基于OBE理念“电子封装材料”课程的线上+线下混合教学改革探讨

《电子封装材料》是电子封装技术专业的一门核心必修课,包含理论知识点多,传统教学方式得到的教学效果不佳。针对这一现状,以OBE教育理念为指导,混合教学模式为基础,对课程目标、教学内容、教学模式、课程评价体系等教学环节进行改革探讨,旨在提高教学质量和学生自主学习效果,提高学生的独立思考和解决问题的能力,从而培养出适应电子封装产业发展的高素质人才。

《电子封装可靠性》化工材料相关教学改革探索

《电子封装可靠性》是一门涉及半导体、微电子、材料、物理、化学、机械等知识的综合性课程。为了提高教学方式对学生的吸引力以及学生对抽象概念的掌握,本文在分析《电子封装可靠性》课程特点的基础上,采用案例教学、构建知识可视化图形、革新教学方式等途径,对《电子封装可靠性》课程教学进行了改革。旨在激发学生学习兴趣、培养工程意识、拓宽学习渠道。实践表明,这些教学改革对培养学生专业知识的综合应用能力具有成效。

铝/镁异种合金磁脉冲焊接接头组织与性能研究

本工作采用磁脉冲焊接方法实现了铝/镁异种合金的连接,并通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和拉伸试验等分析方法对不同放电能量下的接头微观组织及力学性能进行研究。结果表明,铝/镁异种合金焊接接头界面呈现波形界面和平直界面,且随着放电能量的增加,界面的有效结合区宽度逐渐增加,最大达到了2.87 mm;波形界面的特征越明显,接头的力学性能越高;当放电能量为30 kJ时,波形界面的波长为62.7μm,波幅为9.1μm,接头拉剪力最大,达4 679.5 N。断口形貌分析结果表明,焊缝由内、外两个椭圆环组成;内环形貌呈密集的颗粒与空洞混合结构,外环形貌为条纹状结构。机械互锁和冶金结合同时存在的波状结构界面是获得力学性能优异的铝/镁异种合金磁脉冲焊接接头的关键。

层状Al_(2)O_(3)/EP复合材料的可控制备及性能研究

采用冰模板法构筑具有层状结构的Al_(2)O_(3)三维网络骨架,并通过真空浸渍工艺制备出Al_(2)O_(3)/环氧树脂(EP)复合材料。研究了楔形硅橡胶角度、浆料固相含量、冷冻温度对层状Al_(2)O_(3)三维网络骨架微观结构的影响,分析了片层间距对Al_(2)O_(3)/EP复合材料导热、介电和绝缘性能的影响。结果表明:楔形硅橡胶角度为10°和15°时Al_(2)O_(3)三维网络骨架的层状有序性最佳,固相含量的增加和冷冻温度的降低均会使片层间距减小;Al_(2)O_(3)/EP复合材料的热导率和介电常数随着片层间距的减小而增大,但体积电阻率呈降低趋势;当片层间距为45μm时,热导率达到0.52 W/(m·K),体积电阻率为10^(12)Ω·cm。

放电等离子烧结制备高致密LiNbO_(3)陶瓷的研究

为解决LiNbO_(3)粉体烧结活性低、高温下Li元素烧失导致的烧结体致密度低的问题,采用固相反应法合成化学计量比的LiNbO_(3)粉体,通过还原处理增加其氧空位浓度,然后采用放电等离子烧结(SPS)技术对其进行烧结,制备出高致密LiNbO_(3)陶瓷。利用XRD、EPR、XPS、Raman光谱仪、SEM对LiNbO_(3)粉体及其陶瓷进行表征和分析,结果表明,LiNbO_(3)粉体经700℃还原处理后氧空位浓度显著增大,且氧空位出现在Nb—O八面体中O原子的晶格位置。随着SPS温度的升高,LiNbO_(3)陶瓷的相对密度呈先增大后减小的趋势,900℃时烧结体的相对密度达到最大,为98.19%。经800℃退火增氧处理后,LiNbO_(3)陶瓷由黑色转变为白色,氧空位缺陷被消除,LiNbO_(3)陶瓷相对密度为98.32%。本研究为高致密碱金属铌酸盐陶瓷的制备提供了新思路。

