技术摘要：
本申请涉及SiP模块的结构检测方法，包括：采用3D‑X光机对第一抽样SiP模块进行内部缺陷检测；采用显微镜对第一抽样SiP模块进行内部材料和工艺质量目检；根据GJB548B‑2005标准的方法2011的测试条件D，对第一抽样SiP模块进行机械强度评价；采用高精度步进研磨及化学溶剂  全部
背景技术：
随着电气组件检测技术的发展，电气元器件内部结构的检测通常都是依据 GJB548B-2005、GJB128A-97和GJB4027A-2006等标准进行的。SiP封装(System  In  a  Package，系统级封装)凭借其在小型化、高集成度、轻量化和高可靠性方面具有不可比拟的 优越性，在航空航天和军用电子领域承担的重要角色。SiP封装是将多种功能芯片，包括具 有不同功能的有源电子元件、可选无源器件及叠层芯片封装在一起，形成一个系统或多系 统。为了确保封装得到的SiP模块内部元器件的设计、结构、材料和工艺是否符合预定用途 和有关规范要求，因此需要对SiP模块内部结构进行检测。然而，在实现本发明过程中，发明 人发现传统的检测标准对于SiP模块内部结构的检测，至少存在着无法有效适用的问题。
技术实现要素：
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效适用于SiP模块内部结构检 测的SiP模块的结构检测方法。 为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案： 本发明实施例提供一种SiP模块的结构检测方法，包括： 采用3D-X光机对第一抽样SiP模块进行内部缺陷检测； 采用显微镜对第一抽样SiP模块进行内部材料和工艺质量目检； 根据GJB548B-2005标准的方法2011的测试条件D，对第一抽样SiP模块进行机械强 度评价； 采用高精度步进研磨及化学溶剂腐蚀结合法，对第一抽样SiP模块内部的叠层芯 片进行逐层减层分离，并采用显微镜逐层进行层缺陷检测； 根据GJB548B-2005标准的方法2019对第二抽样SiP模块逐层进行粘接强度检测； 对第三抽样SiP模块进行机械切割，得到叠层芯片单元并固封后，对固封后的叠层 芯片进行剖面质量检测； 在第一抽样SiP模块、第二抽样SiP模块和第三抽样SiP模块均未检测到质量缺陷 时，确定各抽样SiP模块所属批次的SiP模块的可靠性合格。 在其中一个实施例中，采用3D-X光机对第一抽样SiP模块进行内部缺陷检测的步 骤，包括： 采用3D-X光机对第一抽样SiP模块进行内部缺陷检测，确定第一抽样SiP模块是否 存在第一质量缺陷； 第一质量缺陷包括GJB548B-2005标准的方法2012规定的缺陷、第一抽样SiP模块 内部的芯片与芯片之间的翘曲缺陷、芯片与芯片之间粘接材料与垫片的结构缺陷以及层间 键合丝的尺寸缺陷中的至少一种。 4 CN 111579555 A 说　明　书 2/9 页 在其中一个实施例中，内部材料和工艺质量目检包括元件粘接的质量检测、键合 的质量检测和内部引线的质量；元件粘接包括绝缘性粘接和导电粘接，键合包括球焊键合 和楔形键合。 在其中一个实施例中，采用高精度步进研磨及化学溶剂腐蚀结合法，对第一抽样 SiP模块内部的叠层芯片进行逐层减层分离，并采用显微镜逐层进行缺陷检测的步骤，包 括： 采用X光透视系统定位第一抽样SiP模块的内部结构；内部结构包括叠层芯片和键 合丝； 对第一抽样SiP模块进行机械切割，得到携带基板的叠层芯片； 采用显微镜对首层芯片进行内部目检后，按照从叠层芯片的首层芯片至最底层芯 片的顺序，对叠层芯片逐层进行研磨、清洗和目检处理，确定各层芯片是否存在层缺陷； 对叠层芯片逐层进行研磨、清洗和目检处理的过程包括： 采用高精度研磨机对叠层芯片进行研磨直至暴露下一层芯片； 采用化学溶剂腐蚀法清除下一层芯片表面的粘接材料残留； 采用显微镜对下一层芯片进行内部目检。 在其中一个实施例中，采用显微镜对下一层芯片进行内部目检的步骤，包括： 采用显微镜检测下一层芯片与封装腔体边缘的对位缺陷、下一层芯片的玻璃钝化 层和金属化层的结构缺陷以及GJB548B-2005标准的方法2010规定的缺陷。 在其中一个实施例中，显微镜的放大倍数为60倍至200倍。 在其中一个实施例中，采用显微镜对下一层芯片进行内部目检的步骤，还包括： 根据GJB548B-2005标准的方法2018，采用显微镜对下一层芯片的金属化层放大 1000倍至6000倍进行内部目检，以及对下一层芯片的玻璃化层放大5000倍至20000倍进行 内部目检。 在其中一个实施例中，根据GJB548B-2005标准的方法2019对第二抽样SiP模块逐 层进行粘接强度检测的步骤，包括： 根据GJB548B-2005标准的方法2019对第二抽样SiP模块的元件、二维芯片及各层 叠层芯片进行剪切试验，检测内部元件、二维芯片及各层叠层芯片的粘接强度；元件包括片 式电阻和电容器； 其中，对各层叠层芯片进行剪切试验的过程包括： 按照从首层芯片至最底层芯片的顺序，逐层对各叠层芯片进行剪切试验以及采用 化学蚀刻法进行下层芯片暴露处理。 在其中一个实施例中，固封为环氧树脂固封，剖面质量检测包括叠层芯片的结构 质量检测、叠层芯片的底层粘接材料与垫片的结构质量检测、以及叠层芯片或基板上的键 合点的质量检测中的至少一种。 在其中一个实施例中，化学溶剂腐蚀法采用的化学溶剂为丙酮与异丙醇1：1的混 合溶液，浸渍的时间为5min。 上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果： 上述SiP模块的结构检测方法，通过抽取三个抽样SiP模块用于进行结构检测，采 用3D-X光机对第一抽样SiP模块进行内部缺陷检测后，采用显微镜对该第一抽样SiP模块进 5 CN 111579555 A 说　明　书 3/9 页 行内部材料和工艺质量目检，然后根据GJB548B-2005标准对该第一抽样SiP模块进行机械 强度评价，最后采用高精度研磨与化学腐蚀相结合对第一抽样SiP模块进行减层分离后，采 用显微镜逐层进行层缺陷检测。对于第二抽样SiP模块，根据GJB548B-2005标准逐层进行粘 接强度检测，且对于第三抽样SiP模块进行机械切割分离出叠层芯片单元并固封后，检测固 封后的叠层芯片单元的剖面质量，最终根据各抽样SiP模块的检测结果确定同批次的SiP模 块的可靠性。基于3D-X光检测和高精度研磨提供了完整的SiP模块的内部结构检测方法，填 补了目前SiP模块内部结构检测的空白，解决了传统的检测标准无法全面、完整和准确的反 映SiP模块封装可靠性的问题，达到了所提检测方法有效适用于SiP模块内部结构检测的目 的。 附图说明 图1为一个实例中SiP模块的结构检测方法的检测流程示意图； 图2为一个实施例中对SiP模块减层分离与层缺陷检测的流程示意图； 图3为一个实施例中对叠层芯片逐层研磨、清洗和目检的流程示意图； 图4为一个实施例中对叠层芯片进行逐层分离与检测的一种具体流程示意图； 图5为一个实施例中剪切试验的剪切应力曲线示意图； 图6为一个实施例中抽样与检测环节的分配示意图。