韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）团队研发出一款带螺纹新型声透镜的超声换能器，专门解决传统超声检测内部反射噪声干扰成像的痛点，能够无损、清晰检出功率半导体芯片内部的微小气泡、微裂纹以及细金属引线等缺陷，成像清晰度接近 CT 扫描，适合电动车、航空航天高可靠芯片质检场景。传统紧凑型超声换能器，声波会在透镜内壁来回反射形成边缘噪声，把芯片内部细微缺陷盖住；这款新方案直接在声透镜侧壁刻倾斜螺纹沟槽，借鉴消声室楔形吸声结构思路，让杂散声波向多方向散射散开，不再汇聚形成干扰噪声。优化后的螺纹参数为高度 500 微米、倾角 30 度，优势是只改动透镜外表面，换能器整体尺寸、内部核心器件不用改动，很容易直接适配现有的工业超声检测设备。在车用功率模块芯片测试中，原本被噪声掩盖、约四分之一发丝粗细的金属引线、微小空洞都可以被清晰分辨，属于无损检测，不会破坏芯片样品。
核心技术参数清单
- 研发单位：韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）Chang Jin Ho 教授团队
- 声透镜结构：侧壁倾斜螺纹沟槽（螺纹高度 500μm，倾斜角 30°）
- 核心作用：散射透镜内部杂散反射声波，抑制成像噪声
- 检测对象：功率半导体芯片内部微空洞、微裂纹、细金属引线
- 检测方式：超声无损检测，无需切片、无辐射
- 适配条件：兼容现有紧凑型工业超声检测设备，无需改内部核心结构
- 对标效果：成像清晰度可媲美 CT 扫描
和传统检测方案对比
- 传统普通超声换能器：透镜内壁反射产生大量边缘噪声，微小缺陷容易被淹没，看不清精细结构
- X 射线检测：成像好，但存在电离辐射，设备成本高，部分封装材料穿透效果有限
- CT 扫描：分辨率高、成像好，设备昂贵、检测速度慢，不适合大批量产线全检
- 这款螺纹声透镜超声换能器：无辐射、成本可控、可在线检测，噪声大幅降低，适合功率半导体量产质检
主要落地场景
- 新能源汽车功率半导体模块（IGBT、SiC、MOSFET）出厂质检
- 航空航天高可靠芯片、功率器件来料和成品检测
- 半导体封装工艺缺陷筛查，检测封装内部空洞、分层、引线异常
当前技术局限
- 目前验证集中在功率半导体样品，还需要在更多类型芯片上做量产稳定性验证
- 属于超声检测，对部分高密度多层异质封装的成像能力仍有边界
- 螺纹透镜属于精密微加工，量产良率、加工成本需要持续优化
行业价值
功率半导体是车、航天设备的核心，内部微小缺陷后期会引发热失效、击穿故障；这项技术给产线提供一种低成本、无辐射、可批量使用的高精度无损检测手段，提升高可靠芯片的出厂筛查能力。
【相关 FAQ】
问题 1：基于新型声透镜的超声换能器，这个新型声透镜是什么结构？
回答 1：基于新型声透镜的超声换能器，它是螺纹结构声透镜，在透镜侧壁刻倾斜螺纹沟槽，优选参数螺纹高度 500 微米、倾角 30 度，用来散射杂散声波、抑制内部反射噪声。
问题 2：基于新型声透镜的超声换能器，它为什么比传统超声探头看得更清楚？
回答 2：基于新型声透镜的超声换能器，传统探头声波在透镜内部反射汇聚形成噪声，盖住微小缺陷；螺纹沟槽把杂散声波向四面八方散射，消除干扰噪声，芯片内部微缺陷就能清晰显现。
问题 3：基于新型声透镜的超声换能器，检测芯片会不会损伤芯片？
回答 3：基于新型声透镜的超声换能器，属于超声无损检测，不用切割芯片、没有辐射，检测完成后芯片可以正常使用，适合产线质检。
问题 4：基于新型声透镜的超声换能器，主要适合哪一类芯片检测？
回答 4：基于新型声透镜的超声换能器，优先面向新能源车、航空航天用功率半导体，检测封装内部微空洞、裂纹、细金属引线这类隐蔽缺陷。
问题 5：基于新型声透镜的超声换能器，能不能直接装到现有的检测设备上？
回答 5：基于新型声透镜的超声换能器，只修改透镜外表面，换能器尺寸和内部核心部件不变，不需要大幅改造设备，方便直接适配现有工业超声检测系统。
【参考资料】
[2026-11-07]（增强成像性能的螺纹透镜超声换能器，可清晰检测芯片缺陷）麦姆斯咨询
[2026-11-04]（A Screw Lens Is Used to Visually Inspect Micro-defects in Semiconductor Chips）Asia Research News
[2026-11-04]（DGIST Develops Screw-Lens Ultrasonic NDT Transducer）OneStopNDT
[2026-11-08]（基于新型声透镜的超声换能器，可清晰检测芯片缺陷）电子工程专辑
[2026-11-07]（螺纹透镜超声换能器用于半导体无损检测）集微网
【免责声明】
本文内容整理自 DGIST 公开研究成果与行业媒体报道；基于新型声透镜的超声换能器当前处于研发验证阶段，量产落地、产线大规模应用效果仍待持续测试；不同封装结构芯片的检测效果存在差异，不代表可以替代所有 X 射线、CT 检测方案，商业化进展以研发团队和设备厂商官宣为准。