最近，小編接到客戶咨詢，詢問關(guān)于金屬陶瓷膠黏劑封裝工藝及可靠性分析的相關(guān)內(nèi)容，應(yīng)使用什么設(shè)備進(jìn)行測試？在現(xiàn)代電子封裝領(lǐng)域，金屬陶瓷功率管因其zhuo越的電氣性能和熱穩(wěn)定性而廣泛應(yīng)用于各種高功率、高頻率的電子設(shè)備中。然而，為了確保這些功率管能夠在及端的工作條件下穩(wěn)定運(yùn)行，必須采用合適的封裝工藝來保護(hù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時保證其電氣連接的可靠性。

膠黏劑封裝作為一種有效的封裝手段，其工藝參數(shù)的精確控制對于確保功率管的長期穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。本文旨在深入探討金屬陶瓷功率管膠黏劑封裝工藝中的關(guān)鍵工藝參數(shù)，通過溫度循環(huán)和濕熱實(shí)驗(yàn)等可靠性測試，對封裝后的功率管進(jìn)行驗(yàn)證，以密封性能和剪切強(qiáng)度作為量化指標(biāo)來評估封裝的可靠性。同時，本文還將詳細(xì)討論膠黏劑封裝過程中可剪切強(qiáng)度測試具體方法和流程。

一、膠黏劑封裝

在電子元器件的封裝技術(shù)領(lǐng)域，存在多種封裝方法，主要包括以下兩大類：

（1）非填充型封裝，例如中空金屬外殼封裝和陶瓷封裝，這類封裝適用于需要高導(dǎo)熱性和高可靠性的應(yīng)用場合。

（2）填充型封裝，例如塑料封裝，常見的DIP、QFP、QFN、BGA等器件都采用這種填充型塑料封裝技術(shù)，其優(yōu)勢在于質(zhì)量可靠、成本低廉、生產(chǎn)效率高，適合大規(guī)模制造。目前，功率管的一種封裝方式是非填充型的金屬陶瓷封裝。

（3）這種封裝技術(shù)使用金屬外殼和陶瓷蓋板，并通過膠黏劑將兩種或多種同質(zhì)或異質(zhì)材料粘合在一起[2]以實(shí)現(xiàn)封裝，封裝體內(nèi)不包含填充物[3-4]。其基本構(gòu)造包括陶瓷蓋板和金屬外殼，通常在陶瓷蓋板的裝配邊緣預(yù)先涂抹膠黏劑，然后與外殼裝配并經(jīng)過固化過程完成封裝，如圖1所示。陶瓷蓋板通常選用氧化鋁白色陶瓷，而金屬外殼由引線框架和導(dǎo)熱基座組成。

二、試驗(yàn)研究

實(shí)驗(yàn)用封裝器件為表面鍍金的銅金屬基板（模擬管殼）、氧化鋁陶瓷蓋板，如圖2所示，其中銅金屬基板的結(jié)構(gòu)尺寸為20 mm×10 mm×1 mm，氧化鋁陶瓷蓋板的結(jié)構(gòu)尺寸為19.5 mm×9.6 mm×2.5 mm。

1、密封測試

使用國家jun用標(biāo)準(zhǔn)GJB 360B—2009《電子及電氣元件試驗(yàn)方法》中方法112條件D進(jìn)行密封檢測，對于電子器件，密封條件可以為產(chǎn)品內(nèi)部的芯片提供良好的工作環(huán)境，避免受到外界環(huán)境或污染物影響；

2、剪切強(qiáng)度測試

剪切強(qiáng)度是保證器件結(jié)構(gòu)完整性的最基本指標(biāo)；

a 檢測設(shè)備

1) Alpha-W260推拉力測試機(jī)

a、多功能焊接強(qiáng)測試儀是用于為微電子引線鍵合后引線焊接強(qiáng)度測試、焊點(diǎn)與基板表面粘接力測試及其失效分析領(lǐng)域的專用動態(tài)測試儀器，常見的測試有晶片推力、金球推力、金線拉力等，采用高速力值采集系統(tǒng)。

b、根據(jù)測試需要更換相對應(yīng)的測試模組,系統(tǒng)自動識別模組量程。可以靈活得應(yīng)用到不同產(chǎn)品的測試，每個工位獨(dú)立設(shè)置安全高度位及安全限速，防止誤操作對測試針頭造成損壞。且具有測試動作迅速、準(zhǔn)確、適用面廣的特點(diǎn)。

c、適用于半導(dǎo)體IC封裝測試、LED 封裝測試、光電子器件封裝測試、PCBA電子組裝測試、汽車電子、航空航天 等等。亦可用于各種電子分析及研究單位失效分析領(lǐng)域以及各類院校教學(xué)和研究。

2）設(shè)備特點(diǎn)

三、試驗(yàn)流程

步驟一、設(shè)備準(zhǔn)備

確保多功能推拉力測試機(jī)處于良好工作狀態(tài)，以滿足金屬陶瓷膠黏劑封裝的測試要求。

調(diào)整測試機(jī)的剪切高度至適合金屬陶瓷封裝樣品的尺寸，通常設(shè)置為10微米。

設(shè)置推球速度為100微米/秒，以確保測試的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

步驟二、樣品制備

準(zhǔn)備金屬陶瓷膠黏劑封裝樣品，并確保其表面清潔無污染，以避免影響測試結(jié)果。

步驟三、測試裝置

將金屬陶瓷膠黏劑封裝樣品固定在測試機(jī)的夾具上，確保樣品穩(wěn)定且位置正確對準(zhǔn)測試機(jī)的推球。

檢查樣品與測試機(jī)的接觸情況，確保在測試過程中不會有任何位移。

步驟四、剪切力測試執(zhí)行

啟動測試機(jī)，讓推球接觸金屬陶瓷膠黏劑封裝樣品，并按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行剪切力測試。

重復(fù)測試以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

步驟五、數(shù)據(jù)記錄與初步分析

記錄剪切力測試結(jié)果，包括剪切力的大小和任何異常情況。

對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，檢查是否有異常值或需要重復(fù)測試的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

步驟六、測試后處理

測試完成后，將金屬陶瓷膠黏劑封裝樣品從測試機(jī)上取下，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧嵑捅ｐB(yǎng)。

對測試機(jī)進(jìn)行必要的維護(hù)，確保設(shè)備處于最佳狀態(tài)，以備下次使用。

步驟七、數(shù)據(jù)分析

對收集到的剪切力數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。

根據(jù)剪切力測試結(jié)果評估膠黏劑封裝的粘接質(zhì)量。

步驟八、結(jié)果評估與優(yōu)化

根據(jù)剪切力測試結(jié)果，評估金屬陶瓷膠黏劑封裝的粘接強(qiáng)度。

確定是否需要對封裝工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以優(yōu)化封裝質(zhì)量。

以上就是小編介紹的有關(guān)于金屬陶瓷膠黏劑封裝工藝及可靠性分析的相關(guān)內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭∪绻€想了解更多關(guān)于推拉力測試機(jī)怎么使用和校準(zhǔn)，推拉力測試儀操作規(guī)范，焊接強(qiáng)度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題，歡迎您關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言，【科準(zhǔn)測控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測試機(jī)在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點(diǎn)、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問題及解決方案。