揭秘“水浸超声C扫描”如何检测AMB陶瓷覆铜板
发布时间:2024-8-22  

  陶瓷覆铜板Ceramic Copper Clad Laminate,简称CCL)顾名思义是一种将陶瓷和铜材料相结合在一起(多层陶瓷介质层和内外层铜箔),主要用于制备集成电路的基本材料,具有优异的电气性能和机械性能,在军事、航空航天等高密度集成电路中得到了广泛应用。

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四种覆铜板结构

  陶瓷覆铜板最常用的制备方法就是AMB工艺,它是一种活性物质钎焊工艺,由DBC工艺基础上发展而来,利用活性物质金属钎料实现氮化铝和无氧铜的高温冶炼相结合,通过印刷方式将活性钎料印刷在陶瓷基板表面,然后将铜箔层放置在金属焊料陶瓷基板两侧在进行真空烧结,如上图右下角结构所示,这种工艺应用极为广阔。如:高性能电路板制造、碳化硅芯片封装、车载电子设备、笔记本电脑、医疗器械等。

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  从上述AMB陶瓷基板工艺制备中可以看出,钎料成分与钎焊层贴合率很大程度会影响到质量问题,如果出现钎料温度粘合度不够或印刷不均匀,在真空烧结时,焊料熔化没有覆盖到漏印区域,界面之间导致内部焊接不良,会形成空洞、裂纹等缺陷。在使用时界面强度低,附着力效果不好,严重会影响到后续使用时电路发生短路,对设备正常工作产生很大影响。

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  水浸超声C扫描设备是一种声学显微镜,最早由苏联学者Sokolov提出,后来开始逐渐慢慢发展成现在的超声扫描显微镜(SAM,工作原理主要利用材料声学性能差异生成二维图像,可以对陶瓷覆铜板界面缺陷逐层检测。

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水浸超声C扫描设备

  这种方法对比X-Ray射线,具有较高的灵敏度、周期短、效率高,最主要对人体无危害。水浸超声,工作时需要以水为传播介质,在遇到不同界面时会出现不同长短的波值,由此来判别是否存在缺陷。

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AMB陶瓷覆铜板

  C扫描是一种自动化扫描,利用数据采集卡收集A扫描波值,经过软件自动处理,生成缺陷图像,一目了然,如下图所示:

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AMB陶瓷覆铜板超声C扫描

  从采声检测结果可以看出陶瓷覆铜板内部存在空洞、裂纹缺陷。水浸超声C扫描设备采用特殊的声学检测方式,利用高频超声换能器对其材料内部微小裂纹、分层、空洞检测具有敏锐的识别功能。近年来采声利用此设备,检测过航空航天曲面钎焊蜂窝板、汽车曲轴连杆衬套贴合质量、云母材料电芯外壳、锂电池浸润性、液冷板等案例,这项技术是一种检测材料较广的超声无损检测设备,为我国工业发展解决了很多实际性难题。

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