วิธีการตรวจสอบของพื้นผิวเซรามิก

ในปัจจุบันการตรวจสอบหลักของพื้นผิวเซรามิกเสร็จแล้วครอบคลุมการตรวจสอบด้วยภาพการตรวจสอบคุณสมบัติเชิงกลการตรวจสอบคุณสมบัติทางความร้อนการตรวจสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้าคุณสมบัติบรรจุภัณฑ์ (ประสิทธิภาพการทำงาน) และการตรวจสอบความน่าเชื่อถือ

การตรวจสอบลักษณะ

การตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏของสารตั้งต้นเซรามิกดำเนินการอย่างสม่ำเสมอโดยกล้องจุลทรรศน์ภาพหรือออปติคัลส่วนใหญ่รวมถึงรอยแตกรูรอยขีดข่วนบนพื้นผิวของชั้นโลหะการปอกเปลือกคราบและข้อบกพร่องคุณภาพอื่น ๆ นอกจากนี้ขนาดโครงร่างของพื้นผิวความหนาของชั้นโลหะ, warpage (camber) ของพื้นผิวและความแม่นยำกราฟิกของพื้นผิวพื้นผิวจำเป็นต้องทดสอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้พันธะชิปชิปบรรจุภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นสูงโดยทั่วไปจะต้องใช้ขนาดน้อยกว่า 0.3% ของมิติ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีการประมวลผลภาพอย่างต่อเนื่องต้นทุนแรงงานการผลิตยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องผู้ผลิตเกือบทั้งหมดให้ความสำคัญกับการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีการมองเห็นของเครื่องจักรในการเปลี่ยนแปลงและการอัพเกรดอุตสาหกรรมการผลิต และวิธีการตรวจจับและอุปกรณ์ที่ใช้การมองเห็นของเครื่องได้ค่อยๆกลายเป็นวิธีการสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และปรับปรุงผลผลิต ดังนั้นการประยุกต์ใช้อุปกรณ์ตรวจสอบการมองเห็นของเครื่องจักรกับการตรวจจับพื้นผิวเซรามิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจจับและลดต้นทุนแรงงานตามลำดับ

การตรวจสอบคุณสมบัติเชิงกล

คุณสมบัติเชิงกลของสารตั้งต้นเซรามิกส่วนใหญ่อ้างถึงแรงเชื่อมของชั้นลวดโลหะซึ่งบ่งบอกถึงความแข็งแรงของพันธะระหว่างชั้นโลหะและสารตั้งต้นเซรามิกซึ่งกำหนดคุณภาพของแพ็คเกจอุปกรณ์ที่ตามมาโดยตรง (ความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือ ฯลฯ ) . ความแข็งแรงพันธะของพื้นผิวเซรามิกที่เตรียมโดยวิธีการต่าง ๆ ค่อนข้างแตกต่างกันและพื้นผิวเซรามิกระนาบที่เตรียมโดยกระบวนการอุณหภูมิสูง (เช่น TPC, DBC ฯลฯ ) มักจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมีระหว่างชั้นโลหะและสารตั้งต้นเซรามิกและ ความแข็งแรงของพันธะสูง ในสารตั้งต้นเซรามิกที่เตรียมโดยกระบวนการอุณหภูมิต่ำ (เช่นสารตั้งต้น DPC) แรง Van der Waals และแรงกัดเชิงกลระหว่างชั้นโลหะและสารตั้งต้นเซรามิกเป็นหลักและความแข็งแรงของการจับต่ำ

วิธีทดสอบสำหรับความแข็งแรงของเมทัลเซรามิกบนพื้นผิว ได้แก่ :

1) วิธีเทป: เทปอยู่ใกล้กับพื้นผิวของชั้นโลหะและลูกกลิ้งยางจะถูกรีดเพื่อกำจัดฟองในพื้นผิวพันธะ หลังจาก 10 วินาทีให้ดึงเทปออกด้วยความตึงที่ตั้งฉากกับชั้นโลหะและทดสอบว่าชั้นโลหะจะถูกลบออกจากพื้นผิวหรือไม่ วิธีเทปเป็นวิธีการทดสอบเชิงคุณภาพ

2) วิธีการเชื่อมลวด: เลือกลวดโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม. หรือ 1.0 มม. เชื่อมโดยตรงกับชั้นโลหะของพื้นผิวผ่านการหลอมเหลวประสานจากนั้นวัดแรงดึงของลวดโลหะตามทิศทางแนวตั้ง เมตร.

