隨著GaN，SiC，AlN等第三代半導體技術的發展，功率器件已開始在半導體照明，電力電子，微波射頻，5G通信，新能源和新能源汽車等領域迅速發展，以及使用陶瓷基板的需求激增。

氮化鋁-AMB基板 圖源自江蘇富樂德

一般而言，TPC、DBC和AMB陶瓷基板僅適用于制備單面電路層（或雙面電路層，但上層和下層不導電）。如果要連接上層和下層，則需要進行激光鉆孔（孔徑通常大于200μm），然后在孔中填充金屬漿，然后進行燒結。孔中的金屬層的導電性和導熱性差，且基板可靠性低。集成意味著產品檢查表格的復雜性，因此X射線3D斷層掃描成像可用于此類電子設備的包裝檢查，這種檢查技術可以有效避免高度集成的電子設備的圖像重疊和遮擋。

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圖源自網絡

DPC陶瓷基板使用激光鉆孔和電鍍孔填充技術來制備通孔金屬。由于孔被電鍍并填充有致密的銅柱，因此電導率和導熱性極佳，因此可以實現陶瓷基板上下電路層的垂直互連。

陶瓷基板的電性能主要是指基板前后的金屬層是否導電（內部通孔的質量是否良好）。由于DPC陶瓷基板的通孔的直徑較小，因此在電鍍和填充孔的過程中可能會發生諸如未填充的孔和孔的缺陷。通常，可以使用X射線檢查設備進行質量檢查。X射線無損檢測的最大優點是直觀，快速。

以IGBT封裝為例，由于IGBT的高輸出功率，發熱大，散熱差會損壞IGBT芯片。散熱是IGBT封裝的關鍵技術，必須使用陶瓷基板來增強散熱。IGBT封裝主要采用DBC陶瓷基板，原因是DBC基板的金屬電路層較厚，具有導熱系數高，耐熱性高，絕緣性高，強度高，熱膨脹低，耐腐蝕和耐輻射的特點，它廣泛用于電力設備和高溫電子設備的封裝。

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IGBT檢測DBC基板

封裝的IGBT需要進行X射線無損檢測，以確定和識別在封裝過程中可能發生的焊點缺陷，從而消除具有錯誤焊接和漏焊等缺陷的產品。隨著半導體技術的不斷發展，功率器件將朝著高功率，小型化，集成化和多功能化的方向逐步發展。對用于包裝的陶瓷基板的性能也提出了更高的要求，并且其檢查也更加困難。

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X-Ray離線檢測機 圖源自無錫日聯

陶瓷基板的高精度和小型化。為了滿足裝置小型化的發展要求，有必要不斷提高陶瓷基板電路層的加工精度（線寬/線間距）。隨著電子設備的精細發展，X射線檢查設備的精度得到了提高，并及時適應了生產線的需求。

文章來源：無錫日聯科技股份有限公司

原文始發于微信公眾號（艾邦陶瓷展）：X-Ray在陶瓷封裝基板的缺陷檢測應用