树脂含量对聚酰亚胺树脂基复合材料摩擦学性能的影响

为明确树脂含量对复合材料摩擦学性能的影响,采用粉末冶金法成功制备了二硫化钨(WS2)与碳化硅(SiC)协同改性增强含铜聚酰亚胺(PI)树脂基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能力学性能试验机、摩擦磨损试验机等手段探究了PI树脂含量对复合材料微观组织、物理力学性能、摩擦磨损性能及磨损机制的作用行为。结果表明,材料制备过程中仅存在树脂基体固化烧结,并未与增强相发生化学反应,从而确保各相充分发挥其性能。同时,发现PI树脂含量对复合材料显微组织存在显著影响,由WS2与SiC形成的“核-壳”结构从高树脂含量下较大的扁平状转变成低树脂含量下的类球状及细小扁平状结构;且复合材料的致密度及显微硬度均随PI树脂含量的降低而呈现先增大后减小的趋势,压缩强度则呈上升趋势。PI树脂基复合材料的磨损率及平均摩擦系数随PI树脂含量的降低呈现出先减少后增加的趋势,当PI树脂质量分数为50%时复合材料获得了最低的摩擦系数(0.42)和磨损率[0.89×10^(-14) cm^(3)/(N·m)]。随着PI树脂含量的减少,复合材料的磨损机制由磨粒磨损转变为疲劳磨损,最后转变为严重的磨粒磨损。

不同氛围下AgCu-WS_2复合材料的干摩擦磨损行为（英文）

通过粉末冶金热压法成功制备出了具有不同WS_2含量的银基复合材料,并对其进行了对偶材料为银盘,湿大气、干氮气和真空条件下,载荷为5 N的球盘式摩擦磨损试验。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色谱(EDS)和X射线光电子能谱对材料的组成,磨屑及磨损表面分别进行表面形貌表征、表面元素分析和元素价键分析。研究表明,摩擦氛围对此类银基复合材料的摩擦学行为具有较大影响,在湿大气中呈现出较高的摩擦系数,而在干氮气中摩擦系数最小。进一步研究表明,摩擦环境对材料摩擦过程中润滑膜的形成具有重要影响,主要是膜的厚度与组成。此外,不同的摩擦环境下,磨粒磨损和分层是此类银基复合材料的主要磨损机制。

泡沫铜/聚酰亚胺互穿型复合材料的制备及其热稳定性和力学与摩擦性能（英文）

采用压力浸渍和真空渗透的工艺制备了泡沫铜/聚酰亚胺互穿型复合材料,并重点研究了其作为滑动电接触材料的热稳定性,力学性能与摩擦磨损等方面性能。实验结果表明:该互穿型复合材料具备良好的耐热性,同时与不含泡沫铜的聚酰亚胺树脂基复合材料相比,其布氏硬度及抗弯强度等力学性能有一定的提高,滑动电接触性能从电压降的角度来说则有显著的改善。其次,研究发现该材料的磨损机制主要为疲劳磨损,同时伴随着轻微的磨粒磨损和氧化磨损。该材料在不同实验条件下都显示出较好的耐磨性,这表明泡沫铜与聚酰亚胺复合后的互穿型结构起了关键作用。

SiC和WS_(2)颗粒协同改性铜/聚酰亚胺树脂基复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金法制备了总质量分数为20%SiC与WS_(2)的铜/聚酰亚胺树脂基复合材料,WS_(2)和SiC质量比分别为1:3,3:5,1:1,5:3,3:1,研究了固体润滑剂WS_(2)与增强相SiC质量比对复合材料微观形貌和摩擦磨损性能的影响。结果表明:当WS_(2)与SiC质量比为3:5时,复合材料中开始形成以WS_(2)颗粒为核、SiC颗粒为壳的核-壳结构;随着WS_(2)与SiC质量比的增加,核-壳结构由扁平状变为圆形,且数量增多,面积增大,复合材料的摩擦磨损性能先提高后降低,磨损机制从磨粒磨损转变为疲劳磨损,最后转变为严重的磨粒磨损;当WS_(2)与SiC质量比为5:3时,复合材料的摩擦磨损性能最好。

