Metode de inspecție ale substraturilor ceramice

În prezent, inspecția principală a substratului ceramic finisat acoperă inspecția vizuală, inspecția proprietăților mecanice, inspecția proprietăților termice, inspecția proprietăților electrice, verificarea proprietăților de ambalare (performanță de lucru) și inspecția fiabilității.

Inspecție a aspectului

Inspecția aspectului substraturilor ceramice este realizată în mod regulat prin microscopie vizuală sau optică, incluzând în principal fisuri, găuri, zgârieturi pe suprafața stratului de metal, peeling, pete și alte defecte de calitate. În plus, dimensiunea conturului substraturilor, grosimea stratului de metal, pagina de urzeală (camber) a substraturilor și precizia grafică a suprafeței substratului sunt necesare. În special pentru utilizarea legăturii cu flip-cip, ambalajele de înaltă densitate, de război de suprafață este în general necesar să fie mai mică de 0,3% din dimensiuni.

În ultimii ani, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei computerizate și a tehnologiei de procesare a imaginilor, costurile forței de muncă continuă să crească, aproape toți producătorii acordă din ce în ce mai multă atenție aplicării inteligenței artificiale și a tehnologiei de viziune a mașinilor în transformarea și modernizarea industriei producătoare , iar metodele și echipamentele de detectare bazate pe viziunea mașinii au devenit treptat un mijloc important pentru a îmbunătăți calitatea produsului și a îmbunătăți randamentul. Prin urmare, aplicarea echipamentelor de inspecție a vederii mașinii la detectarea substratului ceramic poate îmbunătăți eficiența de detectare și poate reduce costul forței de muncă în consecință.

Inspecția proprietăților mecanice

Proprietățile mecanice ale substratului ceramic se referă în principal la forța de legare a stratului de sârmă metalică, ceea ce indică rezistența de legare între stratul de metal și substratul ceramic, ceea ce determină direct calitatea pachetului de dispozitiv ulterior (rezistență solidă și fiabilitate etc.) . Rezistența la lipire a substraturilor ceramice preparate prin metode diferite este cu totul diferită, iar substraturile ceramice plane preparate prin procesul de temperatură ridicată (cum ar fi TPC, DBC, etc.) sunt de obicei conectate prin legături chimice între stratul metalic și substratul ceramic și Puterea de legare este mare. În substratul ceramic preparat prin procesul de temperatură scăzută (cum ar fi substratul DPC), forța van der Waals și forța de mușcătură mecanică între stratul de metal și substratul ceramic sunt în principal, iar rezistența de legare este scăzută.

Metodele de testare pentru rezistența metalizării ceramice pe substrat includ:

1) Metoda benzii: banda este aproape de suprafața stratului de metal, iar rola de cauciuc este rulată pe ea pentru a îndepărta bulele din suprafața de lipire. După 10 secunde, trageți banda cu o tensiune perpendiculară pe stratul de metal și testați dacă stratul de metal este îndepărtat din substrat. Metoda bandei este o metodă de testare calitativă.

2) Metoda sârmei de sudare: Selectați un fir metal metru.

3) Metoda de rezistență a cojii: stratul de metal de pe suprafața substratului ceramic este gravat (tăiat) în benzi de 5 mm ~ 10 mm, apoi rupt în direcția verticală pe mașina de testare a rezistenței la coajă pentru a testa rezistența la coajă. Viteza de decupare este necesară să fie de 50 mm /min, iar frecvența de măsurare este de 10 ori /s.

Inspecția proprietăților termice

Proprietățile termice ale substratului ceramic includ în principal conductivitate termică, rezistență la căldură, coeficient de expansiune termică și rezistență termică. Substratul ceramic joacă în principal un rol de disipare a căldurii în ambalarea dispozitivului, astfel încât conductivitatea sa termică este un indice tehnic important. Rezistența la căldură testează în principal dacă substratul ceramic este deformat și deformat la temperaturi ridicate, indiferent dacă stratul de linie de metal de suprafață este oxidat și decolorat, spumant sau delaminant și dacă internația prin găuri eșuează.

Conductivitatea termică a substratului ceramic nu este legată doar de conductivitatea termică a materialului substratului ceramic (rezistență termică a corpului), ci și strâns legată de legarea interfeței materialului (interfața de contact cu rezistență termică). Prin urmare, testerul de rezistență termică (care poate măsura rezistența termică a corpului și interfața rezistenței termice a structurii cu mai multe straturi) poate evalua eficient conductivitatea termică a substratului ceramic.

Inspecția proprietăților electrice

Performanța electrică a substratului ceramic se referă în principal la faptul că stratul de metal din fața și partea din spate a substratului este conductiv (dacă calitatea internă prin gaură este bună). Datorită diametrului mic al găurii prin substratul ceramic DPC, vor exista defecte precum neumplute, porozitate și așa mai departe atunci când umpleți găuri în electroplație, tester cu raze X (calitative, rapide) și tester de ace de zbor (cantitativ, ieftin ) poate fi utilizat în general pentru a evalua calitatea găurii a substratului ceramic.

Inspecția proprietăților de ambalare

Performanța de ambalare a substratului ceramic se referă în principal la sudabilitate și etanșeitatea aerului (limitată la substratul ceramic tridimensional). Pentru a îmbunătăți rezistența de legare a firului de plumb, un strat de metal cu performanțe de sudare bune, cum ar fi Au sau Ag, este în general electroplate sau electroplate pe suprafața stratului metal și îmbunătățiți calitatea de legare a firului de plumb. Sudabilitatea se măsoară în general prin mașini de sudare cu sârmă din aluminiu și contoare de tensiune.

Cipul este montat pe cavitatea substratului ceramic 3D, iar cavitatea este sigilată cu o placă de acoperire (metal sau sticlă) pentru a realiza pachetul etanș al dispozitivului. Stratarea aerului materialului barajului și materialului de sudare determină direct etanșeitatea aerului pachetului de dispozitiv, iar etanșeitatea aerului a substratului ceramic tridimensional preparat prin metode diferite este diferită. Substratul ceramic tridimensional este utilizat în principal pentru a testa etanșeitatea aerului materialului și structurii barajului, iar principalele metode sunt bula de gaz cu fluor și spectrometrul de masă de heliu.

Test și analiză de fiabilitate

Fiabilitatea testează în principal modificările de performanță ale substratului ceramic într -un mediu specific (temperatură ridicată, temperatură scăzută, umiditate ridicată, radiații, coroziune, vibrații de înaltă frecvență etc.), inclusiv rezistență la căldură, depozitare la temperaturi ridicate, ciclu de temperatură ridicată, șoc termic, Rezistența la coroziune, rezistența la coroziune, vibrațiile de înaltă frecvență, etc. Probele de defecțiune pot fi analizate prin scanarea microscopiei electronice (SEM) și a difractometrului cu raze X (XRD). Pentru a analiza interfețele și defectele de sudură și defecte de scanare (radiografie) de scanare (SAM) și detector de raze X (radiografie).