塑封电子元器件X射线造影检测方法技术

本发明专利技术属于产品的无损检测技术领域，涉及一种用于检测塑封电子元器件封装缺陷的塑封电子元器件X射线造影检测方法。本方法通过采用按照电子元器件结构特点所选用的新型造影剂和真空渗透技术，可以精确的测量样品的深度和宽度，提高了电子元器件封装缺陷分析的有效性，对于研究塑封电子元器件的缺陷扩展与失效机理，扩展塑封电子元器件的航空、航天应用，有着重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于产品的无损检测
，涉及一种用于检测塑封电子元器件封装缺陷的塑封电子元器件X射线造影检测方法。
技术介绍
随着硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路的封装技术提出了更高的要求。封装形式包括含有腔体的封装和非腔体封装两类，其中腔体封装包括金属壳封装、陶瓷腔体封装等方式，非腔体封装则包括塑封、二氧化硅实体封装等形式。金属、陶瓷封装的电子元器件采用气密结构，可以在相当长的时间内防止污染物的侵入，然而，这类封装的工艺复杂、成本较高、生产效率相对较低，传热途径单一，体积较大，影响了其进一步发展。塑封元器件与气密元器件相比，成本明显降低，生产效率较高，芯片尺寸封装(CSP)已经可以使封装面积等于或小于芯片面积的I. 2倍，体积明显缩小。其导热通路包括经过封装底板、引线的热传导和通过塑料传至空气的对流方式。然而模塑料的热导率较低，即使微小的缺陷也有可能对整体散热能力产生巨大影响。同时塑料封装为非气密封装，会使水汽或其他的污染渗透到电路元件中，内部结构界面，尤其是转角部位，常常存在缺陷，这类缺陷还会随着使用，进一步扩展，最终造成失效。因此，有效检测塑料封装中的缺陷就显得异常重要。目前，检测电子元器件封装经常使用的方法是X射线方法，其图像衬度的产生，依赖于样品的密度。塑料封装与内部金属结构的衰减系数差距巨大，塑料封装的裂纹、空洞等缺陷在X射线穿透样品的同时，衬度就会降低到无法被观测到的程度，造成缺陷的漏检。传统的射线造影方法，多针对单一材料或密度差相对较低，同时缺陷尺寸相对较大的样品，例如人体造影所用的碘剂、钆剂等，使用注射等方法，但是这些造影剂与造影剂进入方法对于电子元器件来说，都无法达到满意的衬度。
技术实现思路
本专利技术的上的是提出一种能够准确地检测塑封电子元器件缺陷的塑封电子元器件X射线造影检测方法。本专利技术的技术解决方案是，步骤I、试验准备将颗粒度细于研磨级细粉的三氧化二铬超细粉体与水配置为悬浊液，三氧化二铬超细粉体与水的质量比为I :3，将悬浊液放入带有倾倒装置的真空渗透仪中的倾倒杯中，将样品放入放置在真空渗透仪中的渗透杯中，调整渗透杯位置,使倾倒杯可以将悬浊液倒入渗透杯；步骤2、抽真空盖上真空渗透仪顶盖，打开真空泵抽真空，直到压力降至O. 02Mpa以下；步骤3、渗透旋转真空渗透仪上的倾倒手柄，将悬浊液倒入渗透杯，静置10-30S，关闭真空泵，缓慢放气，直到内部压力与外部大气相同，摇动渗透杯，再重新抽真空，静置15-30s，然后放气；步骤4、干燥将样品从倾倒杯中取出，放入装有硅胶颗粒干燥剂的干燥皿中，干燥2小时以上，至样品彻底干燥；步骤5、使用X射线检测设备，从各个角度观察样品；如果造影图像不清晰，重复进行以上步骤I 步骤4。本专利技术具有的优点和有益效果，本方法通过采用按照电子元器件组成结构、组成材料复杂的特点和对绝缘的特出要求选用的化学性质稳定，绝缘性能较好，成本较低，密度介于塑封料与内部金属框架、键合材料之间的金属氧化物二氧化铬造影剂，能够充分显示出缺陷，同时与原有金属结构有明显区别，显著提高了塑封元器件中缺陷影像的清晰度。同时利用真空渗透技术，使造影剂可以充分渗透进入细小缺陷，可以精确的测量样品的深度和宽度，提高了电子元器件封装缺陷分析的有效性和准确性，对于研究塑封电子元器件的缺陷扩展与失效机理，增强塑封电子元器件筛选有效性，提高塑封电子元器件使用可靠性，扩展塑封电子元器件的航空、航天应用，有着重要意义。具体实施例方式I.装置该方法所使用的设备包括带有倾倒装置真空渗透仪这些设备主要用于使造影剂更好的渗入缺陷内，为辅助设备，设备本身不作为该专利申请内容。2.方法本方法所使用的造影剂为三氧化二铬悬浊液。选用该金属氧化物主要是由于其密度较高，可达聚乙烯塑料的5 6倍，二氧化硅填料的2 3倍。同时，三氧化二铬化学性质非常稳定，不溶于水、乙醇等溶剂。原子排布类似α-Α1203的密排六方，绝缘性能较好。