倒装芯片凸块制备工艺

倒装芯片是先进封装中的主流技术之一,而凸块制备工艺又是倒装芯片关键技术之一,随着消费类电子产品朝着轻薄短小的趋势发展、芯片集成度越来越高、引脚数越来越密集,凸块制备工艺也在随之发展。凸块制备工艺包括UBM、蒸发、C4NP、模板印刷和电镀工艺。随着芯片尺寸的减小,焊球凸块逐步向铜柱凸块发展。同时还要应对细间距铜柱带来的共面性问题、应力问题和金属间化合物生长等可靠性问题。

亚硫酸盐无氰体系电镀金凸块性能的影响因素

[目的]鉴于先进封装技术向微型化和集成化发展,电镀金凸块成为液晶显示驱动芯片互连的首选。但纯金材料存在强度不足、易形变的问题,因此提升电镀金凸块的力学性能是该领域的研究重点之一。[方法]采用亚硫酸盐无氰体系在晶圆表面电镀金凸块,研究了镀液各组分浓度、工艺参数变化及镀液老化对金凸块性能的影响。[结果]晶圆表面各部位的金凸块外观均一,无漏镀、结瘤、针孔等缺陷,退火后的显微硬度约为90 HV,其力学性能可在较为宽泛的施镀工艺窗口、镀液组分浓度范围及镀液老化过程中保持稳定。[结论]该亚硫酸盐无氰电镀金工艺有望在高密度封装领域得到推广应用。

应用于封装凸块的亚硫酸盐无氰电镀金工艺

[目的]在工业可持续发展战略下,环保无氰电镀金技术正逐步替代传统氰化物电镀金技术,并在微电子封装领域中得到推广应用。[方法]针对液晶驱动芯片封装晶圆电镀金凸块工艺制程,开发出一种新型亚硫酸盐无氰电镀金配方和工艺。[结果]自研无氰电镀金药水中添加了有机膦酸添加剂和晶体调整剂,前者能够充分抑制镍金置换,后者有助于形成低应力的等轴晶组织,可避免施镀过程中国产光刻胶挤出变形现象。该自研无氰电镀金工艺应用于晶圆时可获得微观表面平整均匀和无缺陷的金凸块。[结论]该自研无氰电镀金工艺能够满足晶圆级封装的要求,具备很好的推广应用潜力。

双轴车辆俯仰振动及凸块路面平顺性仿真研究

建立了双轴车辆仿真模型,在模型前后轮上加载有时间延迟的正弦波激励以模拟汽车的俯仰振动情况。仿真计算出轴距中心处车身的垂向加速度和俯仰角加速度折算幅频特性曲线。分析幅频特性曲线得出车身纯垂直振动和纯角振动的激励频率以及幅频特性曲线的频率间隔,确定敏感的振动频率。改变样机模型的轴距和前后轮输入的相位差,分析轴距和车速对幅频特性曲线的影响。结果表明:车速减小,轴距变大,幅频特性曲线的频率间隔减小。由垂向加速度和俯仰角加速度幅频特性曲线计算出加速度均方根值,得出沿车身纵轴线方向不同位置的加速度均方根值,为确定最佳座位点提供依据。分析仿真模型通过凸块路面时的加速度均方根值变化量,结果表明:前后脚部地板纵向加速度都是在后轮通过时较大,而前后脚部地板垂向加速度则分别对应前后轮通过时较大。

基于先进封装的铜柱凸块技术

铜柱凸块技术用于实现集成电路封装的芯片基板互联,具有优越的电性能、热性能和可靠性,并可满足Ro HS要求。随着电子产品对小型化和轻量化的要求越来越高,铜柱凸块将逐渐取代锡铅凸块技术,实现更高密度的芯片互连,成为先进封装的主流技术。

铜柱凸块生产关键工艺技术研究

讨论了铜柱凸块生产工艺中籽晶层厚度和电镀电流密度等关键制程因素对铜柱凸块共面性、晶圆应力、凸块剖面结构和电镀效率等方面的影响。研究结果表明增加电镀籽晶层厚度可以提高凸块共面性;在相同电镀电流密度下,籽晶层越厚,晶圆应力越大;相同的籽晶层厚度下,随着电镀电流密度增加,晶圆应力增加,但增加速率逐渐变慢;低电流密度下铜柱凸块顶部形成盘碟形状的剖面结构,而高电流密度容易使铜柱顶部形成圆拱剖面结构;采用阶梯电镀速率电镀方法与均一慢电镀速率电镀出的铜柱凸块共面性一致,而采用阶梯电镀法既能够提高电镀效率又可以得到较好的铜柱顶部盘碟形剖面结构。

