KJTD SDS-34000 超聲波探傷成像裝置，筑牢半導體靜電卡盤品質防線

發布日期：2026-08-10      瀏覽次數：47

1. 品牌與定位

廠商：日本 KJTD（京陶探傷，精密超聲無損檢測專業廠商）
 
SDS-34000 屬于SDS-Ⅲ 全數字超聲波探傷成像（C-SAM 超聲掃描顯微鏡）旗艦機型，是 KJTD 針對半導體氧化鋁陶瓷靜電卡盤（ESC）定制開發的水浸式高頻超聲掃描成像檢測設備，主打陶瓷復合結構界面缺陷、層間剝離、內部氣孔、電極層空洞、焊接封接缺陷的非破壞全域可視化檢測，是半導體真空腔體核心部件靜電卡盤出廠品控、來料檢驗、老化失效分析的主力精密檢測設備。


SDS-Ⅲ系列整機（SDS-34000同平臺）
 

2. 核心工作原理

采用水浸脈沖反射式超聲 C 掃描成像（C-Scan）：

1. 搭載 KJTD 自研HIS3-HF 超寬帶高頻超聲發射接收主機，通過 PVDF 高分子高頻水浸探頭向靜電卡盤陶瓷基體發射 MHz 級高頻超聲波；

2. 超聲波穿過氧化鋁陶瓷介質，在陶瓷 - 金屬電極、陶瓷 - 水冷基板、粘接界面、內部缺陷處產生反射回波；

3. 6 軸高精度運動平臺全域掃描采集回波幅值、相位、時延數據；

4. 專用 MURAI 圖像處理算法合成 B 掃描斷面圖、C 掃描平面云圖，直觀呈現缺陷位置、面積、深度、分層狀態，全程無損不損傷高價值靜電卡盤工件。

二、核心硬件配置（SDS-34000 主力規格）

1. 超聲主機單元（HIS3-HF）

• 脈沖發射電壓：空載 - 200V，窄脈沖激勵，近表面檢測盲區極小；

• 工作帶寬：10MHz~125MHz 高頻適配，適配陶瓷薄壁、薄層電極檢測；

• 重復頻率（PRF）最高 2kHz，高速掃描保障產能；

• 增益調節：0~80dB 連續可調，適配厚陶瓷基體與薄層界面差異化檢測。

2. 六軸精密掃描平臺（靜電卡盤定制行程）

• 直線軸：X=500mm、Y=400mm、Z=300mm，可覆蓋 12/18/300mm 全尺寸晶圓用靜電卡盤；

• 旋轉軸 R：工作臺轉盤 φ300mm，θ1±110°、θ2±45°，異形圓弧型卡盤、環形卡盤適配；

• 定位重復精度：±2μm，微米級缺陷定位，匹配半導體精密質檢要求。

3. 成像與控制系統

• 工業工控機 + Windows 專業檢測軟件，實時同步顯示B 掃描（深度剖面）+C 掃描（平面全域）；

• KJTD 獨1家MURAI 智能缺陷成像算法：支持二值化、2 色、16 階、256 階彩色梯度成像，缺陷邊界銳化，區分粘接弱結合、完1全剝離、內部氣孔、微裂紋、電極斷線空洞；

• 原始超聲波形存儲、缺陷尺寸自動測算、厚度云圖、缺陷面積統計、檢測報告一鍵導出；

• 最大采樣點數 4000 萬點 / 單次掃描，高密度成像無細節丟失。

4. 適配探頭（靜電卡盤專用選配）

標配 KJTD PVDF 高分子水浸聚焦探頭（聲阻抗匹配純水 + 氧化鋁陶瓷）：

• 20MHz/35MHz：厚壁陶瓷基體、基板焊接層檢測；

• 80MHz/100MHz/125MHz：表層介電層、薄膜電極、近表面微剝離、微米級氣孔檢測。

三、針對靜電卡盤（ESC）的核心檢測能力

靜電卡盤為氧化鋁陶瓷 + 金屬電極 + 水冷底座 + 粘接層多層復合結構，服役于刻蝕、PVD、CVD 真空設備，層間剝離、內部孔洞、電極缺損會直接導致晶圓吸持不均、局部打火、裂片、真空泄漏，SDS-34000 精準覆蓋全部失效點位檢測：

