Jinghui Industry Ltd.
Atualmente, a principal inspeção do substrato cerâmico acabado cobre a inspeção visual, inspeção de propriedades mecânicas, inspeção de propriedades térmicas, inspeção de propriedades elétricas, propriedades de embalagem (desempenho de trabalho) e inspeção de confiabilidade.
A inspeção de aparência de substratos cerâmicos é conduzida regularmente por microscopia visual ou óptica, incluindo principalmente rachaduras, orifícios, arranhões na superfície da camada de metal, descascamento, manchas e outros defeitos de qualidade. Além disso, o tamanho do contorno dos substratos, a espessura da camada de metal, a warpage (curvatura) dos substratos e a precisão gráfica da superfície do substrato são necessários para ser testado. Especialmente para o uso da ligação de liga flip-chip e embalagem de alta densidade, geralmente é necessário que a distorção da superfície seja inferior a 0,3% das dimensões.
Nos últimos anos, com o desenvolvimento contínuo de tecnologia de computadores e tecnologia de processamento de imagens, os custos de mão -de -obra continuam aumentando, quase todos os fabricantes prestam cada vez mais atenção à aplicação de inteligência artificial e tecnologia de visão de máquina na transformação e atualização da indústria de manufatura e os métodos e equipamentos de detecção baseados na visão de máquina se tornaram gradualmente um meio importante para melhorar a qualidade do produto e melhorar o rendimento. Portanto, a aplicação do equipamento de inspeção da visão de máquina na detecção de substrato de cerâmica pode melhorar a eficiência da detecção e reduzir o custo da mão -de -obra de acordo.
As propriedades mecânicas do substrato cerâmico se referem principalmente à força de ligação da camada de fio de metal, indicando a força de ligação entre a camada metálica e o substrato cerâmico, que determina diretamente a qualidade do pacote de dispositivo subsequente (força e confiabilidade sólidas, etc.) . The bonding strength of ceramic substrates prepared by different methods is quite different, and the planar ceramic substrates prepared by high temperature process (such as TPC, DBC, etc.) are usually connected by chemical bonds between the metal layer and the ceramic substrate, and A força de ligação é alta. No substrato cerâmico preparado por processo de baixa temperatura (como substrato DPC), a força de van der Waals e a força de mordida mecânica entre a camada metálica e o substrato cerâmica são principalmente e a resistência à ligação é baixa.
Os métodos de teste para a resistência à metalização de cerâmica no substrato incluem:
1) Método da fita: A fita está próxima da superfície da camada de metal e o rolo de borracha é enrolado nela para remover as bolhas na superfície de ligação. Após 10 segundos, retire a fita com uma tensão perpendicular à camada de metal e teste se a camada de metal é removida do substrato. O método da fita é um método de teste qualitativo.
2) Método do fio de soldagem: Selecione um fio de metal com um diâmetro de 0,5 mm ou 1,0 mm, solda diretamente na camada metálica do substrato através da derretimento da solda e meça a força de tração do fio de metal ao longo da direção vertical com uma tensão metro.
3) Método de resistência à casca: A camada de metal na superfície do substrato cerâmica é gravada (cortada) em tiras de 5 mm ~ 10mm e depois rasgada na direção vertical na máquina de teste de resistência à casca para testar sua força de casca. A velocidade de remoção é necessária para ser de 50 mm /min e a frequência de medição é 10 vezes /s.
As propriedades térmicas do substrato de cerâmica incluem principalmente condutividade térmica, resistência ao calor, coeficiente de expansão térmica e resistência térmica. O substrato de cerâmica desempenha principalmente um papel de dissipação de calor na embalagem do dispositivo, portanto, sua condutividade térmica é um importante índice técnico. A resistência ao calor testa principalmente se o substrato de cerâmica está distorcido e deformado a altas temperaturas, se a camada da linha de metal superficial é oxidada e descolorida, espumante ou delaminante e se o orifício interno falha.
A condutividade térmica do substrato cerâmica não está apenas relacionada à condutividade térmica do material do substrato cerâmico (resistência térmica do corpo), mas também intimamente relacionada à ligação da interface do material (interface contato térmico resistência). Portanto, o testador de resistência térmica (que pode medir a resistência térmica do corpo e a interface da resistência térmica da estrutura de várias camadas) pode avaliar efetivamente a condutividade térmica do substrato cerâmico.
O desempenho elétrico do substrato cerâmico refere -se principalmente a se a camada de metal na frente e na parte traseira do substrato é condutora (se a qualidade do orifício interno através do orifício é bom). Devido ao pequeno diâmetro do orifício através do substrato de cerâmica de DPC, haverá defeitos como não preenchidos, porosidade e assim por diante ao preencher orifícios no testador de raios-X (qualitativo, rápido) e testador de agulha (quantitativa, barato, barato ) geralmente pode ser usado para avaliar a qualidade do orifício através do substrato cerâmico.
O desempenho da embalagem do substrato de cerâmica refere-se principalmente à soldabilidade e ao aperto do ar (limitado ao substrato cerâmico tridimensional). Para melhorar a força de ligação do fio de chumbo, uma camada de metal com bom desempenho de soldagem, como Au ou AG, é geralmente eletroplatada ou eletroplatada na superfície da camada metálica do substrato de cerâmica (especialmente a almofada de soldagem) para evitar a oxidação e melhorar a qualidade da ligação do fio de chumbo. A soldabilidade é geralmente medida por máquinas de soldagem de arame de alumínio e medidores de tensão.
O chip é montado na cavidade do substrato de cerâmica 3D e a cavidade é selada com uma placa de cobertura (metal ou vidro) para realizar o pacote hermético do dispositivo. O aperto do ar do material da barragem e o material de soldagem determinam diretamente o aperto do ar do pacote de dispositivos e o aperto do ar do substrato de cerâmica tridimensional preparado por diferentes métodos é diferente. O substrato de cerâmica tridimensional é usado principalmente para testar o aperto do ar do material e da estrutura da barragem, e os principais métodos são bolhas de gases de fluorina e espectrômetro de massa de hélio.
A confiabilidade testa principalmente as mudanças de desempenho do substrato cerâmico em um ambiente específico (alta temperatura, baixa temperatura, alta umidade, radiação, corrosão, vibração de alta frequência, etc.), incluindo resistência ao calor, armazenamento de alta temperatura, ciclo de alta temperatura, choque térmico, Resistência à corrosão, resistência à corrosão, vibração de alta frequência, etc. As amostras de falha podem ser analisadas por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e difratômetro de raios-X (DRX). O microscópio de som de varredura (SAM) e o detector de raios-X (raios X) foram usados para analisar interfaces e defeitos de soldagem.
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