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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)
密封完整性类:
  • 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)
材料性能类:
  • 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)
环境适应性类:
  • 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)
化学兼容性类:
  • 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)
光学检测类:
  • 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%)
电气性能类:
  • 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)
机械应力类:
  • 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)
热管理类:
  • 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%)
清洁度检测类:
  • 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
国家标准:
  • 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
(方法差异说明:MIL-STD-883使用氦质谱法检测细漏,而GB/T2423.21多采用压力衰减法;ISO14644-8聚焦粒子计数,GJB548B强调军用环境严酷度;JESD22-A104D规定温度速率≥15℃/min,GB/T4937允许≥10℃/min。)

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。

半导体芯片封装气密性检测
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。