1. 陶瓷本體缺陷檢測

    

   氧化鋁陶瓷燒結氣孔、燒結微裂紋、邊角磕碰暗裂、內部雜質團聚，規避真空熱循環下陶瓷炸裂風險。

2. 電極層完整性檢測

    

   卡盤內部鎢 / 鉬金屬電極圖案斷線、電極空洞、電極與陶瓷介質層剝離，判斷高壓靜電加載均勻性。

3. 層間粘接界面檢測（核心用途）

    

   陶瓷層與金屬底座、水冷結構粘接層局部脫粘、整面分層、膠層氣泡，是靜電卡盤老化失效最主要誘因。

4. 水冷腔體密封性檢測

    

   內置水冷流道側壁壁厚缺陷、流道焊接微氣孔、水冷層界面滲水隱患預判。

5. 返修 / 再生卡盤復檢

    

   卡盤表面研磨翻新后，檢測內部是否產生隱性層間應力開裂，判定是否可二次上機使用。

四、產品核心優勢對比（常規超聲設備 / X 射線）

優勢 1：界面剝離識別碾壓 X 射線

X 射線僅能識別高密度孔洞，無法區分緊密粘接與微剝離界面；SDS-34000 依靠超聲界面反射波幅值差異，精準判定弱結合層，是靜電卡盤界面檢測唯1可靠手段。

優勢 2：無損、無輻射適配潔凈車間

水浸超聲無電離輻射，檢測后工件可直接進入半導體無塵車間，無需輻射消殺，適配卡盤出廠終檢。

優勢 3：全深度剖面可視化

B 掃描直接展示缺陷深度，明確剝離發生在表層陶瓷、電極中間、底層粘接層，給返修、失效分析直接定位。

優勢 4：大尺寸卡盤自動化批量檢測

六軸平臺支持 300mm 大尺寸卡盤整盤自動掃描，可編程掃描路徑，適合產線批量質檢，區別于臺式小量程 D-view 機型。

優勢 5：陶瓷材質聲學適配優化

原廠針對 95% 氧化鋁陶瓷聲速校準數據庫，無需反復校準聲速，開機即可穩定檢測。

短板說明

1. 必須純水耦合檢測，超薄陶瓷（＜0.3mm）近表面盲區需搭配超高頻探頭補償；

2. 無法檢測完1全密閉金屬屏蔽內層缺陷，適配陶瓷外露結構靜電卡盤。

五、主要應用場景

1. 靜電卡盤制造商出廠全檢

    

   陶瓷燒結后半成品檢測、電極燒結后檢測、總成粘接完成終檢，分級良品 / 返工品 / 報廢品。

2. 半導體設備廠商來料 IQC 檢驗

    

   刻蝕機、薄膜設備原廠卡盤入庫前質量核驗，規避不良部件裝機。

3. Fab 工廠卡盤運維失效分析

    

   產線異常（晶圓翹曲、靜電吸附異常、腔體打火）拆機后，用 SDS-34000 逆向定位內部缺陷根因。

4. 二手卡盤翻新再生驗證

    

   舊卡盤翻新修復后，超聲成像驗證修復界面粘接質量，評估上機使用壽命。

5. 精密陶瓷結構件拓展檢測

    

   陶瓷吸盤、陶瓷真空吸盤、陶瓷絕緣基座、異種金屬陶瓷封接件通用無損檢測。

六、競品對標

1. 同定位日系設備：奧林巴斯 C-SAM 超聲掃描顯微鏡、日立高新超聲探傷設備；

2. 國產對標：超聲掃描顯微鏡 C-SAM 水浸檢測系統；

    

   SDS-34000 差異化：半導體陶瓷專項算法、六軸大行程工作臺、HIS 系列高頻超聲主機信噪比更強，在厚陶瓷多層復合卡盤穩定性更優。

七、總結

KJTD SDS-34000 是半導體靜電卡盤專用高1端超聲 C-SAM 成像檢測標1桿設備，依托 KJTD 在陶瓷超聲檢測多年技術積累，解決了靜電卡盤多層復合結構界面分層、內部隱性缺陷的可視化無損檢測痛點，覆蓋從零部件制造、整機質檢、運維失效分析全生命周期質量管控，是 8 英寸、12 英寸先進制程半導體工廠陶瓷靜電卡盤品質管控核心檢測裝備。