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【科普】DPC陶瓷基板电子封装都有哪些工艺过程

 时间:2021-12-09     浏览:1544     分享

  随着电子半导体的崛起及应用,半导体器件主要围着大功率、小型化、集成化电路、多功能等发现发展,然而市面上dpc陶瓷基板电子封装有哪些工艺过程,以下小编为您解答电子封装都有哪些?

 

  由于目前来讲,dpc陶瓷基本性能检测在国家尚无或者行业上的标准,因为它的主要性能包括了基板外观、力学性能、热学性能、电学性能、封装性能和可靠性等。

 

1. 外观检测

dpc陶瓷基板外观检测一般采用了肉眼或者显微镜,主要是检测基板表面是否有出息裂缝、孔洞,金属层表面也是否有气泡、脱层、划痕或污渍等质量的缺陷。另外dpc陶瓷基板尺寸和基板平整度翘曲、金属线路层度及表面粗糙度、线宽和间距等都是需要重点检测内容。

 

2. 力学性能

  平面dpc陶瓷基板力学性能,主要是金属线路层结合强度,表示了金属层和陶瓷基片间的粘接强度,直接决定了后续器件封装质量(固晶强度与可靠性)等。力学性能力常用的结合强度测试方法包括胶带法、焊线法、剥离强度法,主要是以机械咬合力为主结合了强度偏低方法检测。

而对于三维陶瓷基板来说,力学性能还包括了围坝和平面陶瓷基板间的结合强度,在不同方法制备的三维陶瓷基板围坝里结合了强度差别有很大。其实围坝和基板界面主要是以化学键为主结合了强度较高,而以粘接、电镀、浆料固化技术成型的围坝,其结合强度相对较低。

 

3. 热学性能

  dpc陶瓷基板热学性,主要是热导率、耐热性、热膨胀系数和热阻等,而陶瓷基板在器件封装里主要是起了散热作用,因此热导率是重要技术指标,耐热性是测试陶瓷基板在高温下是否翘曲、变形,表面金属线路层是否氧化变色、起泡或脱层,内部通孔是否失效等。

  dpc陶瓷基板一般为多层结构,在导热特性里不仅与陶瓷基片材料热导率有关。因此,采用了热阻测试仪可以测量多层结构的体热阻和界面热阻,能有效看出陶瓷基板导热性能。

 

4. 电学性能

dpc陶瓷基板电学性能主要指基板正反面金属层是否导通(内部通孔质量是否良好)。由于dpc陶瓷基板通孔直径较小,在电镀填孔时会出现未填实、气孔等缺陷,一般可采用X射线测试仪(定性,快速)和飞针测试机(定量,便宜)评价陶瓷基板通孔质量。

 

5. 封装性能

dpc陶瓷基板封装性能主要指可焊性与气密性(限三维陶瓷基板)

 

6. 可靠性测试与分析

可靠性主要测试dpc陶瓷基板在特定环境下(高温、低温、高湿、辐射、腐蚀、高频振动等)的性能变化,主要内容包括耐热性、高温存储、高低温循环、热冲击、耐腐蚀、抗腐蚀、高频振动等。

对于失效样品,可采用扫描电镜(SEM)X射线衍射仪(XRD)分别进行微观和成分分析;采用扫描声显微镜(SAM)X射线检测仪进行焊接界面和缺陷分析。