CN116794278B - 陶瓷基板裂纹的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种陶瓷基板裂纹的检测方法，包括：S1，将待测陶瓷基板放置于气体腔室中，向所述气体腔室充入惰性气体并维持一定时间以对所述待测陶瓷基板表面进行吸附气体处理；以及S2，将经过吸附气体处理后的所述待测陶瓷基板表面划分为n个网格区域，采集各网格区域的气体逸出量信号，每个网格区域的气体逸出量信号与其区域面积的比值计为Ii，其中n为大于等于1的整数，i=1,……n，将每个Ii值与标准值进行比较，高于标准值的Ii值对应的网格区域判定为陶瓷基板裂纹区域。采用本发明的技术方案，能够降低误检率，提高检测准确性，进而提高半导体制品的良率及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，具体而言，涉及一种陶瓷基板裂纹的检测方法。
背景技术
普通PCB通常由铜箔和基板粘合而成，基板材质大多数为玻璃纤维，酚醛树脂等材质，粘合剂通常是酚醛、环氧等。在PCB加工过程中由于热应力、化学因素、生产工艺不当等原因，或者是在设计过程中由于两面铺铜不对称，很容易导致PCB板发生不同程度的翘曲。
与普通的PCB基板相比，陶瓷基板具有耐高温、电绝缘性能高、介电常数和介质损耗低、热导率大、化学稳定性好、与元件的热膨胀系数相近等优点，并可对光电子器件起到较强的保护作用，从而被广泛应用于大功率电力电子模块、航空航天、军工电子等领域。
然而，由于陶瓷基板的硬度和密度大，加工难度也相对较大，韧性低、易碎，常常会出现裂纹，对半导体制品的成品率、性能以及使用寿命构成威胁。因此，需要对陶瓷基板表面损伤情况进行检测、分析与评价。
目前针对陶瓷基板裂纹的现有解决方案通常是采用表面浸透检测方法，该方法是在被检测件表面上施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂(例如品红)，经过一定时间之后，渗透剂可以基于液体的毛细现象渗入被检测件表面的开口缺陷中；然后，去除被检测件表面多余的渗透剂，经过干燥后，再在被检测件表面施涂吸附介质(即，显像剂)；显像剂会在毛细作用下吸引缺陷中的渗透剂，即，使渗透剂回渗到显像剂中。在指定的光源(黑光或白光)的照射下，缺陷处的渗透剂痕迹会在被检测件表面上以特定颜色(黄绿色荧光或鲜艳红色)显现出来，从而探测出被检测件表面上缺陷的形貌及分布状态。但是这种方法的检测效果较差，检测结果的准确性较低，可能存在检错检漏的情况。
因此，亟待提供一种准确监测陶瓷基板裂纹区域的方法。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种陶瓷基板裂纹气体性检测方法。
本发明提供一种陶瓷基板裂纹的检测方法，包括：S1，将待测陶瓷基板放置于气体腔室中，向所述气体腔室充入惰性气体并维持一定时间以对所述待测陶瓷基板表面进行吸附气体处理；以及S2，将经过吸附气体处理后的所述待测陶瓷基板表面划分为n个网格区域，采集各网格区域的气体逸出量信号，每个网格区域的气体逸出量信号与其区域面积的比值计为Ii，其中n为大于等于1的整数，i=1,……n，将每个Ii值与标准值进行比较，高于标准值的Ii值对应的网格区域判定为陶瓷基板裂纹区域；其中，所述标准值为：以所述待测陶瓷基板同一批次确定没有裂纹的陶瓷基板为样本，在与所述待测陶瓷基板相同的检测条件下检测的所述样本的气体逸出量信号与所述样本面积的比值。
根据本发明的一实施方式，所述惰性气体为氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或几种。
根据本发明的另一实施方式，所述惰性气体为氦气。
根据本发明的另一实施方式，所述待测陶瓷基板放置于所述气体腔室之前，对所述气体腔室抽真空。
根据本发明的另一实施方式，S2步骤中，在真空密封测试腔体内采集所述各网格区域的气体逸出量信号，将所述待测陶瓷基板送入所述真空密封测试腔体之前，对所述真空密封测试腔体内的真空度进行监测。
