Serie de métodos de inspección: Prueba SAT con microscopio de barrido ultrasónico
Sustrato cerámico DBC (cobre de unión directa)Se refiere a un sustrato metalizado que se forma cuando el cobre se sinteriza directamente sobre cerámica de óxido de aluminio o nitruro de aluminio en condiciones de alta temperatura. DBC recubierto de cobre.sustratos cerámicosSon los preferidos por los usuarios debido a su excelente estabilidad, alta capacidad de conducción de corriente, alto aislamiento eléctrico y conductividad térmica. Encuentran amplias aplicaciones en diversos campos, como la industria de la iluminación inteligente LED y la industria de dispositivos electrónicos de potencia, e incluso desempeñan un papel importante en las placas portadoras de componentes electrónicos de potencia con alta capacidad de conducción de corriente y disipación de calor en los módulos IGBT de grado automotriz de la industria de vehículos de nueva energía.
En cualquier industria, los fabricantes deben lograr una alta tasa de soldadura fuerte entre las capas de cerámica y cobre, evitando la delaminación y la formación de burbujas durante el uso posterior. La presencia de burbujas entre el cobre y la cerámica podría afectar la resistencia de la unión en la interfaz, lo que podría causar problemas como fallos térmicos en productos posteriores. Tomando como ejemplo los sustratos cerámicos DBC, el proceso de unión directa de cobre DBC utiliza calentamiento a alta temperatura para combinar...óxido de aluminio (Al₂O₃)y placas de cobre (Cu). A pesar de ser una tecnología avanzada de producción en masa en la industria, es inevitable que se formen pequeñas burbujas en la interfaz de unión. El calor generado durante el uso posterior puede provocar la expansión de estas burbujas, lo que a la larga provoca fallas en el producto. Por lo tanto, la detección de defectos en sustratos cerámicos se ha convertido en un aspecto cada vez más importante para los principales fabricantes.
Anteriormente, la industria solía depender de la inspección visual o de las pruebas de propiedades mecánicas. Sin embargo, la inspección visual manual puede presentar ciertas imprecisiones, la inspección con IA por visión artificial no puede identificar defectos internos por huecos entre capas, y las pruebas de propiedades mecánicas implican pruebas destructivas, que inutilizan el sustrato cerámico después de la prueba.
La microscopía acústica de barrido ultrasónico (SAT) combina alta precisión con ensayos no destructivos, ofreciendo una alta sensibilidad a defectos relacionados con huecos, como burbujas y vacíos, en sustratos cerámicos. Permite obtener imágenes ultrasónicas de alta precisión de la interfaz de unión en sustratos cerámicos DBC.
La inspección SAT se basa en las propiedades físicas de las ondas ultrasónicas, de forma similar a los exámenes médicos por ultrasonido o la detección por sonar en submarinos. Las ondas ultrasónicas se transmiten al interior del sustrato cerámico a través de un medio específico. Cuando las ondas ultrasónicas detectan defectos como burbujas, grietas y delaminación, reflejan señales específicas. Tras recopilar estas ondas reflejadas, se realiza un procesamiento computarizado de imágenes para generar visualizaciones de las condiciones internas del sustrato cerámico.
La precisión de la imagen del escáner ultrasónicoEl equipo de inspección por microscopio ha alcanzado el nivel micrométrico manteniendo una alta eficiencia de detección. Además, tras generar imágenes, se realizan cálculos automáticos de áreas defectuosas y espacios vacíos.
Se pueden realizar proporciones.
Una imagen real de la inspección del sustrato cerámico DBC utilizando ondas ultrasónicas (las áreas blancas indican huecos), lo que permite una localización intuitiva de las áreas defectuosas.
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