基于高分子电压诱导变阻膜的全PCB抗脉冲防护

随着芯片集成度的不断提高,内部互连导线间距越来越小,器件更易在静电作用下受到损害。为提高印制电路板(PCB)在实际应用中抗静电放电(ESD)和电磁脉冲(EMP)的能力,制作了一种高分子电压诱导变阻膜,将其嵌入PCB中形成脉冲吸收网络,使全板具备抗瞬变脉冲能力,实现对ESD和EMP的全系统防护。ESD防护实测结果表明,对比普通PCB,全抗脉冲PCB对静电脉冲有更快的响应速度和更高的释放效率;传输线脉冲(TLP)测试结果表明,采用电压诱导变阻膜的PCB中每一点都具有过电压脉冲吸收能力,电流泄放能力可达50 A以上。

车用垂直腔面发射激光器模组整板金锡共晶焊接工艺

激光雷达及飞行时间(ToF)传感器中垂直腔面发射激光器(VCSEL)模组使用的银胶固晶工艺存在银迁移及硫化问题,亟需开发一种可靠性高并可量产的整板金锡共晶焊接工艺。以单颗焊接模式下单因素实验及正交实验为基础,借助Ansys热仿真工具,探究整板焊接中基板与压头之间合适的匹配温度。单因素控制变量实验发现,固晶芯片推力随共晶温度、压头行程、共晶时间的增加先增大后减小,正交实验得到最佳工艺参数为共晶温度320℃、压头行程500μm、共晶时间4 s。采用优选工艺参数500μm、4 s、270~350℃进行整板焊接,平均固晶芯片推力为821 N,相较银胶固晶工艺提高了139%。

SiC基IGBT高铅焊料芯片固晶层的热冲击失效机理

目前大功率SiC IGBT器件常用高熔点的高铅焊料作为固晶材料,为保证功率器件的长期使用,需研究温度冲击条件下高铅焊点的疲劳可靠性,并探究其失效机理。采用Pb92.5Sn5Ag2.5作为SiC芯片和基板的固晶材料,探究温度冲击对固晶结构中互连层疲劳失效的影响。结果表明,温度冲击会促进焊料与SiC芯片背面的Ti/Ni Ag镀层反应生成的块状Ag3Sn从芯片/焊料层界面往焊料基体内部扩散,而焊料与Cu界面反应生成的扇贝状Cu3Sn后形成的富Pb层阻止了Cu和Sn的扩散反应,Cu3Sn没有继续生长。750次温度冲击后,焊料中的Ag与Sn发生反应生成Ag3Sn网络导致焊点偏析,性质由韧变脆,焊点剪切强度从29.45 MPa降低到22.51 MPa。温度冲击模拟结果表明,芯片/焊料界面边角处集中的塑性应变能和不规则块状Ag3Sn导致此处易开裂。

AT切型石英晶圆抛光工艺对材料去除速率及厚度非均匀性的影响

通过双面抛光工艺研究了抛光盘转速、抛光盘压力及抛光垫材质与厚度等对AT切型石英晶圆材料去除速率(MRR)与厚度非均匀性(TNU)的影响。实验结果表明,抛光盘压力越大、转速越高,材料去除速率越高;晶圆厚度非均匀性随抛光盘压力增加先减小后增加,随抛光盘转速增加而增加;杨氏模量越大、厚度越薄的抛光垫在晶圆表面产生的压力分布越均匀,有助于提高抛光均匀性。最后基于上述实验结果对抛光工艺参数进行了优化,优化后晶圆的材料去除速率为0.9μm/h、单片晶圆厚度非均匀性小于1.5‰、表面粗糙度为0.6 nm。该研究结果适用于石英晶圆的批量抛光工艺,对石英晶圆加工企业的抛光工艺优化有较高的参考价值。

