用于集成电路及电子产品高科技行业影像检测的微焦点X射线源关键技术及应用
发布时间: 2021-09-09
来源: 科技服务团
基本信息
微焦点X射线检测设备是集成电路封测、锂电新能源、工业精密制造及航天军工等领域的关键检测装备,封闭式微焦点X射线源是该检测设备的核心部件。除日联外,国内尚无其他单位能研制和生产封闭式微焦点射线源,全部依赖进口。日联是国内首家专注于封闭式微焦点X射线源研发和生产的企业,公司耗资7000多万元,联合华中科技大学,历时七年,成功研制出了最小焦点尺寸3μm(优于美国4μm、日本5μm)的封闭式微焦点X射线源产品。经过国家计量院检测,该产品相关技术指标均已超过美日同类产品指标。此项目已通过工信部部级成果评价,获得工信部科学技术成果登记证书,被评价为“达到了国际先进、国内领先的水平”(见评价报告),填补国内空白、实现了进口替代。本项目的创新点如下:
(1)独创微尖高密度电子覆膜发射体,采用了激活时间短、发射均匀、稳定、耐离子轰击、寿命长的铝酸盐钡钨阴极材料,通过纯化和锐化等微加工工艺处理,制备了微米级尖端稳定的高密度阴极电子发射体,并覆以三元金属膜,降低了阴极发射温度、提高了发射体环境耐受性及寿命。测试结果显示,在近似零电场环境下电子发射能力已超过国外射线源发射体近***倍。
(2)自主创新的高纯钼栅控微孔电子枪,既实现了无磁性,又解决了超小空间的高压绝缘问题。实现了既抑制加热体的电子进入电子腔,又牵引微尖阴极发射电子,并形成可控一次交叉电子束流,不使它再随阳极高压的升高而继续增加,有效地克服空间电荷效应,满足发射电子束流方便快速调节的要求。
(3)自主发明8W管功率3~5μm焦点的三极电子光学聚焦系统,解决了前级微孔电子枪一次交叉电子束流焦斑在阳极高压场下的急剧发散问题,使二次聚焦电子束到达阳极时焦点在3~5μm范围内。在国内首先实现了10万伏高压静电场8W管功率下3~5μm等级的稳定可控的焦点。
(4)一体化微焦点高频高压发生器,提供近十万伏阳极高压的同时,平衡阴极各电极电场间相互耦合交联等复杂电场、校正像差,保证在各功率等级下形成稳定的最小焦斑。同等条件下能耗比进口产品低30%,有效提高产品的稳定性和寿命。
项目实施期间授权26件专利,其中发明专利6件,形成行业标准1件。项目2015-2019年共实现销售收入***亿人民币,产品利润***亿元。现公司已对接宁德时代、力神、联合汽车、博士BOSCH、ABB、TRW天合等用户,在5G产品、集成电路、新材料等领域开展广泛应用。封闭式微焦点X射线源的成功研制和应用,打破了中国半导体集成电路产业、工业精密制造、锂电新能源、航天军工领域在产品质量和可靠性检测方面受制于美日“卡脖子”的局面,2017年大规模上市后对国外同类产品(电子半导体领域及锂电新能源领域)形成了价格上的压迫,日本岛津、德国YXLON等垄断企业的产品售价整体下降了20%左右,具有重大战略意义。