LISICO分散穩定性分析儀LS-1在陶瓷覆銅板（DBC/AMB）漿料中的應用

關鍵詞：分散穩定性分析儀、陶瓷覆銅板、陶瓷覆銅板漿料穩定性測試

隨著第三代半導體技術的快速迭代，陶瓷覆銅板（DBC/AMB）作為功率模塊封裝的核心基礎材料，被廣泛應用于新能源汽車、軌道交通、航空航天等領域。其性能優劣直接決定功率模塊的導熱效率、絕緣可靠性和使用壽命，而漿料制備作為陶瓷覆銅板生產的核心工序，其分散均質程度更是關鍵質控節點——陶瓷粉體（氧化鋁、氮化硅等）與金屬釬料粉末（AgCuTi等）的分散穩定性，直接影響后續流延、印刷、釬焊等工序的效果，進而導致基板出現分層、開裂、導熱不均等缺陷。傳統分散測試方法依賴人工經驗或低效檢測手段，難以精準量化分散效果。LISICO分散穩定性分析儀LS-1依托時域核磁共振（TD-NMR）核心技術，為DBC/AMB漿料分散穩定性測試提供了高效、精準、無損的解決方案，有效破解行業痛點，助力生產工藝優化與產品品質提升。

一、DBC/AMB漿料分散穩定性表征技術的不足與挑戰

DBC/AMB漿料主要由陶瓷粉體、金屬粉末、粘結劑、溶劑及分散劑等組分復配而成，其分散均質的核心要求是實現各組分的均勻分布，避免顆粒團聚，確保漿料具備穩定的流變特性、一致的固含量及均勻的顆粒粒徑分布。其中，AMB漿料中的AgCuTi活性釬料粉末，其粒徑分布、分散效果直接影響釬焊過程中活性元素的反應效率，進而決定陶瓷與銅層的結合強度；DBC漿料中的陶瓷粉體分散不均，則會導致基板導熱系數波動、絕緣性能下降，無法滿足功率模塊的使用要求。

當前行業內傳統的分散穩定性測試方式存在諸多局限，已難以適配陶瓷覆銅板的生產需求：一是依賴激光粒度儀等設備，需對漿料進行稀釋處理，易破壞原始分散狀態，導致測試結果失真；二是分散效果評估多依賴人工觀察，主觀性強，無法量化分散穩定性；三是部分測試方法會破壞樣品，無法實現同一樣品的連續跟蹤測試，增加了生產成本。

二、LISICO分散穩定性分析儀LS-1的測試原理

LISICO分散穩定性分析儀LS-1作為新一代顆粒測試與界面表征儀器，其核心優勢在于采用時域核磁共振（TD-NMR）技術，無需稀釋樣品、不破壞樣品原始狀態，可實現對DBC/AMB漿料分散效果的精準量化與檢測，適配陶瓷覆銅板漿料的測試需求。

其核心測試原理基于固/液兩相體系的弛豫特性差異：在DBC/AMB漿料中，陶瓷顆粒、金屬粉末表面會吸附一層溶劑分子（束縛水），其運動受到顆粒表面的限制，弛豫時間較短；而遠離顆粒的自由溶劑分子（自由水）運動不受限，弛豫時間較長。LS-1通過核磁探頭產生靜磁場與射頻場，激發漿料樣品產生核磁信號，經譜儀放大處理后，由計算機完成數據后處理，獲得弛豫時間（T1、T2）及弛豫譜圖。根據弛豫時間可精準評價漿料中顆粒的分散程度——弛豫時間越短，說明分散穩定性越好；反之則表明顆粒團聚嚴重，分散效果不佳。

此外，LS-1在硬件配置與軟件操作上具備顯著優勢：儀器小巧輕便，配備專用操作軟件，可快速完成樣品測試與數據導出；測試效率高，單一樣品測試時間短，可滿足生產線批量檢測需求；具備數據追溯與分析功能，可記錄不同批次漿料的測試數據，便于工藝參數的對比優化；無需添加化學試劑，無二次污染，同時避免了傳統測試中樣品稀釋導致的誤差，測試精度大幅提升。

三、LISICO分散穩定性分析儀LS-1在DBC/AMB漿料中的應用

結合陶瓷覆銅板漿料的生產流程，LS-1可貫穿漿料制備、工藝優化、成品檢測全環節，實現分散均質效果的精準管控。

應用場景1：漿料制備過程中的實時監測與工藝調整

在DBC/AMB漿料制備過程中，分散環節（攪拌、球磨、高壓均質等）的參數（轉速、時間、分散次數、溫度）直接影響分散效果。傳統生產中，需等到分散工序結束后才能進行檢測，若發現分散不合格，需重新進行分散處理，不僅浪費時間與原料，還會影響生產效率。LS-1可實現分散過程的實時監測，具體操作如下：

取未分散的漿料樣品（無需稀釋），放入LS-1專用樣品管中，將樣品管放入儀器，測試弛豫時間和譜圖；在分散過程中，每隔一定時間或次數取樣測試，實時跟蹤顆粒分散變化趨勢；根據測試數據，判斷分散效果是否達標——若弛豫時間偏高，說明顆粒團聚嚴重，可適當調整分散設備工藝參數、延長分散時間，或調整分散劑添加量；若弛豫時間達到合理范圍，且數據趨于穩定，說明分散效果達標，可停止分散工序。需要指出的是，合理的弛豫時間范圍，可通過對綜合性能表現較優的樣品進行測試來確定。采用LS-1有效避免了過度分散或分散不足的問題，同時減少了原料浪費與生產成本。

應用場景2：漿料保質期評估

DBC/AMB漿料的穩定性直接影響后續流延、印刷工序的一致性，若漿料在儲存過程中出現顆粒沉降、團聚，會導致基板厚度不均、性能波動。傳統穩定性檢測采用靜置觀察法，耗時久、主觀性強，而LS-1可快速量化漿料長期穩定性，并對產品保質期進行評估。具體應用如下：

取新鮮制備的DBC/AMB漿料樣品，通過LS-1測試不同儲存時間（1天、3天、7天、15天）漿料的弛豫時間，對比分析數據變化趨勢；若漿料的弛豫時間在儲存期間保持穩定，無明顯波動，說明漿料穩定性良好；若弛豫時間逐漸升高，說明顆粒出現團聚、沉降，需調整儲存條件或漿料配方（如優化分散劑類型與添加量）。

通過LS-1的穩定性測試，可精準確定DBC/AMB漿料的保質期，為生產計劃制定與庫存管理提供科學依據，同時避免因漿料穩定性不足導致的產品缺陷。

應用場景3：成品漿料質量驗收與批次一致性管控

陶瓷覆銅板生產中，不同批次漿料的分散均質一致性，直接決定基板產品的性能穩定性。LISICO分散穩定性分析儀LS-1可作為成品漿料質量驗收的核心設備，實現批次間的精準對比與管控：

1.  建立標準：選取分散效果合格的漿料作為標準樣品，通過LS-1測試其弛豫時間，建立質量標準閾值；

2.  批次檢測：對每一批次的成品漿料，隨機抽取樣品，通過LS-1進行測試，對比測試數據與標準閾值；

3.  質量判定：若測試數據在標準閾值范圍內，說明該批次漿料質量合格，可投入后續生產；若數據超出閾值，說明分散效果不合格，需重新處理漿料，直至達標。

此外，LS-1可記錄每一批次漿料的測試數據，形成完整的質量追溯體系，當后續基板出現性能問題時，可快速追溯到漿料分散環節，定位問題根源，為工藝優化提供數據支撐。

四、總結

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