功率模块纳米银烧结技术研究进展

大功率器件工作时产热量大,如果不能及时导出将严重降低互连层的性能,从而影响功率模块性能和可靠性。纳米银烧结技术可以实现低温连接、高温服役的要求,且具有优秀的导热导电性能和高温可靠性,已成为近几年功率模块封装互连材料的研究热点。归纳总结并对比分析了近年来关于纳米银烧结的研究,探讨了影响纳米银烧结接头初始剪切强度的工艺参数以及高温长期可靠性问题,评述了纳米银烧结的新技术和发展趋势。

集成电路互连引线电迁移的研究进展

随着大规模集成电路的不断发展,电迁移引起的集成电路可靠性问题日益凸现。本文介绍了电迁移的基本理论,综述了集成电路互连引线电迁移的研究进展。研究表明,互连引线的尺寸、形状和微观组织结构对电迁移有重要影响;温度、电流密度、应力梯度、合金元素及工作电流模式等也对电迁移寿命有重要影响。同时指出了电迁移研究亟待解决的问题。

直流电阻对焊过程的有限元分析

采用电、热、塑性变形耦合的有限元方法，模拟了直流电阻对焊过程；探讨了变形过程中电场、温度场、变形之间以及变形过程中界面夹杂物清除率和变形之间的相互关系。分析表明，较大的变形有利于清除界面夹杂物。

纵向磁场作用下电弧的运动机制

从磁场作用下带电粒子的运动出发。

各向异性导电胶膜用单分散聚苯乙烯微球的合成

用分散聚合法制备了用于各向异性导电胶膜导电粒子核心的聚苯乙烯微球。研究了加料方式、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)用量以及反应介质对微球粒径及分散性的影响．随着PVP用量的增加、醇/水比的降低,微球牲径减小、分布变窄,且一次性加料法所得微球拉径均匀。制备的聚苯乙烯微球粒径为3．0μm。

倒装芯片各向异性导电胶互连的剪切结合强度

采用冲击试验方法研究了各向异性导电胶膜 (ACF)互连的玻璃和柔性基板上倒装芯片 (COG和 COF)的剪切结合强度 .结果表明 :COF比 COG的剪切强度高 .ACF的固化程度达 85 %时有最大的结合强度 .键合温度、导电颗粒状态、缺陷等因素对 ACF互连的结合强度有较大影响 ,而键合压力的影响不大 .

低温振动超微粉碎甘草的实验研究

目的研究中药材低温超微粉碎的粉碎机理。方法采用低温超微振动粉碎机组,对中药甘草进行常温和低温下的超微粉碎;采用激光粒度仪、扫描电镜等对粉体特征进行表征。结果与常温粉碎相比,低温粉碎不仅能在更短的时间内得到超微粉体,而且粉末粒径分布更窄,休止角更小,从而流动性得到较大改善。结论振动磨可以在低温下简单、高效、超细地粉碎甘草。

焊膏回流性能动态测试法及其应用

通过体视显微镜和CCD等视频设备录制、焊膏回流动态测试方法,观察焊膏回流的整个过程,有助于分析焊膏回流过程中出现的问题,弥补了目前焊膏–锡珠试验只能观察最终结果,而不能对中间过程进行评价的缺点。利用该方法研究了保温时间和焊膏活性对焊膏回流性能的影响,对焊膏的收球性能进行了评价。结果表明:焊膏回流的保温时间有一定限制,超过限制,产生缺陷的机会大大增加;对于活性较强的焊膏,可以通过增加焊膏的黏性,减少锡珠和立碑以及元件歪斜倾向;通过对不同焊膏的回流过程进行对比,提出了焊膏收球性能良好的参考标准。

回流次数对Sn3.5Ag0.5Cu焊点特性的影响

研究了回流次数对Sn3.5Ag0.5Cu焊点特性的影响,采用扫描电镜SEM和光学显微镜对多次回流后Sn3.5Ag0.5Cu焊点界面金属间化合物(IMC)层的形貌和拉伸断裂断口形貌进行了分析.结果表明:随着回流次数的增加,焊点的宽度和金属间化合物的厚度增加;焊料和凸点下金属化层(UBM)之间界面上的IMC组织从针状逐渐粗化;焊料的拉伸强度有轻微变化;断裂面第一次回流焊后出现在焊料中,而多次回流焊后断裂面部分出现在焊料中,部分出现在UBM和焊料的界面中.

