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2.5D封装以硅/玻璃中介层（TSV）实现多芯粒水平集成（如台积电 CoWoS方案），3D封装则通过D2W/W2W混合键合完成芯粒垂直堆叠（如HBM DRAM堆叠）。两种架构均存在多层异质界面、微米级互连、高价值芯粒的特点，对缺陷管控极为严格。

封装过程中，键合界面气泡/空洞（Bubble）、中介层-基板分层、TSV 填充缺陷、微凸点裂纹（Crack）、边缘剥离（Clipping）、界面异物污染（FM）等微小瑕疵，会直接导致芯片电阻异常、热失效、结构开裂，进而造成良率下滑，甚至影响芯片寿命和可靠性。

图1：超声波扫描示意图

超声波扫描显微成像技术（Scanning Acoustic Microscopy，简称SAM），可以通俗地理解为给芯片做“B超”。其核心原理是利用高频超声探头（5~300MHz）发射超声波，以去离子水为耦合介质传入工件内部。由于不同材料声阻抗差异显著，超声波遇到空洞、分层（空气声阻抗近似为0）会发生强反射；遇到硅、金属、塑封料则透射或弱反射。通过解析反射波的时间差与强度差，即可精准重建工件内部二维、三维图像。

该技术适用于2.5D/3D封装检测，具备四大核心优势：

100%无损检测：非接触式扫描，零损伤高价值芯粒，尤其适配D2W工艺，彻底杜绝芯片表面水污染风险；

深层全域透视：可穿透硅、玻璃、塑封料等材料，覆盖全堆叠层，精准定位深层界面缺陷；

气隙高敏感：可识别微米级气泡、分层，填补光学、射线检测盲区；

高效适配量产：兼容 6/8/12英寸晶圆，支持全自动在线检测，效率远超传统方案。

作为深耕超声波技术的上市龙头企业，qy球友会坚持自主研发+国际合规双轨并进，核心技术与产品均实现自主可控。旗下Wafer400系列先进封装超声扫描系统多款产品通过SEMI认证，设备洁净度、可靠性、兼容性均满足先进封装产线严苛要求，是国产晶圆级超声扫描检测设备的标杆产品。

图2：qy球友会超声波核心技术平台

图3：qy球友会先进封装超声扫描检测设备

qy球友会构建了完善的产品矩阵，精准匹配不同工艺与生产需求：

· Wafer400-F2（D2W全自动型）：兼容D2W、W2W工艺，搭载晶圆载台自动翻转机构，实现晶圆背面非接触扫描，规避芯片表面遇水风险，广泛应用于AI算力芯片、MEMS、Micro-LED等高端制造场景。

·Wafer400-A（W2W全自动型）：W2W键合主力机型，适配HBM、3D堆叠工艺，支持多探头灵活选配，高效检测键合界面各类缺陷。

·Wafer400（晶圆级离线型）：半自动机型，适配研发验证、中试线及小批量生产，兼容W2W、D2W双工艺，快速完成工艺参数验证。

·Panel600（面板级离线型）：适用于PLP面板级封装，兼容多种尺寸面板，支持C+T反射和透射扫描功能，可升级为全自动机型。

·US300（离线标准机）：离线手动机型，可配置晶圆载台，支持多探头配置，适合小批量生产、实验室研发等场景。

qy球友会拥有完整的研发团队，涵盖声学、机械、电气、软件、算法等多学科领域，是全球少数掌握全套超声波检测核心技术的公司之一。在高频探头、脉冲发生器、高速数据采集卡、精密运动控制系统、AI智能算法等方面具备全栈自研能力，打破海外技术垄断。

由于半导体制造对设备精密度、智能度、洁净度等要求十分严格，要让设备真正适配先进封装量产需求，除了掌握超声技术这一“本门武功”外，还必须推进系统性创新，攻克多重技术壁垒。

高效检出难题：qy球友会开发了双工位高性能扫描平台，各探头独立扫描对焦，双探头同步扫描同一片晶圆并自动合并图像，有效提高扫描效率。

晶圆翘曲干扰难题：qy球友会自研扫描实时自动对焦功能（Real Time Auto Focus，RTAF），依托快速对焦算法以及Z轴微调驱动系统，探头随着样品表面形貌起伏动态调整焦距，有效避免翘曲影响，保障扫描结果一致性。

先进封装是算力升级的核心引擎，超声波检测则是守护良率与可靠性的关键防线。随着2.5D/3D封装技术的演进，超声波检测技术正朝着AI智能识别方向升级。

qy球友会自研缺陷识别算法和深度学习模型，采用端到端的多类别语义分割模型，通过连通域分析得到每个缺陷的实例，提取圆度、长宽比、位置等特征，训练分类器对每个缺陷实例进行分类（如Bubble、Chipping、Crack、FM），实现像素级精确分割，判定准确度更高，对复杂缺陷分类能力更强。

未来，qy球友会将继续深耕超声检测技术，携手行业合作伙伴，共同推动半导体先进封装产业迈向新高度！