Grundlagen der Akustischen Mikroskopie und ihre Anwendung zur Fehleranalyse in der Elektronikindustrie
Das Grundprinzip der Akustischen Mikroskopie (Scanning Acoustic Microscopy – SAM) besteht darin, Ultraschallwellen auszusenden und deren Reflektion an Phasengrenzen/Oberflächen zu empfangen.
Die wohl bekanntesten Bespiele diesen Prinzips sind das Aktive Sonar oder das Echolot von Fledermäusen. In der SAM werden Ultraschallwellen erzeugt, die auf Grund ihrer hohen Frequenz auch in Feststoffe eindringen können. Diese werden an den verschiedenen Grenzflächen im Innern der Probe reflektiert und als Tiefenprofil bildlich dargestellt.
Trifft eine Schallwelle auf einen Hohlraum, wie einen Riss, so wird der Schall an der Phasengrenze komplett zurückgeworfen (Totalreflektion). Dies macht man sich in der Fehleranalyse zu nutzen, um z.B. Hohlräume im Gehäuse elektronischer Bauteile, Ablösungen (Delaminationen) einzelner Schichten sowie Fehler in Lötstellen zu detektieren. Als zerstörungsfreies bildgebendes Verfahren hilft die Akustische Mikroskopie natürlich auch, gegenüber zerstörenden Verfahren wie der Schliffbild Analyse, Kosten zu sparen. Zum einen müssen keine teuren Baugruppen zerstört und zum anderen kann ein ganzer Bereich und nicht nur einzelne Schliffebenen untersucht werden.