活性剂对铁素体不锈钢A-TIG接头熔深及组织性能研究

目的选用430铁素体不锈钢作为研究对象,对比研究添加SiO_(2)、TiO_(2)、Cr_(2)O_(3)和未添加活性剂对A-TIG焊接接头显微组织和力学性能的影响。方法采用3种活性剂涂覆在430铁素体不锈钢上进行A-TIG试验,分析活性剂对接头熔深、组织、性能、元素含量的影响情况。结果同一焊接工艺参数下,活性剂的加入均能提高焊缝的熔深和深宽比,减少熔宽;其中,SiO_(2)为活性剂时获得了最佳的焊缝几何形貌。同时,对比常规TIG焊接(未添加活性剂)接头的显微组织及力学性能可知,活性剂的加入并未改变焊接接头的显微组织且无新相的生成;活性剂的添加能够细化接头组织,从而使得接头硬度有所提高。结论活性剂的加入能够显著增加铁素体不锈钢TIG焊缝熔深,改善接头组织,提高接头硬度。

高体积分数SiC增强铜基复合材料的制备与性能研究

随着现代工业的快速发展,SiC/Cu复合材料以其优异的导电性、高强度、导热性等在电子封装领域有着巨大的应用前景。通过化学镀与粉末冶金法成功制备了高体积分数β-SiC@Cu/Cu复合材料,并通过金相显微镜、XRD、SEM等分析手段对其物相、微观组织和热膨胀系数进行了表征。结果表明:随着SiC体积含量的增加,β-SiC@Cu/Cu复合材料的致密度、抗弯强度均减小,而复合材料的硬度随之增大;β-SiC@Cu/Cu复合材料的抗弯强度达在70 MPa以上,热膨胀系数为4.5×10^(-6)~10.0×10^(-6)/℃,满足现代电子封装材料性能要求。

低压等离子喷涂技术及研究现状

低压等离子喷涂作为一种热喷涂技术,相比于传统的大气等离子喷涂技术以及气相物理沉积,可制备更加纯净、更为致密、结合强度更高的涂层。主要介绍了低压等离子喷涂的原理、分类及特征,回顾了低压等离子喷涂的产生及发展历程,并与等离子喷涂、超低压等离子喷涂和等离子喷射沉积相比较,分析了其在涂层制备上的独特优势。进一步叙述了低压等离子喷涂技术在制备热障涂层、燃料电池、太阳能、半导体等领域的国内外研究及应用情况,并对其发展进行了展望,指出低压等离子喷涂技术未来的重点发展方向在于对等离子喷涂焰流与材料基板作用机理进行深入研究,以及与其他前沿技术进行复合。

M2/FeV机械合金化及烧结过程中的碳化物形态转变

对水雾化M2高速钢粉和FeV合金粉末进行混合高能球磨,制备V含量(质量分数,下同)为8%的M2高速钢/Fe V合金化粉末,研究机械合金化过程中粉末形貌的变化与显微组织结构演化,并在球磨48 h的粉末配碳至目标碳含量(质量分数)2.2%,研究真空烧结过程中的碳化物形态转变。结果表明,随球磨时间延长,粉末颗粒细化速率逐渐降低,球磨28 h后粉末粒度趋于稳定,D_(50)为15μm左右。球磨过程中Fe V颗粒先嵌入到M2的基体相α-Fe中,然后固溶进入基体,V元素逐步均匀分散于基体相α-Fe和M_6C型碳化物中;M_6C发生细化并呈流线形分布,含量逐渐减少,MC颗粒有一定的细化但仍维持粒状形态,含量基本不变。烧结过程中合金元素先脱溶,析出大量粒状M_6C与MC型碳化物,随烧结温度升高,M_6C颗粒长大的同时含量减少,温度过高时M_6C呈针片状;1 180℃之前MC颗粒长大不明显,1 210℃时MC颗粒异常粗大并呈芯环结构。1 180℃下烧结可获得优良组织,其孔隙度为0.8%,M_6C与MC的平均尺寸分别约为1μm和0.3μm。