2022年全球陶瓷基板市場銷售額達到了375億美元,預計2029年將達到2,563億美元,年復合增長率(CAGR)為26.0%。從產(chǎn)品類型方面來看,氮化硅陶瓷基板處于主導地位,2022年份額將達到90%。就應用來看,汽車行業(yè)在2022年份額大約是69%,在眾多的AMB/DBC陶瓷基板相關的上下游企業(yè)中,AMB/DBC陶瓷基板的本身質(zhì)量檢測都是極為重要的一環(huán),本文就陶瓷基板內(nèi)部缺陷問題超聲SAM檢測展開討論。
AMB是在DBC技術的基礎上發(fā)展而來的。DBC和AMB基板區(qū)別,主要是工藝不同。DBC基板(Direct Bonding Copper);采用的是DBC制作工藝,是將銅箔燒結覆銅到陶瓷基板上面。AMB基板(AMB(Active Metal Brazing)采用的是AMB活性釬焊工藝,制作工藝技術較難,采用AMB工藝制備的陶瓷基板,不僅具有更高的熱導率、更好的銅層結合力,而且還有熱阻更小、可靠性更高等優(yōu)勢。目前,評估陶瓷材料性能主要包括外觀、內(nèi)部缺陷檢測、力學性能、熱學性能、電學性能、封裝性能(工作性能)和可靠性測試等。
Hiwave和伍超聲SAM檢測
在工業(yè)中特指《水浸超聲掃描顯微鏡》也稱為超聲波SAM設備或超聲波SAT掃描成像技術。主要應用檢測工件內(nèi)部微小空洞以及缺陷。
Hiwave和伍自研高頻超聲波掃描顯微鏡SAM設備,可以對工件內(nèi)部進行高精度的超聲波掃描數(shù)字化掃描成像。檢測精度可達微米級,對陶瓷基板行業(yè)的內(nèi)部缺陷檢測問題,提供了新的無損檢測設備及方法。
Hiwave和伍自研超聲波掃描顯微鏡所示。檢測時,由超聲波探頭發(fā)射出一束超聲波,通過耦合介質(zhì)進入工件內(nèi)部。當超聲波傳播過程中遇到兩種不同材料的界面時,超聲波發(fā)生反射。探頭接收反射回的超聲信號,通過接收到的超聲能量的大小與時間達到檢測焊接面質(zhì)量的目的。
以DBC陶瓷基板為例,DBC直接鍵合銅工藝是利用高溫加熱將氧化鋁(AI2O3)和銅(Cu)板相結合。但即使它已是行業(yè)內(nèi)較為前沿的量產(chǎn)技術,結合面也不可避免地會出現(xiàn)微小的氣泡,在后續(xù)使用過程中產(chǎn)生的熱量會導致氣泡進一步擴大,最終導致產(chǎn)品失效。
Hiwave和伍利用超聲波掃描顯微鏡檢測各種陶瓷材料的內(nèi)部超聲圖像中,我們可以很直觀精確的發(fā)現(xiàn)缺陷的所在具體位置。超聲SAM設備成像優(yōu)點;檢測精準,缺陷分辨力高、成像直觀。缺陷敏感度高、檢測材料范圍廣、支持分層掃描、斷層掃描,可對缺陷進行定性定量分析,如缺陷面積、占比等。適合檢測陶瓷材料種各種類型的缺陷如空洞、裂紋、氣泡、夾雜、分層、焊接、粘接、電鍍空穴等缺陷。
Hiwave和伍超聲波掃描顯微鏡支持多種掃描成像模式;A、B、C、T、批量掃描、斷層掃描。與CT類似,支持MES系統(tǒng)接入、并對缺陷尺寸面積進行自動統(tǒng)計和計算、可對檢測結果自動進行編輯并輸出報告文檔。為陶瓷基板材料內(nèi)部質(zhì)量檢測方面提供了可靠的檢測方案及設備。