基于ObjectARX技术的齿轮凸块限动器设计

介绍了齿轮凸块限动器的结构,论述了工作原理和设计方法,提出了齿轮凸块限动器的数值求解算法,并采用ObjectARX技术实现了该机构的计算机辅助设计。

电脑硬盘磁头晶片金凸块电镀研究

探讨了将电脑硬盘磁头晶片金凸块直接电镀在Ni-Fe合金种子层上,以减少焊接时金凸块变形,从而获得性能优良的磁头。实验在两种不同基材的晶片上沉积不同的种子层,经多种电镀前处理后分别电镀不同厚度的金凸块。通过拉扯试验,检查金凸块与基体的结合力。实验结果表明,不能直接在Ni-Fe合金种子层上电镀金凸块,在Ni-Fe合金种子层上溅射一层薄的金层即可实现金凸块电沉积在Ni-Fe合金种子层上,拉扯试验测试达到合格。

冷连轧机组凸块防破坏方法研究和实践

分析了攀钢冷轧厂冷连轧机组凸块破坏的原因，就此进行了凸块防破坏方法研究和现场实践，取得了满意的效果。

振动凸块碾压实粘性土料施工质量的评估

土坝施工用振动凸块碾压实粘性土料,是国内水电工程建没中的一个实破。本文就岳城水库大坝加高工程振动凸块碾的压实参数进行初步探讨;应用数理统计的理论和施工的实践相结合对振动凸块碾压实粘性土的施工质量进行了初步评估。

矩形凸块转鼓路面的仿真与试验(续2)

2.3矩形凸块转鼓路面动力学仿真2.3.1仿真参数设定在ADAMS中将矩形凸块转鼓路面和悬架进行联合仿真,仿真中需要保证转鼓表面的线速度和实车试验的车速相同,选择试验车速为10km/h,经过换算仿真试验所采用的转鼓转速为44.21r/min.图5示出悬架与矩形凸块转鼓路面的动力学模型.

矩形凸块转鼓路面的仿真与试验(续1)

采用矩形凸块镶嵌到转鼓上形成矩形凸块转鼓路面,替代矩形凸块试验场路面,可实现室外试验向室内试验转化。该文基于Solid Works开发出转鼓试验系统,利用CATIA和Hyper Mesh软件,构建虚拟矩形凸块转鼓路面模型,导入ADAMS平台中,进行悬架与转鼓试验系统的动力学仿真分析。搭建了振动加速度测试系统,进行矩形凸块转鼓路面和试验场路面的实车试验。经仿真与试验结果对比分析,验证矩形凸块转鼓路面复现试验场路面的合理性和有效性。室内路面模拟试验能够较好地复现实际路面运行工况,缩短开发周期,重复性较好。

薄壁圆筒上凸块加工技术

分析采用普通镗床加工某压力容器薄壁圆筒上焊接凸块的镗加工工艺,介绍保证工件加工质量和提高加工效率的途径,对工件装夹、找正、定位以及如何合理选用工装、刀具和确定切削用量等方面进行了详细介绍。

体外预应力凸块锚固区配筋设计研究

混凝土凸块锚固区是体外预应力的一种常见锚固形式,目前尚没有成熟的设计方法。本文通过有限元数值分析,揭示了产生局部拉应力集中的3种作用效应;在此基础上,提出了这3种局部作用效应合拉力的解析计算公式,作为凸块锚固区定量化配筋设计的依据。通过南京长江第四大桥引桥凸块锚固区的设计实践,表明该方法具有良好的实用性。

