有無を濃淡（明暗）の違いで観察することができます。接着材の無い部分が多く、接着状態があまり良くなかったことが伺えます。
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