最近，小編接到客戶咨詢，詢問關于金屬陶瓷膠黏劑封裝工藝及可靠性分析的相關內容，應使用什么設備進行測試？在現代電子封裝領域，金屬陶瓷功率管因其卓越的電氣性能和熱穩定性而廣泛應用于各種高功率、高頻率的電子設備中。然而，為了確保這些功率管能夠在極端的工作條件下穩定運行，必須采用合適的封裝工藝來保護其內部結構，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，其工藝參數的精確控制對于確保功率管的長期穩定性和可靠性至關重要。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鍵工藝參數，通過溫度循環和濕熱實驗等可靠性測試，對封裝后的功率管進行驗證，以密封性能和剪切強度作為量化指標來評估封裝的可靠性。同時，本文還將詳細討論膠黏劑封裝過程中可剪切強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領域，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熱性和高可靠性的應用場合。

（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，其優勢在于質量可靠、成本低廉、生產效率高，適合大規模制造。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或異質材料粘合在一起[2]以實現封裝，封裝體內不包含填充物[3-4]。其基本構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先涂抹膠黏劑，然后與外殼裝配并經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熱基座組成。 

二、試驗研究

實驗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構尺寸為20 mm×10 mm×1 mm，氧化鋁陶瓷蓋板的結構尺寸為19.5 mm×9.6 mm×2.5 mm。 

1、密封測試

使用國家軍用標準GJB 360B—2009《電子及電氣元件試驗方法》中方法112條件D進行密封檢測，對于電子器件，密封條件可以為產品內部的芯片提供良好的工作環境，避免受到外界環境或污染物影響；

2、剪切強度測試

剪切強度是保證器件結構完整性的最基本指標；

a 檢測設備

1) Alpha-W260推拉力測試機 

a、多功能焊接強測試儀是用于為微電子引線鍵合后引線焊接強度測試、焊點與基板表面粘接力測試及其失效分析領域的專用動態測試儀器，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。

b、根據測試需要更換相對應的測試模組,系統自動識別模組量程。可以靈活得應用到不同產品的測試，每個工位獨立設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、準確、適用面廣的特點。

c、適用于半導體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、軍工等等。亦可用于各種電子分析及研究單位失效分析領域以及各類院校教學和研究。

2）設備特點 

三、試驗流程

步驟一、設備準備

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

調整測試機的剪切高度至適合金屬陶瓷封裝樣品的尺寸，通常設置為10微米。

設置推球速度為100微米/秒，以確保測試的準確性和重復性。

步驟二、樣品制備

準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的夾具上，確保樣品穩定且位置正確對準測試機的推球。

檢查樣品與測試機的接觸情況，確保在測試過程中不會有任何位移。

步驟四、剪切力測試執行

啟動測試機，讓推球接觸金屬陶瓷膠黏劑封裝樣品，并按照設定的參數進行剪切力測試。

重復測試以確保數據的準確性和可靠性。

步驟五、數據記錄與初步分析

記錄剪切力測試結果，包括剪切力的大小和任何異常情況。

對測試數據進行初步分析，檢查是否有異常值或需要重復測試的數據點。

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上取下，并進行適當的清潔和保養。

對測試機進行必要的維護，確保設備處于最佳狀態，以備下次使用。

步驟七、數據分析

對收集到的剪切力數據進行詳細分析，計算平均值、標準差等統計參數。

根據剪切力測試結果評估膠黏劑封裝的粘接質量。

步驟八、結果評估與優化

根據剪切力測試結果，評估金屬陶瓷膠黏劑封裝的粘接強度。

確定是否需要對封裝工藝參數進行調整，以優化封裝質量。

 

以上就是小編介紹的有關于金屬陶瓷膠黏劑封裝工藝及可靠性分析的相關內容了，希望可以給大家帶來幫助！如果您還想了解更多關于推拉力測試機怎么使用和校準，推拉力測試儀操作規范，焊接強度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題，歡迎您關注我們，也可以給我們私信和留言，【科準測控】小編將持續為大家分享推拉力測試機在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導體、BGA元件焊點、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領域應用中可能遇到的問題及解決方案。