Keramikas pamatnes ir būtisks materiāls lieljaudas elektronikas iepakojumā, kas tieši ietekmē ierīces siltuma pārvaldību, elektrisko stabilitāti un vispārējo uzticamību. Tādās nozarēs kā jauni enerģijas transportlīdzekļi, 5G sakari, spēka elektronika un pusvadītāju apgaismojums, tiešā savienojuma vara (DBC) keramikas substrāti ir kļuvuši par izvēlētu materiālu IGBT moduļiem un citām lieljaudas paketēm to izcilās siltumvadītspējas, augstas temperatūras pretestības, elektriskās izolācijas un mehāniskās izturības dēļ.
Keramikas pamatnes ražošanas kvalitātes izaicinājumi
Ražošanas un montāžas laikā keramikas pamatnēm bieži rodas defekti, piemēram, nepietiekams pildījums, aukstās lodēšanas savienojumi, tukšumi, vara izsīkums un virsmas skrāpējumi. Tā kā integrācijas līmenis paaugstinās un pakotņu struktūras kļūst sarežģītākas, šo defektu noteikšana kļūst arvien grūtāka. Tradicionālā nesagraujošā rentgena pārbaude var ātri pārbaudīt caurumus un lodēšanas savienojumus, taču divdimensiju attēlveidošana bieži vien cieš no attēla pārklāšanās un aklo zonu, pārbaudot daudzslāņu vai augstas precizitātes iepakojumus. Nozares dati liecina, ka šādi neatklāti trūkumi var samazināt iepakojuma ražu par 15–20%, izraisot ievērojamus finansiālus zaudējumus. Tāpēc augstas precizitātes, viedo automātiskās pārbaudes iekārtu ieviešana ir būtiska, lai uzlabotu ražu un produktu uzticamību.
PTC izrāvienu DBC defektu noteikšanas sistēma
Lai risinātu šīs problēmas, PTC ir izstrādājis DBC defektu automātiskās pārbaudes iekārtas, kas īpaši izstrādātas, lai identificētu gan izplatītus, gan smalkus keramikas substrātu defektus iepakošanas procesa laikā. Šī sistēma tiek plaši izmantota jaudas pusvadītāju, jaunu enerģijas transportlīdzekļu un optoelektronisko ierīču ražošanas līnijās, un tā efektīvi nosaka tādas problēmas kā vara tukšumi, gaisa burbuļi, atlikušais vara, skrāpējumi, nepareizi izlīdzināti griezumi, slikta pārklājuma, lodēšanas maskas defekti un oksidācija, padarot to par svarīgu instrumentu augstas klases keramikas iepakojuma kvalitātes kontrolei.
PTC DBC iekārtai ir ātrgaitas līnijas skenēšanas kamera, kas savienota pārī ar augstas izšķirtspējas objektīvu, lai nodrošinātu gan precīzu attēlveidošanu, gan ātru pārbaudi. Precīzas kustības platforma nodrošina attēla stabilitāti, savukārt vairāku staciju optiskā sistēma ievērojami samazina izlaidumu skaitu. Iekārta atbalsta gan tiešās pārbaudes, gan darbstacijas atkārtotas pārbaudes režīmus, ievērojami uzlabojot defektu apstiprināšanas efektivitāti. Tā integrētā programmatūra nodrošina visaptverošu datu izsekojamību un automatizētu atskaišu ģenerēšanu, lai izpildītu stingras procesa kontroles un izsekojamības prasības.
Tā kā trešās paaudzes pusvadītāju materiāli, piemēram, GaN, SiC un AlN, virza keramikas substrātus uz augstāku veiktspēju un lielāku integrāciju, defektu noteikšanas prasības kļūst arvien stingrākas. PTC DBC defektu automātiskās pārbaudes iekārta ne tikai pārvar mūsdienu iepakojuma kvalitātes uzraudzības izaicinājumus, bet arī spēlē neaizstājamu lomu produkta konsekvences un uzticamības nodrošināšanā, padarot to par stūrakmeni inteliģentai, augstas kvalitātes keramikas substrātu nozares attīstībai.
