C‑SAM 硬件内核：美国JSR‑Ultrasonics（Imaginant）半导体领域的应用解析

C‑SAM 硬件内核：美国JSR‑Ultrasonics（Imaginant）在半导体领域的应用解析

扫描声学显微镜 C‑SAM 是半导体封装失效分析、可靠性验证的核心手段。脉冲发射接收器作为整套系统信号激励与回波接收核心，直接决定缺陷分辨能力。本文解析 JSR‑Ultrasonics（Imaginant）DPR 系列硬件在不同半导体工艺场景下的实际应用与选型要点。

X 光检测擅长检出体积型孔洞，但对于芯片层间界面分层、弱粘接脱粘缺陷识别能力有限；而高频超声依靠声阻抗界面反射，可以捕捉微米级界面异常，因此 C‑SAM 在 BGA、倒装芯片、功率半导体、先进封装领域不可替代。美国 Imaginant 旗下 JSR‑Ultrasonics 品牌的 DPR 系列脉冲发射接收器，是全球实验室与设备集成商选用度高的硬件方案。

1、传统封装场景｜BGA、QFN、塑封 IC

推荐硬件：DPR‑300，搭配 25‑100MHz 浸液聚焦换能器

检测对象：EMC 塑封料与芯片框架分层、die‑attach 粘接空洞、underfill 底部填充胶气泡、回流焊之后爆米花损伤。

样品无需破坏，完成检测后可以继续流片；大量用于封装厂可靠性试验后的失效分析。

2、功率半导体｜SiC‑MOSFET、IGBT、DBC/AMB 陶瓷基板

推荐硬件：DPR‑500 高频配置，50‑150MHz 探头

车规功率模块对焊层空洞率管控严苛，超声可以统计焊层空洞占比，识别陶瓷‑铜界面分层，评估功率循环老化之后界面劣化情况，服务新能源、光伏功率器件研发与抽检。

3、先进封装｜TSV、HBM、晶圆键合 W2W/D2W

推荐硬件：DPR‑500 双通道版本

TSV 硅通孔工艺开发中，使用高频超声系统检出铜填充内部微米级空洞，可和 FIB‑SEM 切片结果交叉验证；针对晶圆键合界面，识别微空洞、颗粒造成的弱键合区域；多用于科研机构、芯片企业工艺实验室自研 SAM 系统，依靠 SDK 做二次开发。

4、MEMS 器件与器件标定｜PureView 微型机型

PureView USB 式脉冲收发器体积紧凑，高带宽 1GHz，不适合产线高速扫描，更多用于：

①小型化自研微型声学显微镜；

②pMUT 超声 MEMS 压电单元性能标定测试，评估探头灵敏度、带宽参数，大量出现在学术实验方案。