高密度実装半導体の超水浸超音波映像検査システムの開発

平成15年度は1.超水浸超音波伝達理論の構築、2.半導体パッケージ検査アルゴリズムの開発、3.超水浸超音波映像検査システムの開発に取組み、それぞれ以下のような研究実績を得た。1.超水浸超音波伝達理論の構築音響液体と被検査物(半導体デバイス)との間に固体薄層を介した超音波伝達系において、受信強度を算出する理論モデルを構築した。音響液体としての水と半導体デバイスとの間に固体薄層を挿入した場合に超水浸超音波伝達(固体薄層の挿入により超音波共鳴が生じ、受信強度が従来水浸時を上回る)が実現される固体薄層の物性を理論モデルより算出するとともに、上記物性を有するいくつかの高分子薄層を特定した。厚さ9μmのポリ塩化ビニリデン層を介したシリコンへの超音波伝達を実施し、超水浸超音波伝達を実現した。2.半導体パッケージ検査アルゴリズムの開発多層構造化された半導体パッケージからの信号重畳を解決するため、(1)固体薄層を用いた周波数フィルタ設計、(2)ウェーブレット解析を利用した検査アルゴリズム開発に取組んだ。(1)では1.で構築した理論モデルより超水浸超音波伝達で実現される信号増幅に加えて、空間分解能を向上させる高周波数変調を実現する固体薄層を設計、実験により設計した周波数フィルタの有効性を確認した。さらに(2)では、多層構造半導体パッケージからの信号に様々なマザーウェーブレットを用いたウェーブレット解析を行い、信号重畳解決に最適なマザーウェーブレットを特定した。3.超水浸超音波映像検査システムの開発1.で構築した超水浸超音波伝達と2.で開発した検査アルゴリズムとを統合した超音波映像検査システムの開発に着手し、現在までに固体薄層の装脱着機構給排水機構、半導体デバイス昇降機構等の機構部を完成させた。

平成15年度は1.超水浸超音波伝達理論の構築、2.半導体パッケージ検査アルゴリズムの開発、3.超水浸超音波映像検査システムの開発に取組み、それぞれ以下のような研究実績を得た。1.超水浸超音波伝達理論の構築音響液体と被検査物(半導体デバイス)との間に固体薄層を介した超音波伝達系において、受信強度を算出する理論モデルを構築した。音響液体としての水と半導体デバイスとの間に固体薄層を挿入した場合に超水浸超音波伝達(固体薄層の挿入により超音波共鳴が生じ、受信強度が従来水浸時を上回る)が実現される固体薄層の物性を理論モデルより算出するとともに、上記物性を有するいくつかの高分子薄層を特定した。厚さ9μmのポリ塩化ビニリデン層を介したシリコンへの超音波伝達を実施し、超水浸超音波伝達を実現した。2.半導体パッケージ検査アルゴリズムの開発多層構造化された半導体パッケージからの信号重畳を解決するため、(1)固体薄層を用いた周波数フィルタ設計、(2)ウェーブレット解析を利用した検査アルゴリズム開発に取組んだ。(1)では1.で構築した理論モデルより超水浸超音波伝達で実現される信号増幅に加えて、空間分解能を向上させる高周波数変調を実現する固体薄層を設計、実験により設計した周波数フィルタの有効性を確認した。さらに(2)では、多層構造半導体パッケージからの信号に様々なマザーウェーブレットを用いたウェーブレット解析を行い、信号重畳解決に最適なマザーウェーブレットを特定した。3.超水浸超音波映像検査システムの開発1.で構築した超水浸超音波伝達と2.で開発した検査アルゴリズムとを統合した超音波映像検査システムの開発に着手し、現在までに固体薄層の装脱着機構給排水機構、半導体デバイス昇降機構等の機構部を完成させた。