根据本发明的另一实施方式，S2步骤中，采用核磁共振仪采集所述各网格区域的气体逸出核磁共振信号。
根据本发明的另一实施方式，所述每个网格区域内均设置与其对应的检测仪器。
根据本发明的另一实施方式，S2步骤中，所述陶瓷基板表面划分的网格区域大小相等，且以矩阵方式按行及按列排列。
根据本发明的另一实施方式，S2步骤中，所述陶瓷基板表面划分的网格区域大小不等，且以矩阵方式按行及按列排列。
根据本发明的另一实施方式，n不小于6。
根据本发明的另一实施方式，S2步骤中，对所述判定为陶瓷基板裂纹区域，同其相邻的网格区域共同进行标记，作为检测出的陶瓷基板裂纹区域。
根据本发明的另一实施方式，在S1步骤之前还包括对所述待测陶瓷基本进行清洁步骤。
采用本发明的技术方案，能够降低误检率，提高检测准确性，进而提高半导体制品的良率及使用寿命。此外，该气体检测方法还能够根据陶瓷基板种类的不同，从而更换不同种类的气体氛围进行检测，因此具有广阔的应用前景。
具体实施方式
本发明中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。
下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
本发明的陶瓷基板裂纹的检测方法，包括：S1，将待测陶瓷基板放置于气体腔室中，向气体腔室充入惰性气体并维持一定时间以对待测陶瓷基板表面进行吸附气体处理；以及S2，将经过吸附气体处理后的待测陶瓷基板表面划分为n个网格区域，采集各网格区域的气体逸出量信号，每个网格区域的气体逸出量信号与其区域面积的比值计为Ii，其中n为大于等于1的整数，i=1,……n，将每个Ii值与标准值进行比较，高于标准值的Ii值对应的网格区域判定为陶瓷基板裂纹区域；其中，标准值为：以待测陶瓷基板同一批次确定没有裂纹的陶瓷基板为样本，在与待测陶瓷基板相同的检测条件下检测的样本的气体逸出量信号与样本面积的比值。
在S1步骤采用的惰性气体可以为氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或几种。具体可以根据陶瓷基板的种类不同，例如材料种类不同，可以选择适当种类的惰性气体，以保证惰性气体能够吸附到陶瓷基板中，并在S2步骤能够被检测到。优选，惰性气体为氦气。待测陶瓷基板在气体腔室中的时间可以是惰性气体吸附至饱和的时间或更长，也可以是不吸附至饱和的时间。只要在该段时间内吸附的气体的量，能够实现在S2步骤被检测到且能够与标准值比较的目的即可。本领域技术人员可以根据经验，或试验得到合适的时间。
在进行气体吸附处理之前，可以根据陶瓷基板的表面清洁情况，确定是否对陶瓷基板进行清洁。若陶瓷基板的清洁情况可能影响测量的准备性，可在气体吸附处理之前对待测陶瓷基板进行清洁。清洁方式可以是任何适当的清洁方式。如果采用湿法清洁，在清洁后还可以对陶瓷基板进行干燥，避免对后续的气体吸附处理和气体逸出测试产生影响而影响检测的准确性。
在S2步骤中，可以在真空密封测试腔体内采集各网格区域的气体逸出量信号。将待测试陶瓷基板送入真空密封测试腔体之前，对真空密封测试腔体内的真空度进行监测。监测方式可以是任何适当的方式，例如但不限于，将真空密封测试腔体的一端与真空检测件相连通，通过监测腔体内的真空度，从而保证在使用不同的惰性气体氛围进行缺陷检测时，腔体内的真空度处于测试内部气氛含量所需要的真空度范围内，能够提高测试准确度，避免惰性气体含量的测试结果存在较大误差。
可选地，所述真空检测件可以是现有的任何一种真空检测件。
S2步骤中，陶瓷基板表面划分的网格区域大小可以相等，且以矩阵方式按行及按列排列。陶瓷基板表面划分的网格区域大小也可以不等，且以矩阵方式按行及按列排列。
可选地，可以采用核磁共振仪采集各网格区域的气体逸出核磁共振信号。优选，每个网格区域内均设置与其对应的检测仪器。
在可选的实施方式中，本领域技术人员可以根据实际的情况选择基板上所划分网格区域的数量。例如，划分网格区域的个数不少于6个，即n不小于6。
