射频器件超细引线键合射频性能仿真

随着雷达性能指标不断提高、体积不断压缩,作为其关键组成部分成之一的T/R(transmitter and receiver)组件也不断向小型化和高密度方向发展.采用超高密度引线键合技术能够实现高密度射频器件封装,但也会带来键合焊点可靠性下降、电路射频性能差等问题.针对键合线尺寸减小而引起射频性能下降的问题,采用HFSS软件探究了在0~20 GHz金带尺寸变化对电路射频性能的影响规律,并利用ANSYS Q3D和ADS软件对超细引线键合的电路进行阻抗匹配.结果表明,对于金丝和金带而言,插入微带双枝短截线匹配结构均能明显提高电路的射频性能.对于类型1结构,S21与S12的传输功率能达到-0.049 dB.对于类型2结构,S21与S12的传输功率能达到-7.245×10-5 dB,说明类型2结构下的信号传输几乎无损耗.该结果为超细引线键合技术在射频电路中的应用提供了理论指导.

纳米银焊膏热烧结及通电热老化过程动态电阻监测研究

由于纳米银焊膏优异的导热性和导电性,使其在第三代半导体封装中受到了极大关注,其中,焊点的长期服役可靠性问题一直是封装领域的研究热点。提出焊点动态电阻在线监测方法,建立相应实时监测系统,将电阻转换为电阻率,研究电阻率在烧结和通电热老化过程中的变化情况,并对上述两个过程的焊点显微组织演变进行分析,建立电阻率变化规律模型。试验结果表明:在烧结过程中焊点电阻率逐步下降,且变化分为三个阶段。第一阶段,保温时间较短,焊点内未形成有效互连,电阻率极高;第二阶段,纳米银颗粒之间开始形成烧结颈,电阻率大幅下降;第三阶段,烧结颈长大,且焊点内有机物挥发完全,电阻率进一步下降。在通电热老化过程中,电阻率变化分为四个阶段。第一阶段,由于温度升高,材料电阻率随温度上升;第二阶段,焊点在高温下发生致密化行为,使电阻率下降;第三阶段,致密化过程基本结束,电阻率保持稳定;第四阶段,在电迁移效应影响下,银原子由阴极向阳极迁移,导致阴极附近出现裂纹,电阻率大幅上升直至焊点断路失效。

SiP器件组装焊点形态预测及其随机振动可靠性仿真研究

针对振动条件下系统级封装(System in Package,SiP)器件的振动可靠性问题,利用ANSYS软件进行随机振动仿真,并对模型进行参数校正从而获得器件的随机振动疲劳寿命。首先,采用Surface Evolver软件对鸥翼形引脚焊点形态进行预测,并将模型数据导入ANSYS中完成模型建立;进行不同载荷量级的正弦振动试验,对SiP器件模型进行材料参数校正,并对校正后模型进行振动仿真,获得危险点应力数据,结合试验所得的疲劳寿命数据拟合得到材料的S-N曲线;最后,通过随机振动仿真分析确定器件危险薄弱点,通过S-N曲线和Dirlik寿命预测模型,得到SiP器件的随机振动可靠性寿命。本文介绍了针对SiP器件的随机振动可靠性试验及模拟结果,提出了针对器件寿命的评价通用方法,为器件在整机应用条件下的寿命评价提供理论依据。

金属/非金属纳米线连接及应用研究进展

微纳连接是电子产品制造、封装、组装及功能化过程中的关键技术。纳米线由于独特的光学、电学及热学等特性,在小型化、多功能化的微纳电子器件中的作用日趋显著。因此,关于纳米线互连技术的相关研究已成为学术界和产业界共同的关注热点。与宏观尺度的互连相比,纳米线材料之间的互连在尺寸、结构及要求都具有一定的特殊性,这也催生了各种各样纳米连接方法的诞生与发展。综述了目前金属/非金属纳米线同质、异质连接的研究进展,归纳了常见的纳米线互连方法,如热致连接、光辐照连接、电场辅助连接及高能粒子束连接等方法及互连机制,介绍了其在柔性电子和其他微纳器件封装领域中的应用,并探讨了金属/非金属纳米线连接技术目前存在的问题及发展趋势。