Методи інспекції керамічних субстратів

В даний час основна перевірка готової керамічної підкладки охоплює візуальний огляд, перевірку механічних властивостей, перевірка теплових властивостей, перевірка електричних властивостей, властивості упаковки (ефективність роботи) та перевірка надійності.

Огляд зовнішності

Зовнішній огляд керамічних субстратів регулярно проводиться візуальною або оптичною мікроскопією, в основному включаючи тріщини, отвори, подряпини на поверхні металевого шару, лущення, плями та інші дефекти якості. Крім того, необхідно перевірити обриси субстратів, товщину металевого шару, Warpage (Camber) та графічну точність поверхні підкладки. Спеціально для використання скріплення фліп-мікросхем, упаковки високої щільності, поверхнева обкладинка, як правило, повинна бути менше 0,3% від розмірів.

Останніми роками, при постійному розвитку технологій комп'ютерних технологій та технологій обробки зображень, виробничі витрати продовжують зростати, майже всі виробники приділяють все більше уваги застосуванню штучного інтелекту та технології машинного зору в трансформації та модернізації виробничої галузі , а методи виявлення та обладнання на основі машинного зору поступово стали важливим засобом для покращення якості продукції та покращення врожаю. Тому застосування обладнання для інспекції машинного зору для виявлення керамічної підкладки може покращити ефективність виявлення та відповідно зменшити витрати на оплату праці.

Інспекція механічних властивостей

Механічні властивості керамічної підкладки в основному відносяться до сили зв'язування металевого дротяного шару, що вказує на міцність на зв'язок між металевим шаром та керамічною підкладкою, що безпосередньо визначає якість наступного пакету пристроїв (міцність та надійність тощо) . Сила скріплення керамічних субстратів, підготовлених різними методами, зовсім інша, а планарні керамічні субстрати, приготовані високотемпературними процесами (наприклад, TPC, DBC тощо), як правило, підключаються хімічними зв’язками між металевим шаром та керамічною субстратом, і Сила зв’язку висока. У керамічній підкладці, підготовленій за допомогою низькотемпературного процесу (наприклад, підкладки DPC), сила van der waals і механічна сила укусу між металевим шаром та керамічною субстратою в основному, а міцність на зв'язування низька.

Методи випробувань на силу металізації кераміки на підкладці включають:

1) Метод стрічки: стрічка близька до поверхні металевого шару, а гумовий валик котиться на ньому, щоб зняти бульбашки на поверхні скріплення. Через 10 секунд витягніть стрічку з натягом, перпендикулярним до металевого шару, і випробуйте, чи видаляється металевий шар з підкладки. Метод стрічки - це якісний метод випробування.

2) Метод зварювального дроту: Виберіть металевий дріт діаметром 0,5 мм або 1,0 мм, зварю безпосередньо на металевому шарі підкладки через плавлення припою, а потім виміряйте силу витягування металевого дроту вздовж вертикального напрямку натягом метр.

3) Метод міцності на шкірку: Металевий шар на поверхні керамічної підкладки протравли (розрізає) на 5 мм ~ 10 мм смужки, а потім відривається у вертикальному напрямку на тестувальній машині для тестування сили, щоб перевірити її силу шкірки. Швидкість зачистки необхідна для 50 мм /хв, а частота вимірювання - 10 разів /с.

Огляд теплових властивостей

Теплові властивості керамічного підкладки в основному включають теплопровідність, тепловідповідач, коефіцієнт теплового розширення та термічну стійкість. Керамічна підкладка в основному відіграє роль розсіювання тепла в упаковці пристроїв, тому його теплопровідність є важливим технічним показником. Теплостійкість в основному випробовує, чи є керамічна підкладка викривлена ​​та деформована при високих температурах, чи окислюється і знебарвлюється шар поверхневої металевої лінії, а також чи не виходить внутрішній через отвір.

Теплопровідність керамічної підкладки не лише пов'язана з матеріалом теплопровідності керамічної підкладки (тепловий опір тіла), але й тісно пов'язаний із з'єднанням інтерфейсу матеріалу (тепловий стійкість до контакту інтерфейсу). Тому тестер теплового опору (який може вимірювати тепловий опір тіла та інтерфейс тепловий опір багатошарової структури) може ефективно оцінити теплопровідність керамічної субстрату.

Інспекція електричних властивостей

Електричні показники керамічної підкладки в основному стосуються того, чи є металевий шар на передній та задній частині підкладки провідним (чи хороша якість внутрішнього через отвір). Через невеликий діаметр через отвір керамічної підкладки DPC буде дефекти, такі як незайману, пористість тощо, коли наповнюють отвори в електромережі, рентгенівський тестер (якісний, швидкий) та літаючу голкову тестер (кількісний, дешевий ), як правило, може бути використаний для оцінки якості крізь отвору керамічної підкладки.

Інспекція властивостей упаковки

Продуктивність упаковки керамічної підкладки в основному стосується зварюваності та герметичності повітря (обмежена тривимірною керамічною підкладкою). Для поліпшення міцності на скріплення свинцевого дроту шар металу з хорошими продуктивністю зварювання, таким як Au або Ag, як правило, електричний або електричний на поверхні металевого шару керамічної підкладки (особливо зварювальної прокладки) для запобігання окислення та покращити якість зв'язку свинцевого проводу. Зварюваність, як правило, вимірюється алюмінієвими дротяними зварювальними машинами та напруженнями.

Чіп встановлюється на 3D -керамічній порожнині підкладки, а порожнина запечатана кришкою (металевою або склом) для реалізації герметичного пакету пристрою. Повітряна герметичність матеріалу греблі та зварювальний матеріал безпосередньо визначають герметичність повітря пакету пристроїв, а герметичність повітря тривимірної керамічної підкладки, підготовленої різними методами, відрізняється. Тривимірна керамічна підкладка в основному використовується для перевірки герметичності повітря матеріалу та структури греблі, а основними методами є спектрометр фтору газу та гелій.

Тест та аналіз надійності

Надійність в основному випробовує зміну ефективності керамічного субстрату в певному середовищі (висока температура, низька температура, висока вологість, випромінювання, корозія, вібрація високої частоти тощо), включаючи теплостійкість, високу температуру, високотемпературний цикл, тепловий удар, Корозійна стійкість, корозійна стійкість, вібрація високої частоти тощо. Зразки відмови можна проаналізувати за допомогою скануючої електронної мікроскопії (SEM) та рентгенівського дифрактометра (XRD). Сканування звукового мікроскопа (SAM) та рентгенівського детектора (рентген) використовувались для аналізу зварювальних інтерфейсів та дефектів.