潜艇耐压壳体埋弧焊过程参数计算机监测分析系统的研究

基于Windows 2 0 0 0 ,设计了潜艇耐压壳体埋弧焊过程参数计算机检测、记录和分析的软硬件系统。试验结果表明 ,该系统能较好地完成焊接电流和电弧电压信号的实时监测和记录 ,能及时捕捉到焊接参数的异常变化 ,能满足焊接生产长时间、不间断地实时监测和记录焊接工艺参数的需求 ,并能对焊接工艺参数进行分析 ,从而可对工艺参数的合理性进行评定。

电子产品无铅化的环保新问题

电子制造过程无铅化已是大势所趋。但目前研发的无铅焊料也存在一些问题:如所添加的合金元素也会污染环境并危害人体健康;大部分添加的合金元素储量有限;无铅焊料生产加工所消耗的能量大大高于锡铅焊料等。指出研发新的绿色互连技术、采取有效的废弃物回收再利用措施才能从根本上解决电子产品废弃物对环境影响的问题。

集成电路互连线电迁移测试方法与评价

介绍了研究集成电路互连线电迁移的两种方法:加速寿命试验和移动速度试验。对加速寿命试验进行了分析和评价。分析表明,加速寿命试验方法存在高应力条件与正常工作条件下互连线电迁移中金属离子扩散机制不同、BLACK方程的使用范围有限、受试件特殊结构影响和电阻温度系数TCR随温度变化等问题。介绍了一种改进方法。详细介绍了移动速度试验,指出了其在互连线电迁移研究中的应用。

倒装芯片互连凸点电迁移的研究进展

电子产品向便携化、小型化、高性能方向发展,促使集成电路的集成度不断提高,体积不断缩小,采用倒装芯片互连的凸点直径和间距进一步减小和凸点中电流密度的进一步提高,由此出现电迁移失效引起的可靠性问题。本文回顾了倒装芯片互连凸点电迁移失效的研究进展,论述了电流聚集和焊料合金成分对凸点电迁移失效的影响,指出了倒装芯片互连凸点电迁移研究亟待解决的问题。

直流电阻对焊接口张开及纵向裂纹的形成机制

采用有限元方法对板料直流电阻对焊过程中的接口张开、接头表面纵向裂纹问题进行了研究 .分析表明 ,焊接过程中金属的塑性流动导致界面质点力学状态发生动态变化 ,包括应力大小和拉压应力状态的变化 .变形过程中 ,界面质点在x轴方向所受的拉应力是接头内部产生层状撕裂的力学原因 ,在 y轴方向和z轴方向所受拉应力是产生接口张开和形成飞边纵向裂纹的力学原因 .

无铅互连凸点电迁移失效的四探针测量

针对无铅互连电迁移失效这一高密度封装时面临的重要课题进行了研究.采用四探针法分别监测了电流密度为1.5×104A/cm2和2.2×104A/cm2时Sn3.5Ag0.5Cu互连凸点上电压的变化,发现电流密度为2.2×104A/cm2时凸点的平均电阻变化率超过电迁移失效的临界值10%,分析了其微观结构的扫描电镜照片,所提出的发生电迁移失效的电流密度值为凸点设计提供十分有用的数据.对无铅互连凸点的电迁移失效过程和四探针测量法的测量误差进行了分析,提出了采用四凸点结构提高测量精度的改进措施.

直流电阻对焊过程的计算机模拟

建立了直流电阻对焊电、热、塑性变形耦合的有限元模型 ,介绍了接触电阻的处理方法 .模型中考虑了材料物性参数随温度的变化 ,用该模型对直流电阻对焊过程中电流、电压的变化以及接头变形进行了模拟 ,所得结果与试验结果相符 ,因而该模型可成为分析直流电阻对焊过程的有力工具 .