半导体芯片封装气密性检测
检测项目
泄漏检测类:
- 细漏测试:泄漏率(≤1×10^{-8}Pa·m³/s,参照MIL-STD-883Method1014.9)、氦气背景浓度(≤5%)
- 粗漏测试:压力衰减率(≤10Pa/min,压力加载≥0.5MPa)、气泡观测阈值(直径≥0.5mm)
- 真空测试:残余气体分析(水汽分压≤0.001Pa)
- 封装缝检测:密封宽度(≥0.3mm)、缺陷密度(≤1个/cm²)
- 盖板粘结性:剥离强度(≥15N/mm)、热老化后失效力(Δ≤5%)
- 针孔扫描:孔径检测(≤1μm分辨率)
- 封装胶性能:粘度(50-100cP)、固化收缩率(≤0.1%)
- 基底材料强度:抗弯强度(≥300MPa)、热膨胀系数(6-8ppm/℃)
- 金属引线密封:焊接强度(≥20N)、疲劳寿命(≥10^6次)
- 温度循环测试:循环范围(-65℃至150℃)、泄漏率变化(Δ≤10%)
- 湿度测试:RH85%条件泄漏率(≤初始值1.5倍)、冷凝耐受时间(≥100h)
- 压力冲击:峰值压力(200kPa)、恢复泄漏率(≤1×10^{-7}Pa·m³/s)
- 溶剂抗性:浸泡后泄漏率增量(≤10%)、材料溶胀(≤0.5%)
- 腐蚀气体测试:H₂S暴露泄漏率(≤1×10^{-8}Pa·m³/s)、表面腐蚀等级(0级)
- 助焊剂残留:离子污染度(≤1.0μg/cm²)
- 表面缺陷扫描:裂纹长度(≤10μm)、异物尺寸(≤5μm)
- 红外热成像:热点温差(≤2℃)、密封均匀性(偏差≤3%)
- X射线透视:内部空隙率(≤0.1%)
- 绝缘电阻:湿度下电阻值(≥10^12Ω)、泄漏电流(≤1nA)
- 耐压测试:击穿电压(≥500V)、爬电距离(≥0.5mm)
- 信号完整性:串扰失真(≤-60dB)
- 振动测试:频率范围(10-2000Hz)、位移振幅(≤2mm)
- 冲击试验:加速度(1500g)、封装变形量(≤0.05mm)
- 弯曲强度:屈服点(≥50N)
- 热导率测试:封装材料热导(≥20W/mK)、界面热阻(≤0.01K/W)
- 散热性能:温升速率(≤5℃/s)、稳态温度(≤85℃)
- 热循环寿命:循环次数(≥1000次)、泄漏率稳定性(Δ≤5%)
- 微粒污染:颗粒尺寸(≤0.3μm)、密度(≤100个/cm³)
- 有机物残留:TOC浓度(≤10μg/g)、挥发性物质(≤50ppm)
- 表面洁净度:接触角(≤30°)、润湿性指数(≥80%)
检测范围
1.陶瓷封装:用于高可靠性芯片如军用器件,检测重点包括高温气密性、热冲击耐受及细漏泄漏率控制。
2.塑料封装:应用于消费电子,侧重湿度敏感度测试、密封胶老化性能及成本导向的粗漏检测。
3.金属封装:适用于功率模块,核心检测为焊接密封完整性、抗腐蚀性及高压环境适应性。
4.玻璃封装:用于光电器件,重点检测热膨胀匹配性、光学透明度和微裂纹敏感性。
5.复合封装:结合多材料结构,检测重点包括层间粘结强度、界面泄漏风险及环境兼容性。
6.晶圆级封装:微型化芯片,核心检测为微尺度泄漏率、TSV通孔密封及热应力分布。
7.倒装芯片封装:高密度互联,侧重凸点密封性、热循环可靠性和电气绝缘测试。
8.BGA封装:球栅阵列结构,检测重点为焊球气密性、回流焊接缺陷及机械冲击响应。
9.QFN封装:无引脚设计,核心检测包括底部散热密封、湿气渗透速率及振动耐受性。
10.柔性封装:用于可穿戴设备,侧重弯曲后泄漏率、材料疲劳寿命及化学兼容性。
检测方法
国际标准:
- MIL-STD-883Method1014.9细漏检测方法
- ISO14644-8洁净室相关粒子测试
- JESD22-A104D温度循环试验
- IPC/JEDECJ-STD-020E湿度敏感度分级
- ASTMF316-03气泡法粗漏检测
- GB/T2423.21-2008环境试验方法
- GJB548B-2005微电子器件测试方法
- GB/T4937-2018半导体器件机械和气候试验
- SJ/TJianCe98-2015电子封装气密性检测
- GB/T16525-2019塑料封装微电子器件通用规范
检测设备
1.氦质谱检漏仪:VS-MS200型(检测限1×10^{-12}Pa·m³/s,流量范围0.01-100sccm)
2.压力衰减测试仪:LDS3000型(压力范围0-1000kPa,精度±0.1%,分辨率0.1Pa)
3.环境试验箱:CTS-TH600型(温度范围-70℃至180℃,湿度范围10-98%RH,循环速率5℃/min)
4.真空室系统:VAC-1000型(真空度≤10^{-6}Torr,容积500L,泄漏率分辨率1×10^{-9}Pa·m³/s)
5.红外热像仪:IR-T500型(分辨率640×480,热灵敏度0.03℃,温度范围-20℃至650℃)
6.X射线检测仪:XR-2000型(电压160kV,分辨率1μm,成像速度≥15fps)
7.振动测试台:VTS-800型(频率范围5-3000Hz,最大载荷50kg,加速度150g)
8.拉力试验机:TTM-100型(最大载荷1000N,位移精度±0.01mm,速度范围0.001-500mm/min)
9.光学显微镜:OM-400X型(放大倍数50-1000X,分辨率0.5μm,带自动聚焦)
10.热分析仪:TA-300型(热导率范围0.01-500W/mK,温度精度±0.1℃,扫描速率0.1-20℃/min)
11.气体分析仪:GA-500型(检测限0.1ppm,气体种类H₂O、O₂、N₂,响应时间≤1s)
12.粒子计数器:PC-200型(粒径范围0.1-10μm,流量2.83L/min,计数精度±5%)
13.湿度发生器:HG-100型(RH控制精度±1%,温度范围-40℃至100℃,露点温度-70℃至50℃)
14.电气测试仪:ET-5000型(绝缘电阻范围10^6-10^15Ω,耐压测试0-5kV,泄漏电流分辨率1pA)
15.超声波扫描仪:US-3000型(频率5-50MHz,分辨率10μm,扫描速度≥100mm/s)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
检测周期:7~15工作日,可加急。
资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
非标测试:支持定制化试验方案。
售后:报告终身可查,工程师1v1服务。