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陶瓷基板的缺陷该如何检测

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文章附图

                   陶瓷基板的缺点该怎么检验中国粉体网讯   在电子封装全过程中,陶瓷基板是重要器件,减少陶瓷基板的不合格率对提升电子器件器件品质有着重要的实际意义,可是陶瓷基板性能检验未有我国或国家标准,这给公司生产加工和品牌推广产生一定艰难。

现阶段,关键性能包含基材外型、结构力学性能、热力学性能、电力学性能、封裝性能(工作中性能)和稳定性等。

(图片出处:中电科四十三所)

外观检测

外型查验一般采用看着或工具显微镜,检验陶瓷基板表面是不是有缝隙、孔眼,金属层表面是不是有划伤、脱落、污渍等品质缺点。除此之外,陶瓷基片尺寸与薄厚、金属层薄厚,基材表面平面度(涨缩)、基材表面图型精密度全是必须关键检验的內容。尤其是针对选用倒装句集成ic、密度高的封裝来讲,一般规定表面平面度小于3%,图型精密度好于30μm。

近些年,伴随着电子信息技术和图像识别技术性不断地发展趋势,公司劳动力成本费持续飙升,公司在加工制造业转型发展中愈来愈高度重视人工智能技术和视觉系统等技术应用的运用,根据机器视觉技术的检查办法和机器设备逐步成为了提高产品品质、提升产品合格率的主要方式,因而,将设备视觉检测系统方式运用于陶瓷基板的检验,可提升检验精密度,减少人工成本,具备优良的使用使用价值。

结构力学性能检验

平面图陶瓷基板结构力学性能关键指金属路线层融合抗压强度,表明金属层与陶瓷基片间的粘结抗压强度,立即影响了事后器件封裝品质(固晶抗压强度与稳定性等)。不一样方式配制的陶瓷基板融合抗压强度区别很大,一般 采取高溫加工工艺制得的平面图陶瓷基板(如TPC、DBC等),其金属层与陶瓷基片间根据离子键联接,融合抗压强度较高;而超低温加工工艺制得的陶瓷基板(如DPC基材),金属层与陶瓷基片间关键以范德华力及机械设备咬力为主导,融合抗压强度稍低。常见融合抗压强度测试标准包含:

剪切强度检测平面图/抗拉强度检测平面图

(1)胶布法:将胶布紧靠金属层表面,用橡皮擦滚桶在上面挤压成型,以除去粘合平行面汽泡。10s完用垂直平分金属层的抗拉力使胶布脱离,检验金属层是不是从硅片上脱离,归属于一种判定测试标准。

(2)焊线法:采用外径为0.5mm或1.0mm的金属线,根据焊接材料熔融立即点焊在基材金属层上,接着用拉力计沿竖直方位精确测量金属线抗拉强度。

(3)抗张强度法:将陶瓷基板表面金属层蚀刻加工(划切)成5mm—10mm条形,随后在抗张强度检测机里沿竖直方位撕掉,检测其抗张强度。规定脱离速率为50mm/min,精确测量頻率为10次/s。

热力学性能

陶瓷基板热力学性能关键包含导热系数、耐温性、线膨胀系数和传热系数等。陶瓷基板在器件封裝中主要是起排热功效,因而其导热系数是至关重要的性能指标;耐温性关键检测陶瓷基板在持续高温下是不是涨缩、形变,表面金属路线层是不是空气氧化掉色、出泡或脱层,內部埋孔是不是无效等。因为陶瓷基板一般为双层构造,其传热特点不但与陶瓷基片原材料导热系数相关(体传热系数),还与原材料页面融合状况息息相关(页面触碰传热系数)。因而,选用传热系数检测仪(可精确测量双层构造的体传热系数和页面传热系数)能合理点评陶瓷基板传热性能。

电力学性能

陶瓷基板电力学性能关键指基材正反两面金属层是不是通断(內部埋孔品质是不是优良)。因为DPC陶瓷基板埋孔直徑较小,在电镀工艺填孔的时候会发生未填冲、出气孔等缺点,一般可选用X射线检测仪(判定,迅速)和镭射激光测试机(定量分析,划算)点评陶瓷基板埋孔品质。

封裝性能

陶瓷基板封裝性能关键指可锻性与密封性(限三维陶瓷基板)。为提升引线键合抗压强度,一般在陶瓷基板金属层(尤其是焊层)表面电镀工艺或化学镀镍一层Au或Ag等电焊焊接性能优良的金属,避免 空气氧化,提升引线键合品质。可锻性一般选用铝钱自动焊接机和拉力计开展精确测量。

将集成ic贴片于三维陶瓷基板腔身体,用后盖板(金属或夹层玻璃)将内腔密封性便可完成器件气密性封裝。围坝原材料与焊材密封性立即影响了器件封裝密封性,不一样方式配制的三维陶瓷基板密封性存有一定差别。对三维陶瓷基板关键检测围坝原材料与结构特征的密封性,关键有氟油汽泡法和氦质谱仪器法。

可靠性检测与剖析

稳定性关键检测陶瓷基板在指定自然环境下(高溫、超低温、高低温、辐射源、浸蚀、高频率震动等)的性能转变,具体内容包含耐温性、高溫储存、高低温试验循环系统、热冲击性、抗腐蚀、耐腐蚀、高频率震动等。针对无效试品,可选用透射电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)各自开展外部经济和化学成分分析;选用扫描仪声光学显微镜(SAM)和X射线检查仪开展电焊焊接页面和缺点剖析。

参照来源于:

[1]程浩,陈明祥等.电子封装陶瓷基板

[2]程浩,陈明祥等.输出功率电子封装用陶瓷基板技术性与使用进度

[3]黄思博.根据HALCON的LED陶瓷基板视觉检测系统软件

(中国粉体网整理出来/群山)

注:照片非商业行为,存有侵权行为告之删掉

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