油菜联合收获机凸块扰流式旋风分离清选装置研究

针对油菜联合收获机旋风分离清选气流场分布存在死区,导致油菜脱出物分离不彻底,夹带损失率增加、清洁率降低等问题,提出了一种凸块扰流式旋风分离清选装置,通过旋风分离筒下锥段内壁螺旋间隔排列的圆柱磁块形成柱状凸起,扰动内部气流场。基于运动学与动力学分析开展了旋风分离气流场死区对油菜籽粒迁移的影响,分析表明气流场死区不利于杂余的分离;明确了凸块螺旋间隔排布方式,以旋风分离筒入口风速和吸杂口风速以及凸块排列的螺旋升角、间距、螺旋头数为试验因素,以清选装置清洁率、损失率为评价指标,基于自主研发的油菜联合收获关键部件试验台开展了单因素试验与Box-Behnken试验,建立了清洁率与损失率和影响因素之间的数学关系模型,得出了旋风分离清选装置最佳参数组合并开展了台架和田间验证试验。单因素试验结果表明,增加凸块扰流可提升旋风分离清选装置性能,当凸块采用4头均匀对称螺旋排布时,籽粒损失较少且清洁率较高;Box-Behnken试验结果表明,最佳参数组合为螺旋升角66.2°、凸块间距48.3 mm、入口风速4.9 m/s、吸杂口风速25.4 m/s,在最佳参数组合下,清洁率与损失率的预测值分别为94.71%和3.58%,台架验证试验测得清洁率与损失率的实测值分别为93.87%和4.21%。田间试验表明旋风分离清选装置田间作业顺畅,清洁率与损失率分别为90.03%~92.78%和4.52%~5.07%。该研究可为油菜联合收获清选装置结构优化和改进提供参考。

子午线轮胎凸块冲击特性仿真分析与评价

以215/60 R16型号的半钢子午线轮胎为研究对象,利用ABAQUS建立轮胎有限元模型,仿真分析轮胎的径向和包覆刚度,并与试验结果比较验证轮胎静态特性仿真结果的正确性。选择滚动速度为10 km/h,垂向载荷为3 384 N的工况,仿真分析轮胎的90°凸块冲击试验。轮轴垂向力和纵向力仿真结果与试验结果的良好一致性,说明了有限元法对轮胎凸块冲击特性仿真分析的有效性。

多凸块土锚抗拔特性数值模拟分析

多凸块土锚是采用专业工具在钻孔侧壁形成凹窝,灌注砂浆或水泥浆,固化后在锚杆体表面形成凸块。为研究凸块对锚杆承载力的影响,用多凸块土锚与等径土锚作对比,运用FLAC^(3D)进行数值模拟分析。研究在不同水平载荷作用下,多凸块土锚与等径土锚的极限承载力、侧摩阻力、水平位移、杆身轴力等。研究结果显示:相同长度的多凸块土锚比等径土锚的极限承载力提高了66.7%;凸块部分分担的荷载最高达到总荷载的76%;达到极限承载力时多凸块土锚的水平位移相较于等径土锚减少明显。

反求工程中基于属性邻接图的凸块特征提取

反求工程(RE)中组合特征提取有利于提高建模精度及捕捉原始设计意图,但目前对于组合特征的研究还不够深入。为了从点云数据中直接提取凸块类组合特征,提出了一种反求工程中基于属性邻接图的凸块特征提取方法。首先使用基于属性邻接图的方法识别出凸块特征;接着提取凸块特征基本参数并判断识别出凸块特征的类型。实例结果表明,该方法能直接、高效地从点云数据中提取出不同类型凸块特征。

转鼓试验台路面模拟凸块研究

凸块是转鼓试验台中重要的零部件之一,由于不同轮廓路面会对汽车产生不同的激励,因此,需要通过在转鼓上加装形状不同的凸块,使转鼓表面的轮廓形状接近实际路面轮廓形状,模拟汽车在不同路面上行驶。以某汽车试验场波浪路面为例,介绍其几何构造特点及构建转鼓波浪路面凸块的方法,并利用MATLAB实现了凸块轮廓设计,提高了路面复现精度。按以此方法,采用典型运动规律组合而成的凸块可以实现多种路面轮廓。

凸块式振动压路机在路基填筑施工中的应用

结合甘肃营盘水-双塔高速公路工程中凸块式振动压路机的应用情况,通过现场对比试验,分析了凸块式振动压路机在黄土及特殊土质压实施工中的重要作用,总结了凸块式振动压路机的主要施工工艺,介绍了凸块式振动压路机在土石混合料及软质石方路基填筑施工中的应用,最后分析了凸块式振动压路机在推广应用中存在的问题。