Yn y broses becynnu electronig, mae swbstradau ceramig yn gydrannau hanfodol. Mae lleihau cyfradd diffygion swbstradau ceramig yn arwyddocaol iawn i wella ansawdd dyfeisiau electronig. Fodd bynnag, ar hyn o bryd nid oes unrhyw safonau cenedlaethol na diwydiant ar gyfer profi perfformiad swbstrad ceramig, sy'n peri anawsterau penodol ar gyfer cynhyrchu menter a hyrwyddo cynnyrch.
Ar hyn o bryd, mae'r prif ddangosyddion perfformiad yn cynnwys ymddangosiad swbstrad, priodweddau mecanyddol, priodweddau thermol, eiddo trydanol, perfformiad pecynnu (perfformiad gwaith), a dibynadwyedd.
Arolygiad Edrychiad
Yn gyffredinol, mae arolygiad ymddangosiad swbstrad ceramig yn defnyddio arolygiad gweledol neu ficrosgopeg optegol. Mae eitemau arolygu yn cynnwys a oes gan y swbstrad ceramig graciau neu wagleoedd, ac a oes gan wyneb yr haen fetel grafiadau, pilio neu staeniau. Yn ogystal, mae dimensiynau'r swbstrad ceramig, trwch yr haen fetel, gwastadrwydd wyneb (warpage) y swbstrad, a chywirdeb patrwm wyneb y swbstrad i gyd yn agweddau pwysig y mae angen eu harchwilio'n ofalus. Yn enwedig ar gyfer pecynnu sglodion fflip a dwysedd uchel, mae'n ofynnol yn gyffredinol i'r gwastadrwydd arwyneb fod yn llai na 0.3%.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gyda datblygiad parhaus technoleg gyfrifiadurol a thechnoleg prosesu delweddau, a'r costau llafur cynyddol i fentrau, mae cwmnïau'n canolbwyntio'n gynyddol ar gymhwyso deallusrwydd artiffisial a thechnolegau gweledigaeth peiriannau wrth drawsnewid ac uwchraddio gweithgynhyrchu. Mae dulliau ac offer canfod sy'n seiliedig ar beiriant-yn raddol yn dod yn ffordd bwysig o wella ansawdd cynnyrch a chynyddu cynnyrch. Felly, gall cymhwyso offer canfod gweledigaeth peiriant i archwilio swbstradau ceramig wella effeithlonrwydd canfod, lleihau costau llafur, ac mae ganddo werth cymhwysiad da.
Profi Perfformiad Mecanyddol
Mae priodweddau mecanyddol swbstradau ceramig yn cyfeirio'n bennaf at gryfder bondio'r haen gylched fetel, sy'n cynrychioli'r cryfder adlyniad rhwng yr haen fetel a'r swbstrad ceramig, ac sy'n pennu'n uniongyrchol ansawdd pecynnu dyfeisiau dilynol (cryfder bondio marw a dibynadwyedd, ac ati). Mae cryfder bondio swbstradau ceramig a baratowyd gan wahanol ddulliau yn amrywio'n sylweddol. Mae gan swbstradau ceramig planar a baratowyd gan ddefnyddio prosesau tymheredd uchel (fel TPC, DBC, ac ati) gryfder bondio uwch oherwydd bod yr haen fetel a'r swbstrad ceramig wedi'u cysylltu gan fondiau cemegol. Fodd bynnag, mae swbstradau ceramig sy'n cael eu paratoi gan ddefnyddio prosesau tymheredd isel (fel swbstradau DPC) yn dibynnu'n bennaf ar rymoedd van der Waals a chyd-gloi mecanyddol, gan arwain at gryfder bondio is.
Mae dulliau prawf ar gyfer cryfder meteleiddio swbstradau ceramig yn cynnwys:
[Delwedd]
Diagram sgematig o brawf cryfder cneifio / prawf cryfder tynnol
(1) Dull tâp: Mae darn o dâp wedi'i gysylltu'n gadarn ag wyneb yr haen fetel, a defnyddir rholer rwber i rolio drosto i gael gwared ar swigod aer o fewn yr wyneb bondio. Ar ôl 10 eiliad, cymhwysir grym perpendicwlar i'r haen fetel i blicio'r tâp, a gwirir a yw'r haen fetel yn pilio o'r swbstrad. Mae'r prawf tâp yn ddull profi ansoddol.