将得到的每个网格区域的气体逸出量信号与其区域面积的比值Ii，与标准值进行比较，高于标准值的Ii值对应的网格区域判定为陶瓷基板裂纹区域。标准值为：以待测陶瓷基板同一批次确定没有裂纹的陶瓷基板为样本，在与待测陶瓷基板相同的检测条件下检测样本的气体逸出量信号与样本面积的比值。可以通过其他任何适当的方法确定样本是是否有裂纹，例如不限于，采用表面浸透检测法。样本采用与待测陶瓷基板同一批次，以及以与待测陶瓷基板相同的检测条件的目的都是为了保证样本和待测陶瓷基板为了裂纹这一因素外，其他因素都是相同的，因而可以确保两者出现差异时是由待测陶瓷基板上存在裂纹这一因素导致的，即可以提高检测的准确性。
对于检测到有裂纹的区域，可以进行标记。由于陶瓷基板具有硬而脆的特性，裂纹的存在容易在切割时引起基板崩裂等缺陷，增加生产成本。因此，为了防止或抑制裂纹的扩展而导致加工效率低、成本高的问题，可将所述判定为陶瓷基板裂纹区域进一步扩展，即，同其相邻的网格区域共同进行标记，作为最终的陶瓷基板裂纹区域，从而提高产品性能。
本发明的方法，可以准确地判定裂纹区域，降低误检率，进而提高半导体制品的良率及使用寿命。此外，该气体检测方法还能够根据陶瓷基板种类的不同，从而更换不同种类的气体氛围进行检测，因此具有广阔的应用前景。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，包括：
S1，将待测陶瓷基板放置于气体腔室中，向所述气体腔室充入惰性气体并维持一定时间以对所述待测陶瓷基板表面进行吸附气体处理；以及
S2，将经过吸附气体处理后的所述待测陶瓷基板表面划分为n个网格区域，采集各网格区域的气体逸出量信号，每个网格区域的气体逸出量信号与其区域面积的比值计为Ii，其中n为大于等于1的整数，i=1,……n，将每个Ii值与标准值进行比较，高于标准值的Ii值对应的网格区域判定为陶瓷基板裂纹区域；
其中，所述待测陶瓷基板放置于所述气体腔室之前，对所述气体腔室抽真空；S2步骤中，采用核磁共振仪采集所述各网格区域的气体逸出核磁共振信号，所述每个网格区域内均设置与其对应的检测仪器；
所述标准值为：以所述待测陶瓷基板同一批次确定没有裂纹的陶瓷基板为样本，在与所述待测陶瓷基板相同的检测条件下检测的所述样本的气体逸出量信号与所述样本面积的比值。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，所述惰性气体为氦气。
4.根据权利要求1所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，S2步骤中，在真空密封测试腔体内采集所述各网格区域的气体逸出量信号，将所述待测陶瓷基板送入所述真空密封测试腔体之前，对所述真空密封测试腔体内的真空度进行监测。
5.根据权利要求1所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，S2步骤中，所述陶瓷基板表面划分的网格区域大小相等，且以矩阵方式按行及按列排列。
6.根据权利要求1所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，S2步骤中，所述陶瓷基板表面划分的网格区域大小不等，且以矩阵方式按行及按列排列。
7.根据权利要求1所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，n不小于6。
8.根据权利要求1所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，S2步骤中，对所述判定为陶瓷基板裂纹区域，同其相邻的网格区域共同进行标记，作为检测出的陶瓷基板裂纹区域。
9.根据权利要求1所述的陶瓷基板裂纹的检测方法，其特征在于，在S1步骤之前还包括对所述待测陶瓷基板进行清洁步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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