最后，三氧化二铬超细粉体较易获取，600目以上研磨级三氧化二铬，市场上就可购得，且成本相对较低，更细的粉体也可从生产厂家订购。本方法的操作包括抽真空、渗透、干燥、观察。如果一次渗透效果不够好，还可反复进行数次。具体操作如下步骤I、试验准备将颗粒度细于研磨级细粉的三氧化二铬超细粉体与水配置为悬浊液，三氧化二铬超细粉体与水的质量比为I :3，混合后充分搅拌，消除悬浊液中的粉体聚集的颗粒，直到形成均匀的悬浊液，将悬浊液放入带有倾倒装置的真空渗透仪中的倾倒杯中，悬浊液的量与渗透杯容积基本相同。将样品放入放置在真空渗透仪中的渗透杯中，如果存在已知的表面开口，应尽量使开口向上，增强渗透效果，调整渗透杯位置，使倾倒杯可以将悬浊液倒入渗透杯；步骤2、抽真空盖上真空渗透仪顶盖，打开真空泵抽真空，直到压力降至O. 02Mpa以下；步骤3、渗透旋转真空渗透仪上的倾倒手柄，将悬浊液倒入渗透杯，静置10-30S，消除渗透杯中的气泡，关闭真空泵，缓慢放气，直到内部压力与外部大气相同，摇动渗透杯，再重新抽真空，静置10-30s，然后放气；步骤4、干燥将样品从倾倒杯中取出，放入装有硅胶颗粒干燥剂的干燥皿中，干燥2小时以上，至样品彻底干燥；步骤5、使用X射线检测设备，从各个角度观察样品；如果造影图像不清晰，重复进行以上步骤I 步骤4。实施例下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。在对一件塑料封装隔离放大器的检测中，怀疑管脚附件存在裂纹，但该裂纹垂直于表面，并且贴近管脚，超声方法无法准确分析，但是使用X射线机，用120kV加速电压产生射线穿透样品进行检测后，无法观察到裂纹。按照本方明步骤1，使用美国标乐公司生产的N’ VAC 1000真空渗透仪，调整好渗透杯位置，并将样品管脚裂纹开口方向向上放入渗透杯。将1200目三氧化二铬粉末与水按照I :3的比例混合，充分搅拌，制成悬浊液，倒入倾倒杯。按照步骤2 步骤4，干燥4小时后将样品放入射线机进行检测，同样使用120kV加速电压产生X射线进行检测，在管脚旁可明显观察到裂纹宽度、深度及裂纹扩展方向，达到本专利技术的预期作用。权利要求1.一种塑封电子元器件X射线造影检测方法，其特征是，步骤I、试验准备将颗粒度细于研磨级细粉的三氧化二铬超细粉体与水配置为悬浊液，三氧化二铬超细粉体与水的质量比为I :3，将悬浊液放入带有倾倒装置的真空渗透仪中的倾倒杯中，将样品放入放置在真空渗透仪中的渗透杯中，调整渗透杯位置,使倾倒杯可以将悬浊液倒入渗透杯；步骤2、抽真空盖上真空渗透仪顶盖，打开真空泵抽真空，直到压力降至O. 02Mpa以下；步骤3、渗透旋转真空渗透仪上的倾倒手柄，将悬浊液倒入渗透杯，静置10-30S，关闭真空泵，缓慢放气，直到内部压力与外部大气相同，摇动渗透杯，再重新抽真空，静置15-30s，然后放气；步骤4、干燥将样品从倾倒杯中取出，放入装有硅胶颗粒干燥剂的干燥皿中，干燥2小时以上，至样品彻底干燥；步骤5、使用X射线检测设备，从各个角度观察样品；如果造影图像不清晰，重复进行以上步骤I 步骤4。全文摘要本专利技术属于产品的无损检测
，涉及一种用于检测塑封电子元器件封装缺陷的塑封电子元器件X射线造影检测方法。本方法通过采用按照电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑封电子元器件X射线造影检测方法，其特征是，步骤1、试验准备：将颗粒度细于研磨级细粉的三氧化二铬超细粉体与水配置为悬浊液，三氧化二铬超细粉体与水的质量比为1：3，将悬浊液放入带有倾倒装置的真空渗透仪中的倾倒杯中，将样品放入放置在真空渗透仪中的渗透杯中，调整渗透杯位置，使倾倒杯可以将悬浊液倒入渗透杯；步骤2、抽真空：盖上真空渗透仪顶盖，打开真空泵抽真空，直到压力降至0.02Mpa以下；步骤3、渗透：旋转真空渗透仪上的倾倒手柄，将悬浊液倒入渗透杯，静置10?30s，关闭真空泵，缓慢放气，直到内部压力与外部大气相同，摇动渗透杯，再重新抽真空，静置15?30s，然后放气；步骤4、干燥：将样品从倾倒杯中取出，放入装有硅胶颗粒干燥剂的干燥皿中，干燥2小时以上，至样品彻底干燥；步骤5、使用X射线检测设备，从各个角度观察样品；如果造影图像不清晰，重复进行以上步骤1～步骤4。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路浩天，卢晓青，蔡良续，
申请(专利权)人：中国航空综合技术研究所，
类型：发明
国别省市：