(2) Dull bondio gwifren: Mae gwifren fetel â diamedr o 0.5 mm neu 1.0 mm yn cael ei ddewis a'i weldio'n uniongyrchol i haen fetel y swbstrad trwy sodr toddi. Yna, defnyddir mesurydd grym i fesur grym tynnu-i ffwrdd y wifren fetel yn y cyfeiriad fertigol.
(3) Dull cryfder croen: Mae'r haen fetel ar wyneb y swbstrad ceramig yn cael ei ysgythru (torri) yn stribedi 5 mm i 10 mm o hyd, ac yna'n cael ei blicio i'r cyfeiriad fertigol gan ddefnyddio profwr cryfder croen i fesur ei gryfder croen. Mae'n ofynnol i'r cyflymder plicio fod yn 50 mm / min, a'r amlder mesur yw 10 gwaith / s.
Perfformiad Thermol
Mae perfformiad thermol swbstradau ceramig yn bennaf yn cynnwys dargludedd thermol, ymwrthedd gwres, cyfernod ehangu thermol, a gwrthiant thermol. Mae swbstradau ceramig yn bennaf yn chwarae rhan afradu gwres mewn pecynnu dyfeisiau, felly mae eu dargludedd thermol yn ddangosydd technegol pwysig; Mae ymwrthedd gwres yn bennaf yn profi a yw'r swbstrad ceramig yn ystumio neu'n anffurfio ar dymheredd uchel, p'un a yw'r haen cylched metel arwyneb yn ocsideiddio, yn afliwio, yn pothelli neu'n dadlamineiddio, ac a yw'r tyllau trwodd mewnol yn methu.
Mae nodweddion dargludedd thermol swbstradau ceramig nid yn unig yn gysylltiedig â dargludedd thermol y deunydd swbstrad ceramig (ymwrthedd thermol swmp), ond hefyd yn perthyn yn agos i'r bondio rhyngwyneb deunydd (gwrthiant thermol cyswllt rhyngwyneb). Felly, gall defnyddio profwr gwrthiant thermol (a all fesur ymwrthedd thermol swmp a gwrthiant thermol rhyngwyneb strwythurau amlhaenog) werthuso perfformiad dargludedd thermol swbstradau ceramig yn effeithiol.
Perfformiad Trydanol
Mae perfformiad trydanol swbstradau ceramig yn cyfeirio'n bennaf at a yw'r haenau metel ar ochrau blaen a chefn y swbstrad yn ddargludol (p'un a yw ansawdd y twll trwodd mewnol yn dda). Oherwydd diamedr bach y tyllau trwodd mewn swbstradau ceramig DPC, gall diffygion megis llenwi anghyflawn a gwagleoedd aer ddigwydd yn ystod electroplatio. Yn gyffredinol, gellir defnyddio profwr pelydr-X (ansoddol, cyflym) a phrob chwiliwr hedfan (meintiol, rhad) i werthuso ansawdd y tyllau trwodd mewn swbstradau ceramig.
Perfformiad Pecynnu
Mae perfformiad pecynnu swbstradau ceramig yn cyfeirio'n bennaf at sodro a thynerwch aer (yn gyfyngedig i swbstradau ceramig tri dimensiwn). Er mwyn gwella cryfder bondio gwifren, mae haen o Au neu Ag neu fetelau eraill ag eiddo weldio da yn gyffredinol wedi'i electroplatio neu wedi'i blatio'n gemegol ar wyneb haen fetel y swbstrad ceramig (yn enwedig y padiau) i atal ocsideiddio a gwella ansawdd bondio gwifren. Yn gyffredinol, mae solderability yn cael ei fesur gan ddefnyddio peiriant bondio gwifren alwminiwm a phrofwr tynnol.
Mae'r sglodion wedi'i osod yng ngheudod swbstrad ceramig tri dimensiwn, ac mae'r ceudod wedi'i selio â phlât gorchudd (metel neu wydr) i gyflawni pecynnu hermetig y ddyfais. Mae hermeticity y deunydd argae a'r deunydd weldio yn pennu'n uniongyrchol hermeticity pecynnu'r ddyfais, ac mae hermeticity tri - swbstradau ceramig dimensiwn a baratowyd gan wahanol ddulliau yn amrywio i ryw raddau. Mae'r prif brofion ar gyfer swbstradau ceramig tri dimensiwn yn canolbwyntio ar hermetigedd deunydd a strwythur yr argae, yn bennaf gan ddefnyddio'r dull swigen olew fflworocarbon a'r dull sbectromedr màs heliwm.