单块衬底检测

检测项目

几何维度检测：

• 厚度测量：公差±0.001mm、直径偏差Ø150±0.05mm（参照SEMIM1）
• 平面度检测：翘曲度≤10μm、弯曲半径（如：最小曲率500mm）
• 边缘轮廓：倒角精度±0.02mm、边缘缺损检测（ASTMF1392）

• 缺陷识别：划痕长度≤0.5μm、颗粒尺寸≥0.1μm（SEMIM40）
• 粗糙度测量：Ra值≤0.2nm、波纹度（如：最大振幅1nm）
• 污染分析：有机残留≤10ng/cm²、金属离子浓度（参照ISO14644-1）

• 电阻率测试：范围0.01-100Ω‧cm、均匀性偏差±1%（SEMIMF84）
• 载流子浓度：电子迁移率≥1000cm²/V‧s、空穴浓度（如：10¹⁵-10¹⁷cm⁻³）
• 介电常数：频率响应1MHz-1GHz、损耗角≤0.001（IEC61193）

• 硬度测试：维氏硬度HV≥1000、断裂韧性（如：KIC≥2MPa‧√m）
• 抗弯强度：弯曲应力≥500MPa、弹性模量（参照ASTMC1499）
• 应力分布：残余应力≤50MPa、热膨胀系数（ISO17561）

• 元素浓度：氧含量≤1ppb、碳浓度（如：≤0.01at%）
• 杂质检测：重金属≤0.1ppm、掺杂剂偏差±0.001%（SEMIMF1724）
• 纯度验证：总杂质≤10ppb、气体吸附分析（ISO15632）

• 透光率测量：可见光波段≥90%、吸收系数（如：≤0.001cm⁻¹）
• 折射率偏差：±0.001、双折射检测（参照ASTME903）
• 散射特性：雾度值≤0.1%、均匀性误差±0.05%（ISO13468）

• 晶向确认：<100>偏差≤0.1°、晶格常数（如：a=0.543nm±0.0001nm）
• 缺陷密度：位错≤10⁴/cm²、层错评级（SEMIM55）
• 孪晶分析：孪晶比例≤0.01%、相纯度验证（ISO16067）

• 热导率测试：≥100W/m‧K、比热容（如：0.7J/g‧K±0.01）
• 热膨胀系数：CTE偏差±0.5×10⁻⁶/K、热稳定性（参照ISO11359）
• 抗热震性：ΔT≥500℃循环、应力开裂评级（ASTMC1525）

• 颗粒计数：≥0.3μm颗粒≤10/cm²、洁净度等级（ISO14644-1Class1）
• 化学残留：酸碱性残留≤0.1ppm、溶剂浓度（如：≤10ng/cm²）
• 微生物测试：细菌计数≤1cfu/cm²、生物膜检测（ISO18593）

• 密封性测试：泄漏率≤10⁻⁹mbar‧L/s、气压保持（参照ASTMD3078）
• 防静电性能：表面电阻10⁶-10⁹Ω、放电时间（如：≤0.1s）
• 运输适应性：振动耐受≥5g、冲击强度（ISO13355）

