为什么要用超声波SAT检测IGBT？

       近年来、随着新能源电动汽车、风能/光伏发电等产业的快速发展。功率器件相关的需求也出现巨大的增长。作为功率器件的“老大哥”IGBT模块随之迎来了井喷式增长。今天我们就超声SAT在IGBT模块封装质量检测中的应用展开讨论。

       IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT双极型三极管和绝缘栅型MOS场效应管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。其具有高输入阻抗，低导通压降，高速开关特性和低导通状态损耗等特点，非常适合高电压和高电流的光伏逆变器、储能装置和新能源汽车等电力电子应用。国际知名IGBT厂商如英飞凌、安森美、思达半导体大厂订单也排起了长队。与此同时，我国IGBT模块相关产业也迎来了多家大厂入驻，也诞生了如比亚迪，中车，华微电子等IGBT模块技术前列公司。

       由于IGBT模块内部为多层结构集成数个电子元器件，涉及材料、微电子、焊接等多个学科中数百种工艺。技术门槛高，研发投入大，如何保证IGBT内部封装质量？是厂家们较为关心的问题。

       超声SAT检测技术：一般指的是超声波扫描显微镜检测，也称为水浸式超声波断层扫描成像技术。主要用于检测工件内部的空洞、裂纹、分层，焊接不良等缺陷，可以检测出工件内部缺陷处界面的二维图像，类似给工件做“B超”。

Hiwave超声扫描显微镜S600

       由于技术壁垒高，超声波扫描显微镜研发制造技术一直被发达国家所垄断，其价格一直较高居不下。最初也是只仅仅用于半导体芯片封装的内部空洞、裂纹、分层检测。因高频超声波对面积型缺陷极为敏感，检测精度高，可以对工件内部对缺陷做定性定量分析，和X-ray设备形成充分互补。超声SAT成为了相关厂家们检测工件内部二维图像不可或缺的影像检测设备。

       后面随着我国超声波扫描成像技术的发展，在目前，国产自主品牌Hiwave超声扫描显微镜，设备已经成功进入材料检测领域，芯片封装，锂电池浸润性检测，IGBT模组封装检测、汽车水冷板焊接质量检测等领域。也获得了国内外客户们如华为、比亚迪、中国电子、西门子、施耐德...等相关企业的高度认可。

       以下为Hiwave在IGBT模块领域检测案例：

       使用机型：S600

       C扫探头：50MHz-1in

       扫描分辨率：100μm

       扫描速度：0.5m/s

       扫描耗时：240s

       通过C扫描发现：样品内部存在结合缺陷，典型缺陷如红色箭头所示.

       案例一：

       案例二：

       案例三：

       从Hiwave超声扫描显微镜检测图像中，我们可以直观精准的检测出IGBT模组内部各个层面间的缺陷。

       Hiwave 超声扫描显微镜设备特点：

       1、 具备A（点扫描）、B（纵向扫描）、C（横向扫描）、多层扫描、Tray-托盘扫描，厚度测量等系列扫描模式。

       2、 具备定量测分析功能，以图像方式直观显示被测件内部缺陷的位置、形状和大小，并进行缺陷的尺寸和面积统计，自动计算缺陷占所测量面积的百分比；具备缺陷尺寸标识；厚度与测距等功能。

      3、 具备图像着色功能，可根据相位翻转自动着色；可根据灰度等级手动着色；可根据厚度变化，自动着色；

       4、 扫描轴采用直线电机和光栅尺，可以获得更高的运动精度，最高分辨率达0.1μm。

       5、 适用于单个器件的快速扫描分析，也可批量放置样品同步进行缺陷识别，快速筛选出不合格品。

       6、 可兼容1~110MHz的超声探头。

       7、 检测软件自主研发，中英文界面，可根据客户需求对功能进行持续升级。