基于纸基微流控芯片的防伪无废弃包装

目的在当今环保意识不断增强的背景下,纸基微流控技术以其低成本、可降解的特点,逐渐成为包装行业的研究热点。本研究旨在设计一种基于纸基微流控芯片的多功能包装,通过碳点的特异性荧光响应实现防伪功能,并结合导电油墨器件添加趣味教学功能,以满足现代环境的无废弃包装要求。方法通过丝网印刷的方法,构建荧光传感与导电油墨器件一体化的纸基微流控芯片,粘贴在传统纸质包装的内表面制备具有防伪功能的无废弃包装。结果经测试,该包装可以通过碳点材料的荧光与猝灭鉴别产品真伪,并在滴入导电油墨后通过发光器件起到趣味教学的作用。结论将纸基微流控芯片与纸质包装相结合,为产品防伪与包装可持续应用提供了一种可行的方法。

CSP器件无铅焊点可靠性的有限元分析

采用有限元方法对芯片尺寸封装(CSP)器件焊点可靠性进行模拟分析.运用Anand本构模型描述Sn3.0Ag0.5Cu无铅焊点材料的粘塑性特性,研究了焊点的力学行为.结果表明,CSP焊点最大应力区为拐角芯片所下压的焊点上表面处,对焊点应力最大节点的时间历程后处理结果显示,温度循环载荷下,焊点应力呈周期性变化,并有明显的应力松弛和积累迭加效应.对三种常用不同焊点高度尺寸下的焊点应力进行对比分析,发现三种尺寸中,0.35 mm×0.18 mm焊点的可靠性最好.还模拟对比了芯片厚度不同对焊点可靠性的影响,结果显示芯片厚度对焊点可靠性影响较小.

基于正交设计的WLCSP柔性无铅焊点随机激励应力应变分析

对晶圆级芯片尺寸封装(wafer level chip scale package,WLCSP)柔性无铅焊点进行了随机振动应力应变有限元分析.以1号柔性层厚度、2号柔性层厚度、上焊盘直径和下焊盘直径4个结构参数作为关键因素,采用正交表设计了16种不同结构参数组合的柔性焊点,获取了16组应力数据并进行了方差分析.结果表明,焊点内最大应力应变随1号柔性层厚度和2号柔性层厚度的增加而减小;在置信度99%时,下焊盘直径和上焊盘直径对应力具有高度显著影响,在置信度95%时,1号柔性层厚度和2号柔性层厚度对应力具有显著影响;各因素对应力影响排序为:下焊盘直径影响最大,其次是上焊盘直径,再次是1号柔性层厚度,最后是2号柔性层厚度.

高压倒装LED照明组件的热性能

高压(HV)倒装LED是一种新型的光源器件,在小尺寸、高功率密度发光光源领域有广泛的应用前景。设计了4种不同工作电压的高压倒装LED芯片,进行了流片验证,并对其进行了免封装芯片(PFC)结构的封装实验,在其基础上研制出一种基于高压倒装芯片的PFCLED照明组件。建立了9 V高压倒装LED芯片、PFC封装器件及照明组件的模型,利用流体力学分析软件进行了热学模拟和优化设计;利用T3Ster热阻测试分析仪进行了热阻测试,验证了设计的可行性。结果表明,基于9 V高压倒装LED芯片的PFC封装器件的热阻约为0.342 K/W,远小于普通正装LED器件的热阻。实验结果为基于高压倒装LED芯片的封装及应用提供了热学设计依据。

多场耦合载荷下微焊点的疲劳寿命分析

选择Sn_(96.5)Ag_(3.0)Cu_(0.5)(SAC305)和Sn_(63)Pb_(37)(Sn-37Pb)两种焊料制成焊膏和焊球,印制电路板(PCB)焊盘采用Ni/Au化学电镀处理,以芯片尺寸封装(CSP)和方形扁平无引脚(QFN)封装两种器件为研究载体,设计一种为芯片持续提供电载荷和恒温的测试夹具并将其置于热循环和跌落耦合冲击实验中,研究该多场耦合环境对微焊点疲劳寿命的影响。结果表明在持续电载荷和恒温环境下,在Ni/Au处理的焊盘上,微焊点的抗跌落冲击寿命的下降速度是先快后慢;焊点受到低于100周的热循环冲击时,它的抗跌落冲击寿命的下降速度约为1.3次/周,高于100周后的下降速度逐渐降低至约0.05次/周;与非持续多场载荷作用下焊点相比,它的寿命下降约40%。在低周热循环和低能级跌落耦合冲击条件下,无铅和有铅焊点的抗跌落冲击寿命相当,在高周热循环和高能级跌落耦合冲击条件下,无铅焊点具有更高的抗跌落冲击寿命。

热循环条件下高密度互连点的应力应变分析

采用多线性随动强化材料模型和粘塑性材料模型,模拟填充胶和无铅钎料的材料性质,建立高密度倒装芯片封装的有限元模型;基于热循环条件下封装体中互连点的应力应变分析,探讨其可靠性,通过试验对分析结果进行验证。结果表明,封装体中边角焊点承受最高的等效应力,为最易失效焊点;以最易失效焊点为代表,最大塑性剪切应变分布在该焊点的芯片侧,呈现出由外侧向内侧减小的分布特征,表明裂纹倾向于在外侧形成,向内侧扩展,试验结果验证了这一分析。此外,文中通过对塑性应变演变规律的分析,探讨了互连点的失效机理。

CSP封装Sn-3.5Ag焊点的热疲劳寿命预测

对芯片尺寸封装(CSP)中Sn-3.5Ag无铅焊点在热循环加速载荷下的热疲劳寿命进行了预测.首先利用ANSYS软件建立CSP封装的三维有限元对称模型,运用Anand本构模型描述Sn-3.5Ag无铅焊点的粘塑性材料特性;通过有限元模拟的方法分析了封装结构在热循环载荷下的变形及焊点的应力应变行为,并结合Darveaux疲劳寿命模型预测了无铅焊点的热疲劳寿命.

无铅倒装焊封装工艺中的芯片应力及开裂分析

采用粘塑性Garofalo-Arrhenius模型描述无铅焊料的非弹性力学行为,确定了Sn3.5Ag焊料该模型的材料参数。采用与固化过程相关的粘弹性力学模型描述倒装焊底充胶的力学行为。利用有限元仿真的方法,模拟了无铅倒装封装器件封装的工艺及可靠性测试。结果表明:由于无铅技术在封装中的引入,芯片破裂的可能性随之增加,破裂出现时裂纹的尺寸更小。

0.5mm间距CSP/BGA器件无铅焊接工艺技术研究

芯片级封装器件因其小尺寸、低阻抗、低噪声等优点广泛应用于电子信息系统中。从器件封装、印制板焊盘设计、焊膏印刷、贴装以及回流焊接等方面探讨了0.5 mm间距CSP/BGA器件无铅焊接工艺技术。