O encapsulamento é o processo-chave na fabricação de dispositivos optoeletrônicos, que afeta diretamente o desempenho, a confiabilidade e o custo dos dispositivos. Atualmente, não existem padrões nacionais ou industriais para testar o desempenho de substratos cerâmicos. Seu desempenho principal inclui aparência de substrato, propriedades mecânicas, propriedades térmicas, propriedades elétricas, desempenho de embalagem e confiabilidade.
O desempenho elétrico do substrato cerâmico refere-se principalmente a saber se as camadas de metal antes e depois do substrato conduzem eletricidade (se a qualidade dos furos internos é boa). Devido ao pequeno diâmetro dos orifícios de passagem em substratos cerâmicos DPC, defeitos como orifícios e orifícios não preenchidos podem ocorrer durante o processo de revestimento e enchimento. Geralmente, um sistema de inspeção de raios-X pode ser usado para inspeção de qualidade.
Por exemplo, na embalagem do IGBT, devido à alta potência de saída e à grande geração de calor do IGBT, o chip pode ser danificado devido à baixa dissipação de calor. A dissipação de calor é uma tecnologia chave na embalagem IGBT, e substratos cerâmicos devem ser usados para aumentar a dissipação de calor. A principal razão para usar substratos cerâmicos DBC na embalagem IGBT é que as camadas do circuito metálico do substrato DBC são mais espessas, têm alta condutividade térmica, alta resistência ao calor, alto isolamento, alta resistência, baixa expansão térmica, e resistência à corrosão e radiação. É amplamente utilizado na embalagem de equipamentos de energia e equipamentos eletrônicos de alta temperatura.
A máquina de inspeção de raios-X é usada para identificar e reconhecer defeitos da junta de solda que podem ocorrer durante o processo de embalagem, eliminando assim produtos com defeitos como solda errada e solda por vazamento. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de semicondutores, os dispositivos de energia se desenvolverão gradualmente em direção a alta potência, miniaturização, integração e multifuncionalidade. Requisitos mais elevados foram apresentados para o desempenho de substratos cerâmicos para embalagens, e sua inspeção é mais difícil.
Alta precisão e miniaturização de substratos cerâmicos. Para atender aos requisitos de desenvolvimento da miniaturização do dispositivo, é necessário melhorar continuamente a precisão do processamento (largura da linha/espaçamento entre linhas) da camada de circuito de substrato cerâmico. Com o desenvolvimento fino do equipamento eletrônico, a precisão da máquina da inspeção do raio X foi melhorada, e ajustou-se oportuna às necessidades da linha de produção.
Integração de substratos cerâmicos. Geralmente, os substratos cerâmicos são adequados apenas para fazer camadas de circuito de um lado. Se as camadas superior e inferior devem ser conectadas, a perfuração a laser é necessária e, em seguida, a pasta de metal é preenchida nos orifícios e depois sinterizada. A condutividade e a condutividade térmica da camada de metal no buraco são pobres e a confiabilidade do substrato é baixa. Integração significa a complexidade da tabela de inspeção do produto, de modo que a imagem de tomografia 3D de raios-X pode ser usada para inspeção de embalagens de tais dispositivos eletrônicos, que pode efetivamente evitar a sobreposição de imagens e a oclusão de dispositivos eletrônicos altamente integrados.
Os substratos cerâmicos DPC usam perfuração a laser e tecnologia de enchimento de furos de galvanoplastia para preparar metais de orifícios. Uma vez que os furos são galvanizados e preenchidos com colunas de cobre densas, a condutividade e a condutividade térmica são excelentes, de modo que a interconexão vertical das camadas superior e inferior do circuito no substrato cerâmico pode ser alcançada. Com o desenvolvimento da tecnologia de semicondutores de terceira geração, os dispositivos de energia começaram a se desenvolver rapidamente em iluminação de semicondutores, eletrônica de potência, RF de microondas, comunicação 5G, energia nova e veículos de energia nova, e a demanda pelo uso de substratos cerâmicos aumentou. Os substratos cerâmicos desempenham um papel crucial na embalagem de dispositivos de energia e são materiais eletrônicos essenciais desenvolvidos por vários países. Portanto, há uma necessidade urgente de fortalecer a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias essenciais para corpos cerâmicos (incluindo pós cerâmicos, substratos e tecnologia de preparação de substrato, etc.) para atender a demanda do mercado em rápido desenvolvimento na China. A tecnologia da máquina de inspeção de raios-X também monitorará de perto o desenvolvimento da tecnologia de embalagem e atenderá efetivamente à inspeção da qualidade do produto.
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