湿热环境下吸潮对QFN器件可靠性的影响研究

由吸潮引起的微电子塑封器件失效已经越来越多地引起人们的关注。选用QFN器件作为研究对象,首先进行QFN器件在高温高湿环境下吸潮17 h、50 h、96 h试验;然后利用有限元软件分析和模拟潮湿在QFN器件中的扩散行为,并建立湿气预处理阶段应力计算模型;最后,通过试验与仿真相结合,分析潮湿对封装可靠性的影响。研究表明:微电子塑封器件的潮湿扩散速度与位置有着重要的关系;在高温高湿环境下,微电子器件吸潮产生的湿热应力在模塑封装材料(EMC)、硅芯片(DIE)和芯下材料(DA)的交界处最大;QFN器件在高温高湿环境下吸潮产生的裂纹主要出现在硅芯片与DA材料交界面的边界。

PBGA器件层间界面裂纹J积分分析

塑封电子器件在湿热环境下容易产生界面层裂失效已经得到广泛认同。针对PBGA塑封器件,采用J积分的方法,运用有限元分析软件计算和分析了模塑封材料(EMC)和硅芯片界面层间的裂纹。分析结果表明,当初始裂纹出现在硅芯片、芯片下材料层面和EMC材料交界处时,比较容易发生裂纹扩展。

QFN器件在湿热环境下可靠性的有限元仿真分析

因吸潮而引起的界面可靠性问题是塑封电子器件失效的一个重要原因，其主要表现形式是界面破裂。论文利用有限元分析工具对QFN器件进行吸潮、解吸潮、无铅回流焊和湿热综合应力的仿真分析。分析结果表明，器件中的湿气在高温或有温度冲击的环境中形成的蒸汽压力是促进裂纹萌生和扩展的重要因素，为了减小在无铅回流焊期间湿、热以及蒸汽压力共同作用造成的应力冲击，应当设置较为合适的无铅焊回流曲线，在进入峰值温度前设置一个保温平台区，使进入峰值温度前器件的整体温度达到一致，减小峰值温度时湿、热应力对可靠性的不利影响。

湿热环境下EMC尺寸对PBGA器件可靠性的影响

塑料封装器件由于湿热导致层间开裂是影响器件可靠性的关键问题之一。采用有限元分析软件模拟和计算了不同的模塑封材料(EMC)尺寸的PBGA(塑封焊球陈列)器件在358.15K、RH60%条件下吸潮168h和398.15K、RH0环境下干燥50h后器件内部的应力对界面可靠性的影响。结果表明,在吸潮情况下,EMC厚度为0.85mm的器件的界面可靠性最低,最大湿应力为0.528MPa;在干燥阶段,EMC厚度为1.25mm的器件的界面可靠性最高,最大湿应力仅为0.124MPa。

基于行业岗位能力的《SMT艺与制程》项目式教学改革研究

本文从SMT行业岗位能力出发，分析了“SMTX-C与制程”课程的具体岗位能力，并采用项目式教学方法，以实施过程考核的方式进行教学的改革与研究。通过实施教学改革，不仅可以使学生主动参与学习，还可以让学生了解行业生产现状，提高个人职业技能，达到提高教学效果的目的。

集成湿热及蒸汽压力对PBGA器件可靠性的影响

塑封器件在高温焊接之前的存储过程中，会吸收环境中的潮湿水分，这些潮湿水分在随后的焊接高温下会汽化因而产生蒸汽压力。本文将首先对PBGA器件内部潮湿水分高温下产生的蒸汽压力模型进行讨论，并结合湿／热一机械应力得到集成应力，最后分析蒸汽压力、集成应力对PBGA封装可靠性的影响。分析结果表明：在蒸汽压力、集成应力计算中，芯片、DA材料和EMC材料三相交界处发生了应力集中，如果在此界面存在初始裂纹，那么在这些局部集中的力的作用下，极易使裂纹扩展导致层间开裂。

基于ANSYS的挠性基板叠装互联组件热分析

长期使用环境中交变温度载荷引起的结构热疲劳会显著影响挠性基板叠装互联组件的结构强度和使用寿命。以挠性基板叠装互联组件为研究对象,基于ANSYS软件参数化建模方法建立了挠性基板叠装互联组件三维有限元模型,针对互联组件六种内部芯片布局方案进行了互联结构热特性分析并进行对比。然后基于正交试验方法分析了多种影响因素对互联组件热特性的影响,经对比得到了互联组件最优芯片布局方案及互联组件热特性影响因素的权重。研究结果表明,所分析互联组件热特性影响因素中,灌封胶热导率影响最显著,权重占49.71%;空气对流系数及灌封胶厚度影响较为显著,权重占比分别为29.01%和15.83%,基板热导率影响最小,并给出了互联组件热特性影响因素最佳参数组合。

QFN器件在湿热环境中的界面裂纹分析

因吸潮而引起的界面破裂是塑封电子器件失效的一个重要原因。通过吸潮实验、无铅回流焊环境实验和湿热老化实验研究了QFN塑封器件内部界面裂纹情况。结果表明,未吸潮的器件经历无铅回流焊后很少产生裂纹,吸潮器件在吸潮期间未产生裂纹,但经历无铅回流焊后器件产生裂纹的几率达100%;裂纹在芯片、芯片粘结材料(DA)和塑封材料(EMC)的交界处的破坏程度最大;产生的裂纹的位置和扩展方向与结合材料的特性、结合界面的强度紧密相关。

