塑封電子元器件X射線造影檢測方法技術

本發明專利技術屬于產品的無損檢測技術領域，涉及一種用于檢測塑封電子元器件封裝缺陷的塑封電子元器件X射線造影檢測方法。本方法通過采用按照電子元器件結構特點所選用的新型造影劑和真空滲透技術，可以精確的測量樣品的深度和寬度，提高了電子元器件封裝缺陷分析的有效性，對于研究塑封電子元器件的缺陷擴展與失效機理，擴展塑封電子元器件的航空、航天應用，有著重要意義。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于產品的無損檢測
，涉及一種用于檢測塑封電子元器件封裝缺陷的塑封電子元器件X射線造影檢測方法。
技術介紹
隨著硅單芯片集成度不斷提高，對集成電路封裝要求更加嚴格，I/O引腳數急劇增加，功耗也隨之增大，對集成電路的封裝技術提出了更高的要求。封裝形式包括含有腔體的封裝和非腔體封裝兩類，其中腔體封裝包括金屬殼封裝、陶瓷腔體封裝等方式，非腔體封裝則包括塑封、二氧化硅實體封裝等形式。金屬、陶瓷封裝的電子元器件采用氣密結構，可以在相當長的時間內防止污染物的侵入，然而，這類封裝的工藝復雜、成本較高、生產效率相對較低，傳熱途徑單一，體積較大，影響了其進一步發展。塑封元器件與氣密元器件相比，成本明顯降低，生產效率較高，芯片尺寸封裝(CSP)已經可以使封裝面積等于或小于芯片面積的I. 2倍，體積明顯縮小。其導熱通路包括經過封裝底板、引線的熱傳導和通過塑料傳至空氣的對流方式。然而模塑料的熱導率較低，即使微小的缺陷也有可能對整體散熱能力產生巨大影響。同時塑料封裝為非氣密封裝，會使水汽或其他的污染滲透到電路元件中，內部結構界面，尤其是轉角部位，常常存在缺陷，這類缺陷還會隨著使用，進一步擴展，最終造成失效。因此，有效檢測塑料封裝中的缺陷就顯得異常重要。目前，檢測電子元器件封裝經常使用的方法是X射線方法，其圖像襯度的產生，依賴于樣品的密度。塑料封裝與內部金屬結構的衰減系數差距巨大，塑料封裝的裂紋、空洞等缺陷在X射線穿透樣品的同時，襯度就會降低到無法被觀測到的程度，造成缺陷的漏檢。傳統的射線造影方法，多針對單一材料或密度差相對較低，同時缺陷尺寸相對較大的樣品，例如人體造影所用的碘劑、釓劑等，使用注射等方法，但是這些造影劑與造影劑進入方法對于電子元器件來說，都無法達到滿意的襯度。
技術實現思路
本專利技術的上的是提出一種能夠準確地檢測塑封電子元器件缺陷的塑封電子元器件X射線造影檢測方法。本專利技術的技術解決方案是，步驟I、試驗準備將顆粒度細于研磨級細粉的三氧化二鉻超細粉體與水配置為懸濁液，三氧化二鉻超細粉體與水的質量比為I :3，將懸濁液放入帶有傾倒裝置的真空滲透儀中的傾倒杯中，將樣品放入放置在真空滲透儀中的滲透杯中，調整滲透杯位置,使傾倒杯可以將懸濁液倒入滲透杯；步驟2、抽真空蓋上真空滲透儀頂蓋，打開真空泵抽真空，直到壓力降至O. 02Mpa以下；步驟3、滲透旋轉真空滲透儀上的傾倒手柄，將懸濁液倒入滲透杯，靜置10-30S，關閉真空泵，緩慢放氣，直到內部壓力與外部大氣相同，搖動滲透杯，再重新抽真空，靜置15-30s，然后放氣；步驟4、干燥將樣品從傾倒杯中取出，放入裝有硅膠顆粒干燥劑的干燥皿中，干燥2小時以上，至樣品徹底干燥；步驟5、使用X射線檢測設備，從各個角度觀察樣品；如果造影圖像不清晰，重復進行以上步驟I 步驟4。本專利技術具有的優點和有益效果，本方法通過采用按照電子元器件組成結構、組成材料復雜的特點和對絕緣的特出要求選用的化學性質穩定，絕緣性能較好，成本較低，密度介于塑封料與內部金屬框架、鍵合材料之間的金屬氧化物二氧化鉻造影劑，能夠充分顯示出缺陷，同時與原有金屬結構有明顯區別，顯著提高了塑封元器件中缺陷影像的清晰度。同時利用真空滲透技術，使造影劑可以充分滲透進入細小缺陷，可以精確的測量樣品的深度和寬度，提高了電子元器件封裝缺陷分析的有效性和準確性，對于研究塑封電子元器件的缺陷擴展與失效機理，增強塑封電子元器件篩選有效性，提高塑封電子元器件使用可靠性，擴展塑封電子元器件的航空、航天應用，有著重要意義。具體實施例方式I.裝置該方法所使用的設備包括帶有傾倒裝置真空滲透儀這些設備主要用于使造影劑更好的滲入缺陷內，為輔助設備，設備本身不作為該專利申請內容。2.方法本方法所使用的造影劑為三氧化二鉻懸濁液。選用該金屬氧化物主要是由于其密度較高，可達聚乙烯塑料的5 6倍，二氧化硅填料的2 3倍。同時，三氧化二鉻化學性質非常穩定，不溶于水、乙醇等溶劑。