焊接是通过加热或加压、或者两者并用或填充材料使工件实现原子之间的结合实现工件的连接方法。它是现在生产加工各类金属机械结构件的主要工艺方法之一,焊接的方法种类有很多,按其工艺特点可分为熔焊、压焊和钎焊三大类。常见分类如下。
1. 声阻抗差异反射
· 超声波在不同介质中传播时,声阻抗(Z=ρv,ρ 为密度,v 为声速)差异界面会产生反射波
· 缺陷(如空气空洞 Z≈0)与材料(如硅 Z≈1.9×10⁶ kg/(m²・s))的声阻抗差异极大,会形成强反射信号,成为缺陷识别的物理基础
反射系数公式:R=(Z₂-Z₁)²/(Z₂+Z₁)²,界面差异越大,反射信号越强
2. 脉冲回波时间差定位
采用脉冲 - 回波模式(Pulse-Echo):探头发射短脉冲声波,接收反射回波
缺陷深度计算:d=v×Δt/2(v 为材料声速,Δt 为发射 - 接收时间差)
3. 聚焦声场与扫描成像
通过声学透镜将超声波聚焦为微米级束斑,实现高分辨率检测
探头在 X-Y 平面逐点扫描,采集每个点位置的回波信号,重建二维图像
IGBT 模块作为新能源汽车、光伏逆变、风电变流、轨道交通等领域的核心功率半导体器件,其封装可靠性直接决定整机设备的安全与寿命,而钎焊工艺是 IGBT 封装中最关键、最脆弱的核心环节,直接决定模块的散热、机械、电气与长期可靠性,是 IGBT 的 “命脉工艺”。C-SAM 依靠声阻抗差异原理,对钎焊空洞、分层、微裂纹、未焊合等缺陷灵敏度极高,可检出毫米以下的微小缺陷,精准定位芯片正下方等核心散热区的缺陷,反向通过 C-SAM 的量化检测数据,可反向指导真空钎焊的真空度、温度曲线、焊接压力等工艺参数优化,快速降低钎焊空洞率、消除分层缺陷,大幅提升 IGBT 钎焊工艺的批量稳定性与良率,从工艺端保障模块可靠性。彻底解决钎焊不良导致的热阻飙升、芯片过热等失效问题。