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半导体封装低应力粘接剂热膨胀系数分析

原创版权 0 关键字:半导体封装低应力粘接剂热膨胀系数分析,第三方检测机构,中析研究所 相关: 发布时间: 2025-09-01 11:06:35

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因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

检测项目

热性能检测:

  • 热膨胀系数测试:线性热膨胀系数(αL,ppm/°C)、体积热膨胀系数(αV,ppm/°C)(参照ASTME831)
  • 玻璃化转变温度测试:Tg值(°C)、储能模量变化点(参照ASTMD4065)
  • 热导率测试:导热系数(λ,W/m·K)、热扩散系数(参照ASTME1461)
力学性能检测:
  • 拉伸试验:屈服强度(≥5MPa)、抗拉强度(≥10MPa)、断裂伸长率(≥50%)(参照ASTMD638)
  • 压缩试验:压缩强度(≥20MPa)、压缩模量(GPa)(参照ASTMD695)
  • 剪切强度测试:搭接剪切强度(≥8MPa)、剥离强度(≥0.5N/mm)(参照ASTMD1002)
电性能检测:
  • 介电常数测试:介电常数(εr)、损耗因子(tanδ)(参照ASTMD150)
  • 体积电阻率测试:电阻率(≥10^12Ω·cm)、表面电阻率(参照ASTMD257)
化学性能检测:
  • 成分分析:环氧当量、固化剂含量(±0.5wt%)(参照ISO3001)
  • 固化度测试:固化百分比(≥95%)、残留单体含量(参照DSC方法)
粘接性能检测:
  • 剥离强度测试:90°剥离强度(≥0.5N/mm)、180°剥离强度(参照ASTMD903)
  • 剪切强度测试:搭接剪切强度(≥10MPa)、扭转剪切强度(参照ASTMD3654)
环境可靠性检测:
  • 热循环测试:-55°Cto150°C循环、1000次循环(参照JEDECJESD22-A104)
  • 湿度测试:85°C/85%RH、1000小时暴露(参照JEDECJESD22-A101)
微观结构分析:
  • SEM分析:表面形貌、界面结合状态(参照ASTME2015)
  • XRD分析:晶体结构、相组成比例(参照ASTME915)
热导率检测:
  • 热导率测量:λ值(W/m·K)、比热容(参照ASTME1269)
湿度敏感性检测:
  • 吸湿率测试:重量增加百分比(≤0.5%)、饱和吸湿量(参照IPC/JEDECJ-STD-020)
  • MSL等级:MoistureSensitivityLevel、回流焊耐受性(参照JEDEC标准)
老化性能检测:
  • 高温老化:150°C、1000小时、性能保持率(≥80%)(参照ASTMD3045)
  • UV老化:UV曝光、500小时、颜色变化ΔE≤3(参照ASTMG154)

检测范围

1.环氧树脂粘接剂:包括双组分和单组分环氧体系,重点检测CTE匹配性、Tg及固化收缩率,确保与半导体材料的热兼容性和低应力特性。

2.硅基粘接剂:有机硅和改性硅胶材料,检测重点为柔韧性、热稳定性、电绝缘性及高温下的CTE变化,适用于高频和高温封装应用。

3.聚酰亚胺粘接剂:高性能高温材料,侧重检测高温CTE、Tg值、耐化学性及粘接强度,用于航空航天和汽车电子封装。

4.丙烯酸粘接剂:UV或热固化类型,检测重点包括固化速度、透明度、粘接强度及环境耐久性,适用于光学和显示器件封装。

5.UV固化粘接剂:快速固化体系,检测UV辐照剂量、固化深度、后固化性能及热机械稳定性,确保生产效率和可靠性。

6.导热粘接剂:填充导热填料如氧化铝或氮化硼,重点检测热导率、CTE、电气绝缘性及界面热阻,用于功率器件散热管理。

7.导电粘接剂:含银、铜等金属填料,检测电导率、粘接强度、迁移resistance及热循环性能,用于接地、屏蔽和互连应用。

8.低温固化粘接剂:固化温度低于100°C,检测低温固化特性、存储稳定性、热膨胀行为及柔韧性,适用于热敏感器件封装。

9.高Tg粘接剂:Tg值超过150°C,重点检测高温下的力学性能、尺寸稳定性、CTE及老化resistance,用于高温环境电子封装。

10.柔性粘接剂:用于可弯曲电子产品,检测弯曲寿命、弹性模量、界面adhesion及热机械疲劳,确保柔性封装的可靠性。

检测方法

国际标准:

  • ASTME831-19热机械分析仪测定固体材料线性热膨胀的标准试验方法
  • ASTMD4065-20通过动态机械分析测定聚合物玻璃化转变温度的标准规程
  • ASTMD638-14塑料拉伸性能的标准试验方法
  • ASTMD150-18固体电绝缘材料的交流损耗特性和电容率(介电常数)的标准试验方法
  • ASTMD257-14绝缘材料直流电阻或电导的标准试验方法
  • ISO6721-1:2019塑料——动态机械性能的测定——第1部分:一般原则
  • JEDECJESD22-A104E温度循环测试标准
  • IPC/JEDECJ-STD-020E湿度敏感性分级标准
国家标准:
  • GB/T1036-2021塑料—热膨胀系数的测定
  • GB/T1040.1-2018塑料—拉伸性能的测定—第1部分:一般原则
  • GB/T1409-2006固体绝缘材料在工频、音频、高频下介电常数和介质损耗因数的试验方法
  • GB/T7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定
  • GB/T17322-2010胶粘剂剥离强度的测定
  • GB/T3512-2014硫化橡胶或热塑性橡胶热空气老化试验方法
方法差异说明:ASTME831与GB/T1036在样品尺寸和加热速率上存在差异,ASTM通常使用较小样品(如5mm长度)和更快升温速率(5°C/min),而GB标准更注重样品代表性(10mm长度)和适中升温速率(2°C/min)。ASTMD638与GB/T1040在拉伸速度上有所不同,ASTM允许速度范围1-500mm/min,GB标准通常固定为50mm/min。介电测试中,ASTMD150覆盖频率到2MHz,GB/T1409侧重工频和音频范围。

检测设备

1.热机械分析仪:TAInstrumentsQ400型(温度范围-150°Cto1000°C,分辨率0.1μm,膨胀测量精度±0.05%)

2.万能试验机:Instron5965型(载荷范围0.02kN-5kN,精度±0.5%,应变速率0.001-1000mm/min)

3.动态机械分析仪:TAInstrumentsDMAQ800型(频率范围0.01-200Hz,温度范围-150°Cto600°C,模量测量精度±1%)

4.介电常数测试仪:AgilentE4980A型(频率范围20Hz-2MHz,精度±0.05%,电容测量范围1pF-1mF)

5.光谱仪:PerkinElmerSpectrumTwo型(波长范围7800-350cm⁻¹,分辨率4cm⁻¹,扫描速度0.2-2.0cm/s)

6.扫描电子显微镜:HitachiSU3500型(分辨率3.0nm,加速电压0.5-30kV,放大倍数5-300,000x)

7.X射线衍射仪:BrukerD8Advance型(角度范围0-160°,分辨率<0.01°,CuKα辐射源)

8.热导率测试仪:NetzschLFA467型(温度范围-100°Cto500°C,精度±3%,样品尺寸10mm直径)

9.环境试验箱:ESPECSH-642型(温度范围-70°Cto180°C,湿度范围10%to98%RH,波动度±0.5°C)

10.UV老化箱:Q-LabQUV/spray型(UV波长340nm,辐照度0.68W/m²,温度范围40-80°C)

11.高低温循环箱:ThermotronS-1.2型(温度范围-73°Cto177°C,转换时间<10秒,速率5°C/min)

12.电子天平:MettlerToledoXPE205型(量程0-200g,精度0.01mg,重复性±0.015mg)

13.粘度计:BrookfieldDV2T型(转速0.3-250RPM,精度±1%,扭矩范围0.1-100%)

14.厚度测量仪:Mitutoyo543-252B型(量程0-12.7mm,分辨率0.001mm,精度±0.002mm)

15.红外热像仪:FlukeTiX580型(温度范围-20°Cto600°C,分辨率640x480,热灵敏度0.03°C)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

本文链接:https://www.yjser.com/chengfenjiance/25322.html

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