检测范围

1.硅衬底：单晶硅片用于集成电路制造，检测重点为晶体缺陷密度、氧碳杂质浓度及电阻率均匀性。

2.蓝宝石衬底：适用于LED和激光器件，检测表面光洁度、光学透光率及热膨胀系数稳定性。

3.碳化硅衬底：用于高功率电子设备，检测机械硬度、电迁移率及界面缺陷分布。

4.砷化镓衬底：应用于高频通信器件，检测载流子浓度、晶体定向精度及表面污染残留。

5.氮化镓衬底：面向光电子应用，检测热导率、缺陷密度及化学纯度偏差。

6.石英衬底：用于光学元件，检测尺寸公差、折射率一致性及抗热震性能。

7.陶瓷衬底：适用于传感器封装，检测弯曲强度、介电常数及微裂纹分布。

8.聚合物衬底：用于柔性电子，检测弹性模量、表面粗糙度及耐化学腐蚀性。

9.金属基衬底：应用于散热模块，检测热膨胀匹配、界面结合强度及导电均匀性。

10.复合衬底：如硅-on-绝缘体，检测层间粘附力、电隔离性能及应力分布均匀性。

检测方法

国际标准：

• SEMIM1-0615硅片尺寸及几何参数测量规范
• SEMIMF84-0707半导体材料电阻率测试方法
• ASTMF1392-00薄膜衬底表面缺陷检测规程
• ISO14644-1:2015洁净室颗粒污染分级标准
• IEC61193-2:2018电子元件封装完整性评估指南
• ISO11359-2:2021热机械分析测试程序
• ASTME903-12材料透光率及吸收系数测定
• ISO17561:2016高温下热膨胀系数测量方法
• ASTMC1525-02热冲击耐受性试验标准
• ISO18593:2018表面微生物污染检测技术

• GB/T14846-2022半导体硅片几何尺寸测量规范（与SEMIM1差异：测量精度要求更高±0.0005mm）
• GB/T26071-2020硅片表面缺陷检测方法（与ASTMF1392差异：采用自动化影像分析）
• GB/T3509-2023电子材料电阻率测试规程（与SEMIMF84差异：测试频率范围更广）
• GB/T18883-2022室内空气质量标准（与ISO14644-1差异：颗粒计数阈值更严格）
• GB/T2408-2021材料热性能试验方法（与ISO11359差异：热循环速率不同）
• GB/T2918-1998塑料光学性能测试（与ASTME903差异：透光率波段定义不一致）
• GB/T9966-2020天然石材测试方法（与ISO17561差异：仅适用于特定材料）
• GB/T1843-2008塑料冲击强度试验（与ASTMC1525差异：冲击能量校准方式不同）
• GB/T4789-2016食品微生物检验（与ISO18593差异：采样方法简化）
• GB/T4857-2020包装运输测试标准（与ISO13355差异：振动频率范围调整）

检测设备

1.激光测厚仪：KEYENCELK-G5000（测量范围0.01-50mm，精度±0.1μm）

2.表面缺陷扫描仪：KLA-TencorSurfscanSP3（检测尺寸0.1-100μm，速度100mm/s）

3.四探针电阻率测试仪：Keithley2450（量程0.001Ω‧cm-10MΩ‧cm，分辨率0.1%）

4.万能材料试验机：INSTRON5982（载荷0.01-100kN，位移精度±0.5μm）

5.直读光谱仪：OBLFQSN750-II（元素检测限0.0001%，波长范围165-800nm）

6.X射线衍射仪：BrukerD8ADVANCE（角度分辨率0.0001°，2θ范围5-150°）

7.原子力显微镜：BrukerDimensionIcon（扫描范围100μm×100μm，分辨率0.1nm）

8.热分析仪：NETZSCHSTA449（温度范围-150-1650℃，升温速率0.01-50K/min）

9.光学轮廓仪：ZYGONewView9000（垂直分辨率0.01nm，横向扫描速度10mm/s）

10.洁净度分析仪：ParticleMeasuringSystemsClimetCI-310（颗粒尺寸0.1-100μm，流量28.3L/min）

11.气相色谱-质谱联用仪：Agilent7890B/5977B（检测限0.01ppb，分离柱温度-40-450℃）

12.热导率测试仪：HotDiskTPS2500（导热范围0.005-500W/m‧K，误差±2%）

13.电化学阻抗谱仪：Solartron1260（频率范围10μHz-32MHz，阻抗精度0.1%）

14.包装密封测试仪：LabthinkMFY-01（泄漏检测灵敏度10⁻⁸mbar‧L/s，压力范围0-100kPa）

15.振动测试台：LDSV850（频率5-3000Hz，最大加速度100g，负载

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"单块衬底检测"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。