隨著GaN，SiC，AlN等第三代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，功率器件已開始在半導(dǎo)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(lǐng)域迅速發(fā)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(dǎo)電）。如果要連接上層和下層，則需要進(jìn)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(jìn)行燒結(jié)。孔中的金屬層的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性差，且基板可靠性低。集成意味著產(chǎn)品檢查表格的復(fù)雜性，因此X射線3D斷層掃描成像可用于此類電子設(shè)備的包裝檢查，這種檢查技術(shù)可以有效避免高度集成的電子設(shè)備的圖像重疊和遮擋。

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圖源自網(wǎng)絡(luò)

DPC陶瓷基板使用激光鉆孔和電鍍孔填充技術(shù)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(dǎo)率和導(dǎo)熱性極佳，因此可以實(shí)現(xiàn)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(dǎo)電（內(nèi)部通孔的質(zhì)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(fā)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(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢查。X射線無損檢測的最大優(yōu)點(diǎn)是直觀，快速。

以IGBT封裝為例，由于IGBT的高輸出功率，發(fā)熱大，散熱差會損壞IGBT芯片。散熱是IGBT封裝的關(guān)鍵技術(shù)，必須使用陶瓷基板來增強(qiáng)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(dǎo)熱系數(shù)高，耐熱性高，絕緣性高，強(qiáng)度高，熱膨脹低，耐腐蝕和耐輻射的特點(diǎn)，它廣泛用于電力設(shè)備和高溫電子設(shè)備的封裝。

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IGBT檢測DBC基板

封裝的IGBT需要進(jìn)行X射線無損檢測，以確定和識別在封裝過程中可能發(fā)生的焊點(diǎn)缺陷，從而消除具有錯(cuò)誤焊接和漏焊等缺陷的產(chǎn)品。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)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(fā)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(jī) 圖源自無錫日聯(lián)

陶瓷基板的高精度和小型化。為了滿足裝置小型化的發(fā)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(shè)備的精細(xì)發(fā)展，X射線檢查設(shè)備的精度得到了提高，并及時(shí)適應(yīng)了生產(chǎn)線的需求。

文章來源：無錫日聯(lián)科技股份有限公司

原文始發(fā)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(yīng)用