检验方法系列:超声波扫描显微镜SAT测试
DBC(直接键合铜)陶瓷基板是指在高温条件下将铜直接烧结到氧化铝或氮化铝陶瓷上而形成的金属化基材。 DBC 覆铜陶瓷基板因其优异的稳定性、高载流能力、高电绝缘性、导热性而受到用户的青睐。广泛应用于LED智能照明行业、电力电子器件行业等各个领域,甚至在新能源汽车行业汽车级高载流量、高散热的电力电子元件载板中发挥着重要作用。 IGBT 模块。
在任何行业的需求中,制造商都需要在陶瓷层和铜层之间实现高钎焊率,并避免在后续使用过程中出现分层或气泡。铜和陶瓷之间存在气泡可能会导致界面处的结合强度出现问题,从而可能导致后续产品出现热故障等问题。以DBC陶瓷基板为例,DBC直接键合铜工艺利用高温加热结合氧化铝 (Al2O₃)和铜(Cu)板。尽管是业界先进的量产技术,但接合界面仍不可避免地存在微小气泡。随后使用过程中产生的热量会导致这些气泡膨胀,最终导致产品故障。因此,陶瓷基板的缺陷检测已成为主要制造商日益重要的方面。
过去,该行业经常依赖目视检查或机械性能测试。但人工目视检测存在一定的误差,机器视觉AI检测无法识别内部层间空洞缺陷,机械性能测试涉及破坏性测试,测试后陶瓷基板无法使用。
超声波扫描声学显微镜 (SAT) 结合了高精度和无损检测,对陶瓷基板内的气泡和空隙等间隙相关缺陷具有高灵敏度。它可以对DBC陶瓷基板内的键合界面进行高精度超声扫描成像。
SAT检查是基于超声波的物理特性,类似于医学超声检查或潜艇中的声纳检测。超声波通过一定的介质传播到陶瓷基体内部。当超声波遇到气泡、裂纹、分层等缺陷时,会反射出特定的信号。收集这些反射波后,进行计算机图像处理,以可视化陶瓷基板的内部状况。
超声波扫描图像精度荷兰国际显微镜检测设备已达到微米级,同时保持较高的检测效率。此外,生成图像后,自动计算缺陷面积和空隙
使用超声波进行 DBC 陶瓷基板检测的实际图像(白色区域表示空隙),可以直观地定位缺陷区域。
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