PBGA封装的耐湿热可靠性试验研究

塑封电子器件作为一种微电子封装结构形式得到了广泛的应用,因此湿热环境下塑封电子器件的界面可靠性也越来越受到人们的关注。为了研究塑封器件及其所用材料在高湿和炎热(典型的热带环境)条件下的可靠性,采用耐湿温度循环的试验方法,以塑封球栅平面阵列封装(PBGA)器件为例进行测试。试验结果表明,芯片是最容易产生裂纹的地方,试验后期器件产生的裂纹主要出现在芯片和DA材料界面处及芯片、DA材料和EMC材料三种材料的交界处。空洞缺陷是使界面层间开裂的主要原因,在高温产生的蒸汽压力和热机械应力的作用下,界面上的微孔洞扩张并结合起来,导致器件最后失效。

基于ANSYS的高速背板互联结构静载荷仿真分析

通信整机内高速背板互联结构承担着信号传输的关键作用,应用ANSYS软件建立了高速背板互联结构有限元模型,针对3种不同互联结构进行了静载荷作用下的仿真分析,探讨了静载荷作用下的背板应力应变分布规律。研究结果表明,3种背板互联结构在重力惯性载荷条件下应力均处于较低水平,结构应力最大值发生在铜合金焊针上且远小于材料静载荷强度极限。整体背板结构应力最大值出现在铜合金焊针与焊点连接处,且应力最大值远小于背板强度极限,静载荷作用条件下高速背板互联结构是可靠的。基于分析结果可后续对互联结构及传输载体接口结构部分进行强度分析,有利于背板结构改进和结构参数优化。

基于就业导向的机械类专业认识类课程建设探析

为提高现今社会机械类专业毕业生与智能制造行业的契合度,大多数高校设置了包含有专业概况、就业方向、专业知识内容的专业认识类课程。针对目前专业认识类课程因课程理解和定位不同而导致的教学内容更新不及时、介绍的专业方向与就业岗位不匹配、专业知识占比过多、课程思政内容较少等问题。提出了以岗位要求为基准,介绍专业方向课程体系;以专业知识为核心,完善学生自我认知;以择业就业为导向,解读学生培养计划的专业认识类课程建设方案。该方案旨在培养“专精”型人才,促进大学生高质量创业就业。

基于校企合作的岗位适用型人才培养模式探究

针对目前实际教学中出现的人才培养与岗位需求脱节、实训室建设与产业生产实际脱节、培养的人才不能快速适应行业岗位的问题,高职院校应以企业岗位需求为导向,以提高职业技术教育质量为中心,以学生技术应用能力和综合素质培养为主线的人才培养模式,力图构建“多专业融合,校企协同育人”的“3D(Develop/制定)”式订单培养模式,实现专业技术与岗位技能有机衔接、人才培养与岗位需求无缝对接、课堂教学与生产实际紧密连接,达到校、企、生三方共赢的效果。

校企合作下电子制造技术与设备专业实践教学改革研究

本文以"桂林电子科技大学—丘钛科技有限公司"校企合作为基础,探讨电子制造技术与设备专业的实践教学改革。通过校企合作,引进企业先进设备,开设以岗位能力为主导的校企合作"订单班",从改革实验项目、改革教学方法、改革考核方式三方面进行,建立"职业岗位—核心技能—专业课程"为一体的实践教学体系,注重学生动手能力以及工程应用能力的培养。

湿热应力下半导体塑封器件内部界面裂纹分析

塑封器件在储存过程中易吸入湿气,在高温回流焊时会产生湿热应力,导致器件内部材料界面开裂,影响器件的使用性能。在塑封器件塑封材料、硅芯片、粘结剂和基板材料的连接处预置6处初始裂纹,通过使用断裂力学软件分析模块进行J积分有限元模拟,分析在125℃解吸附和回流焊下湿热应力对裂纹扩展的影响。研究结果表明:塑封器件在塑封材料、硅芯片和粘结剂三种材料交界处的应力最大,J积分值也最大,此处的界面裂纹最容易扩展。J积分值与器件内部湿度及其受到的热冲击相关,湿度越大,热应力越大,其湿、热应力越大,J积分值也越大,裂纹更容易扩展。因此半导体塑封器件存储环境的温度和湿度必须严格控制,如采用干燥箱保存,生产环境控制在30℃、60%RH以下,否则在后期高温焊接过程中,极易产生可靠性问题。

基于“校企人才共育”的学生成长过程质量循环评价体系构建研究

以高等职业技术教育应用技术技能型人才培养为目标,以“政-企-校”高度合作机制下基于产业链的“校进厂”、“厂进校”的校企深度融合协同育人为基础,根据“高中升高职”、“中职升高职”学生类型不同、层次多样的特点,运用现代化技术手段建立学生数据库,利用“一库二分、三衔接六循环”的方法跟踪学生的成长过程,进行学生基本特点、学业情况、职业规划、职业精神、基本技能、课程集成、高端技能的比较研究,并实时动态反馈给学校和企业,为调整多样成才的人才培养模式和方法提供重要依据,以提高学生的就业和创业能力。

PLC应用技术教学探索

文章分析了PLC应用课程的教学现状,然后引入项目化的PLC教学方法,重点阐述了教学项目选择、教学过程的设计和实施、学生成绩的评定等,综合探讨了PLC应用技术的教学模式和教学方法。