原子排布類似α-Α1203的密排六方，絕緣性能較好。最后，三氧化二鉻超細粉體較易獲取，600目以上研磨級三氧化二鉻，市場上就可購得，且成本相對較低，更細的粉體也可從生產廠家訂購。本方法的操作包括抽真空、滲透、干燥、觀察。如果一次滲透效果不夠好，還可反復進行數次。具體操作如下步驟I、試驗準備將顆粒度細于研磨級細粉的三氧化二鉻超細粉體與水配置為懸濁液，三氧化二鉻超細粉體與水的質量比為I :3，混合后充分攪拌，消除懸濁液中的粉體聚集的顆粒，直到形成均勻的懸濁液，將懸濁液放入帶有傾倒裝置的真空滲透儀中的傾倒杯中，懸濁液的量與滲透杯容積基本相同。將樣品放入放置在真空滲透儀中的滲透杯中，如果存在已知的表面開口，應盡量使開口向上，增強滲透效果，調整滲透杯位置，使傾倒杯可以將懸濁液倒入滲透杯；步驟2、抽真空蓋上真空滲透儀頂蓋，打開真空泵抽真空，直到壓力降至O. 02Mpa以下；步驟3、滲透旋轉真空滲透儀上的傾倒手柄，將懸濁液倒入滲透杯，靜置10-30S，消除滲透杯中的氣泡，關閉真空泵，緩慢放氣，直到內部壓力與外部大氣相同，搖動滲透杯，再重新抽真空，靜置10-30s，然后放氣；步驟4、干燥將樣品從傾倒杯中取出，放入裝有硅膠顆粒干燥劑的干燥皿中，干燥2小時以上，至樣品徹底干燥；步驟5、使用X射線檢測設備，從各個角度觀察樣品；如果造影圖像不清晰，重復進行以上步驟I 步驟4。實施例下面結合具體實施例對本專利技術作進一步詳細的說明。在對一件塑料封裝隔離放大器的檢測中，懷疑管腳附件存在裂紋，但該裂紋垂直于表面，并且貼近管腳，超聲方法無法準確分析，但是使用X射線機，用120kV加速電壓產生射線穿透樣品進行檢測后，無法觀察到裂紋。按照本方明步驟1，使用美國標樂公司生產的N’ VAC 1000真空滲透儀，調整好滲透杯位置，并將樣品管腳裂紋開口方向向上放入滲透杯。將1200目三氧化二鉻粉末與水按照I :3的比例混合，充分攪拌，制成懸濁液，倒入傾倒杯。按照步驟2 步驟4，干燥4小時后將樣品放入射線機進行檢測，同樣使用120kV加速電壓產生X射線進行檢測，在管腳旁可明顯觀察到裂紋寬度、深度及裂紋擴展方向，達到本專利技術的預期作用。權利要求1.一種塑封電子元器件X射線造影檢測方法，其特征是，步驟I、試驗準備將顆粒度細于研磨級細粉的三氧化二鉻超細粉體與水配置為懸濁液，三氧化二鉻超細粉體與水的質量比為I :3，將懸濁液放入帶有傾倒裝置的真空滲透儀中的傾倒杯中，將樣品放入放置在真空滲透儀中的滲透杯中，調整滲透杯位置,使傾倒杯可以將懸濁液倒入滲透杯；步驟2、抽真空蓋上真空滲透儀頂蓋，打開真空泵抽真空，直到壓力降至O. 02Mpa以下；步驟3、滲透旋轉真空滲透儀上的傾倒手柄，將懸濁液倒入滲透杯，靜置10-30S，關閉真空泵，緩慢放氣，直到內部壓力與外部大氣相同，搖動滲透杯，再重新抽真空，靜置15-30s，然后放氣；步驟4、干燥將樣品從傾倒杯中取出，放入裝有硅膠顆粒干燥劑的干燥皿中，干燥2小時以上，至樣品徹底干燥；步驟5、使用X射線檢測設備，從各個角度觀察樣品；如果造影圖像不清晰，重復進行以上步驟I 步驟4。全文摘要本專利技術屬于產品的無損檢測
，涉及一種用于檢測塑封電子元器件封裝缺陷的塑封電子元器件X射線造影檢測方法。本方法通過采用按照電子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種塑封電子元器件X射線造影檢測方法，其特征是，步驟1、試驗準備：將顆粒度細于研磨級細粉的三氧化二鉻超細粉體與水配置為懸濁液，三氧化二鉻超細粉體與水的質量比為1：3，將懸濁液放入帶有傾倒裝置的真空滲透儀中的傾倒杯中，將樣品放入放置在真空滲透儀中的滲透杯中，調整滲透杯位置，使傾倒杯可以將懸濁液倒入滲透杯；步驟2、抽真空：蓋上真空滲透儀頂蓋，打開真空泵抽真空，直到壓力降至0.02Mpa以下；步驟3、滲透：旋轉真空滲透儀上的傾倒手柄，將懸濁液倒入滲透杯，靜置10?30s，關閉真空泵，緩慢放氣，直到內部壓力與外部大氣相同，搖動滲透杯，再重新抽真空，靜置15?30s，然后放氣；步驟4、干燥：將樣品從傾倒杯中取出，放入裝有硅膠顆粒干燥劑的干燥皿中，干燥2小時以上，至樣品徹底干燥；步驟5、使用X射線檢測設備，從各個角度觀察樣品；如果造影圖像不清晰，重復進行以上步驟1～步驟4。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：路浩天，盧曉青，蔡良續，
申請(專利權)人：中國航空綜合技術研究所，
類型：發明
國別省市：