半导体级X射线检测设备的工作原理是什么?
2025-06-03

X射线检测设备是半导体制造中检测环节要用到的无损检测工具,它的原理主要是利用X射线的穿透性和成像技术检测芯片内部缺陷,以保证生产的半导体产品的良品率,使用Xray检测设备可以提前分析出产品的缺陷和漏洞为用户省下成千上百万的损失。

半导体级X射线检测设备的工作原理是什么?(图1)


X射线是如何产生与发射的?

技术核心是微焦点X射线管,焦点尺寸可达0.03mm,在高压电场加速电子撞击钨靶产生X射线,而管电压(kV值)控制穿透力,高电压(200kV)适合高密度复杂结构的封装,低电压适合高分辨率检测(PCBA电路板)。

X射线为什么能检测?

因为不同材料吸收率不同,所以导致收集回来的射线的深浅颜色不同,根据些收集回来的数据通过多角度发射扫描组成三维重建数据可以直观地检测出隐藏的缺陷。

X射线怎么输出结果?

平板探测器或者CCD相机捕获X射线信号,帧积分叠加和散射校正技术提升图像质量,确保微米级分辨率。

X射线图像是怎么呈现出来的?

简单来说这部分技术就是在给半导体拍“X 光片”时,用以下两种关键方法让照片更清晰。

平板探测器/ CCD相机技术就像数码相机的底片“抓拍”穿过半导体的X射线,把这些看不见的射线变成能处理的图像信号。

帧积分叠加技术具体原理就像用美颜相机磨皮但保留真实轮廓,比如拍 10 张照片,把它们叠在一起处理就更加清晰。

散射校正技术指的是X射线穿过物体时可能会“跑偏”(散射)就像手电筒光透过玻璃会晃,而这个技术能把这些“跑偏”的光线修正回来,避免图像出现重影或模糊,最终让拍到的半导体内部结构像高清地图一样精准。

优势

核心优势主要就是无损检测,可以不拆开产品就能检测产品有没有问题,另一个就是电压功率比较高的设备可以穿透更加复杂和比较致密也就是比较厚的电子产品。

际诺斯总结

半导体检测用的X射线设备就像给芯片拍高清X光片,通过X射线在不同材料吸收射线量不同这个原理结合探测器抓拍后叠加重建图像,通过技术手段去掉干扰让细节更清晰,不用拆产品就能找出内部瑕疵,尤其能看穿复杂厚电子产品帮企业省成本。

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