微电子封装模塑料热膨胀系数分析

检测项目

热学性能检测：

• 热膨胀系数：α1值（ppm/°C）、α2值（ppm/°C）（参照ASTMD696）
• 玻璃化转变温度：DSC法测定值（Tg≥150°C）
• 导热系数：稳态法测量值（≥0.8W/m·K）

力学性能检测：

• 拉伸强度：屈服强度≥50MPa
• 弯曲模量：室温值（1.5-3.0GPa）
• 冲击韧性：悬臂梁冲击强度（≥5kJ/m²）

电气性能检测：

• 体积电阻率：DC法测定值（≥10^14Ω·cm）
• 介电常数：1MHz下测量值（≤4.5）
• 损耗因数：tanδ≤0.02

粘接性能检测：

• 芯片粘接强度：剪切强度（≥20MPa）
• 界面分层力：评估值（≥15N/mm）

热稳定性检测：

• 热失重温度：TGA法测定值（Td≥300°C）
• 长期热老化：3000小时保持率≥90%

环境适应性检测：

• 湿度膨胀系数：RH变化下的膨胀率（≤5ppm/%RH）
• 温度循环可靠性：-55°Cto125°C，1000周期无失效

尺寸稳定性检测：

• 后固化收缩率：百分比变化（≤0.5%）
• 线性尺寸变化：温度梯度下测量（偏差≤10μm/m）

化学组成分析：

• 环氧树脂含量：FTIR测定值（≥70wt%）
• 填料比例：SiO₂含量（20-30wt%）

老化性能检测：

• 高温高湿老化：85°C/85%RH老化后CTE变化率（≤±5%）
• 紫外老化：抗黄变指数（ΔE≤2）

封装完整性检测：

• 气泡缺陷率：X-ray检测（≤0.1%）
• 裂纹检测：显微镜观察无可见缺陷

检测范围

1.环氧树脂基模塑料：标准EMC材料，检测重点低α1值（≤20ppm/°C）和Tg稳定性，确保芯片界面热匹配。

2.硅基模塑料：高导热类型，侧重CTE一致性（α1≤15ppm/°C）和热导率≥1W/m·K测试。

3.低CTE模塑料：含陶瓷填料，重点α≤10ppm/°C测量和后固化尺寸变化控制。

4.高导热模塑料：添加金属氧化物，检测热导率≥1.5W/m·K和高温CTE稳定性。

5.无卤环保模塑料：限制卤素含量，侧重环保性能验证和CTE在高温下的变化率。

6.快速固化模塑料：固化速度快，检测固化收缩率≤0.3%和CTE一致性。

7.高韧性模塑料：抗冲击增强型，重点冲击强度≥8kJ/m²和CTE兼容性测试。

8.高温应用模塑料：耐高温材料，检测Tg≥200°C和高于Tg段α2值≤30ppm/°C。

9.薄型封装模塑料：用于薄封装结构，尺寸稳定性检测线性变化≤5μm/m。

10.光学透明模塑料：光电封装用，透明度保持测试和CTE在可见光波长下的影响评估。

检测方法

国际标准：

• ASTMD696-16JianCeTestMethodforCoefficientofLinearThermalExpansionofPlastics
• ISO11359-2:2021Plastics-Thermomechanicalanalysis(TMA)-Part2:Determinationofcoefficientoflinearthermalexpansion

国家标准：

• GB/T36800.2-2018塑料热机械分析第2部分：线性热膨胀系数的测定
• GB/T19466.2-2004塑料差示扫描量热法(DSC)第2部分：玻璃化转变温度的测定

方法差异：ASTMD696采用石英膨胀计，温度范围-30°Cto100°C，精度±0.5μm；GB/T标准使用TMA方法，扩展温度至-150°Cto500°C，精度要求±0.1μm；ISO标准强调恒温速率控制，ASTM则侧重样品制备差异。

检测设备

1.热机械分析仪：PerkinElmerTMA400（温度范围-150°Cto1000°C，位移分辨率0.1μm）

2.动态机械分析仪：TAInstrumentsDMA850（频率范围0.01-200Hz，温度-150°Cto600°C）

3.差示扫描量热仪：METTLERTOLEDODSC3（温度范围-180°Cto700°C，灵敏度0.1μW）

4.万能材料试验机：INSTRON5969（载荷范围0.05kN-50kN，精度±0.5%）

5.热导率测量仪：LaserFlashApparatusLFA467（温度范围-100°Cto1500°C，精度±3%）

6.电气性能测试系统：AgilentB1505A（电阻率测量范围10^6-10^16Ω·cm）

7.环境试验箱：ESPECSH-661（温湿度范围-70°Cto180°C，10-98%RH）

8.X-ray检测系统：YXLONFF35CT（分辨率5μm）

9.傅里叶变换红外光谱仪：ThermoScientificNicoletiS50（波长范围7800-350cm⁻¹）

10.热重分析仪：NETZSCHTG209F3（温度范围RT-1000°C，精度0.1μg）

11.显微镜：OlympusBX53（放大倍数50-1000X）

12.老化试验箱：BINDERKBF720（温度范围0-300°C）

13.冲击试验机：Zwick/RoellHIT5.5P（能量范围0.5-50J）

14.粘接强度测试器：DAGE4000（力范围0-500N）

15.尺寸测量仪：MitutoyoQuickVisionPro（精度±1μm）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

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。

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