3) วิธีการปอกเปลือก: ชั้นโลหะบนพื้นผิวของพื้นผิวเซรามิกถูกแกะสลัก (ตัด) เป็นแถบ 5 มม. ~ 10 มม. จากนั้นฉีกออกไปในทิศทางแนวตั้งบนเครื่องทดสอบความแข็งแรงของเปลือกเพื่อทดสอบความแข็งแรงของเปลือก ความเร็วในการลอกจะต้องเป็น 50 มม. /นาทีและความถี่การวัดคือ 10 ครั้ง /วินาที

การตรวจสอบคุณสมบัติทางความร้อน

คุณสมบัติความร้อนของสารตั้งต้นเซรามิกส่วนใหญ่รวมถึงการนำความร้อนความต้านทานความร้อนสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและความต้านทานความร้อน สารตั้งต้นเซรามิกส่วนใหญ่มีบทบาทการกระจายความร้อนในบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์ดังนั้นการนำความร้อนจึงเป็นดัชนีทางเทคนิคที่สำคัญ ความต้านทานความร้อนส่วนใหญ่ทดสอบว่าสารตั้งต้นเซรามิกถูกบิดเบี้ยวและเปลี่ยนรูปที่อุณหภูมิสูงไม่ว่าจะเป็นชั้นเส้นพื้นผิวของพื้นผิวที่ถูกออกซิไดซ์และเปลี่ยนสีมีฟองหรือการพุ่งออกมาและไม่ว่าภายในรูจะล้มเหลวหรือไม่

ค่าการนำความร้อนของสารตั้งต้นเซรามิกไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับการนำความร้อนของวัสดุของสารตั้งต้นเซรามิก (ความต้านทานความร้อนของร่างกาย) แต่ยังเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเชื่อมต่อของวัสดุ ดังนั้นเครื่องทดสอบความต้านทานความร้อน (ซึ่งสามารถวัดความต้านทานความร้อนของร่างกายและความต้านทานต่อความร้อนของโครงสร้างหลายชั้น) สามารถประเมินค่าการนำความร้อนของสารตั้งต้นเซรามิกได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การตรวจสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้า

ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของสารตั้งต้นเซรามิกส่วนใหญ่หมายถึงว่าชั้นโลหะที่ด้านหน้าและด้านหลังของสารตั้งต้นนั้นเป็นตัวนำหรือไม่ (ไม่ว่าคุณภาพของภายในหลุมจะดี) เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ ของรูผ่านของพื้นผิวเซรามิก DPC จะมีข้อบกพร่องเช่นที่ไม่ได้เติมเต็มความพรุนและอื่น ๆ เมื่อเติมหลุมในการชุบด้วยไฟฟ้าตัวทดสอบเอ็กซเรย์ โดยทั่วไปสามารถใช้ในการประเมินคุณภาพของรูของพื้นผิวเซรามิก

การตรวจสอบคุณสมบัติบรรจุภัณฑ์

ประสิทธิภาพของบรรจุภัณฑ์ของสารตั้งต้นเซรามิกส่วนใหญ่หมายถึงความสามารถในการเชื่อมและความหนาแน่นของอากาศ (จำกัด เฉพาะสารตั้งต้นเซรามิกสามมิติ) เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของพันธะของลวดตะกั่วชั้นโลหะที่มีประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีเช่น Au หรือ Ag โดยทั่วไปจะถูกชุบด้วยไฟฟ้าหรือไฟฟ้าบนพื้นผิวของชั้นโลหะของสารตั้งต้นเซรามิก (โดยเฉพาะแผ่นเชื่อม) เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และปรับปรุงคุณภาพพันธะของสายตะกั่ว ความสามารถในการเชื่อมโดยทั่วไปวัดโดยเครื่องเชื่อมลวดอลูมิเนียมและเครื่องวัดแรงตึง

ชิปติดตั้งบนโพรงเซรามิก 3 มิติและโพรงถูกปิดผนึกด้วยแผ่นปก (โลหะหรือแก้ว) เพื่อรับรู้แพ็คเกจสุญญากาศของอุปกรณ์ ความหนาแน่นของอากาศของวัสดุเขื่อนและวัสดุการเชื่อมจะกำหนดความหนาแน่นของอากาศโดยตรงของแพ็คเกจอุปกรณ์และความหนาแน่นของอากาศของสารตั้งต้นเซรามิกสามมิติที่เตรียมโดยวิธีการต่าง ๆ จะแตกต่างกัน สารตั้งต้นเซรามิกสามมิติส่วนใหญ่ใช้เพื่อทดสอบความหนาแน่นของอากาศของวัสดุและโครงสร้างเขื่อนและวิธีการหลักคือฟองก๊าซฟลูออรีนและสเปกโตรมิเตอร์มวลฮีเลียม

การทดสอบและการวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือ

ความน่าเชื่อถือส่วนใหญ่ทดสอบการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของสารตั้งต้นเซรามิกในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง (อุณหภูมิสูง, อุณหภูมิต่ำ, ความชื้นสูง, รังสี, การกัดกร่อน, การสั่นสะเทือนความถี่สูง ฯลฯ ) รวมถึงความต้านทานความร้อนการเก็บอุณหภูมิสูงวัฏจักรอุณหภูมิสูงช็อตความร้อน ความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการกัดกร่อนการสั่นสะเทือนความถี่สูง ฯลฯ ตัวอย่างความล้มเหลวสามารถวิเคราะห์ได้โดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) และ X-ray diffractometer (XRD) กล้องจุลทรรศน์เสียงสแกน (SAM) และเครื่องตรวจจับรังสีเอกซ์ (X-ray) ถูกนำมาใช้เพื่อวิเคราะห์อินเทอร์เฟซการเชื่อมและข้อบกพร่อง