基于X-ray无损检测空洞率的测量系统分析

X-ray无损检测是评估表面贴装元器件底部焊接空洞率的关键技术之一,为了确保X-ray测试结果的准确性和可信度,就必须对获得测量数据的测量系统进行评估。测量系统内在的变差对测量过程总变差的影响程度需依据测量系统分析,从而判定测量系统能否满足测量要求。以某型号QFN器件接地焊盘空洞率测试为例,结合测量系统分析(MSA)方法对X-ray无损检测焊接空洞率进行重复性/再现性分析和稳定性分析。分析结果表明,X-ray无损检测空洞率能够满足测量系统要求,为测量结果准确性提供了科学依据。

活性剂对Sn64Bi35Ag1焊锡膏空洞率影响研究

通过对活性剂性能研究,探索助焊剂配方体系中不同活性剂类型及含量变化对焊锡膏空洞率的影响。以PCB测试基板为载体,焊锡膏经印刷、回流焊接后,使用XD7500VR JADE EP型号的X-Ray设备进行焊点空洞率测试,以空洞率的大小为评价指标,按照试验设计对6种不同活性剂进行了助焊剂合成,进一步配制焊锡膏进行焊点空洞率测试。经过对比分析,优选取了4种分解温度呈阶梯状的有机酸进行复配试验。结果表明:有机酸的复配能显著改善焊点的空洞率,己二酸、丙二酸、癸二酸、辛二酸的含量分别为2%、2%、4%、3%复配时,焊锡膏空洞率为6.8%。

焊接层空洞率对LED背光源组件热阻的影响

焊接层空洞是引起电子器件和光电子器件失效的一种重要因素,同时也是应用系统可靠性研究的重要内容之一。它增大了焊接层的热阻使得功率半导体芯片由于散热不良而失效,本文通过实验研究了空洞率对LED背光源组件热阻的影响,结果显示随着焊接层空洞率的增大,样品结温与组件热阻都明显增加,且基本呈线性增长趋势,当空洞率约为17%时,热阻增长6.03%,结温提高1.74%;当空洞率约为73%时,热阻增长24.7%,结温提高9%。

微波GaAs功率芯片的低空洞率真空焊接技术研究

文章选用80Au20Sn焊料对微波GaAs功率芯片的焊接技术进行了较为系统深入的研究,通过对共晶焊接设备与真空烧结设备分别对焊接时气体保护、焊片大小、真空工艺过程的施加和夹具设计等因素进行了试验分析。结果表明,以上参数对微波GaAs功率芯片焊接均有显著的影响,在保护气体流量为1.5L·min-1的氮气保护下,通过施加适当的夹具静压力和金锡焊料熔化时的抽真空应用,AuSn焊料能够充分和快速润湿,实现较高的焊接质量。X射线检测结果表明,微波GaAs功率芯片焊接具有较低的空洞率,焊透率高达90%以上,焊接过程主要通过夹具装配完成,人为影响因素少,成品率高。

功率芯片低空洞率真空共晶焊接工艺研究

在功率混合电路中,对功率芯片的组装要求热阻小和可靠性高。在这方面传统的芯片组装方法如导电银浆粘接不能满足要求。本文介绍了一种新的功率芯片组装工艺--真空共晶焊接工艺,文章选用Au80Sn20焊料对毫米波GaAs功率芯片的焊接工艺进行了较为系统深入的研究,对焊接时气体保护、焊片大小、焊接压力、真空工艺过程的施加和夹具设计等因素进行了试验分析,并实现较高的焊接质量,X射线检测结果表明,GaAs功率芯片焊接具有较低的空洞率,焊透率高达90%以上。

用光探测器测定两相流动横向通过管排时的空洞率

为了研究管排承受横向气液两相流动时的振动特性,需要测定两相流动中的空洞率分布以及空洞平均值径等参数.本文对空洞率的测试方法进行了讨论,简要地说明了光探测器的工作原理,介绍了在两相流动振动试验装置(DIVA)上用光探测器测量空气—水两相流动中局部空洞率的工作.对于测量信号,用微型数字计算机进行了处理,并对得到的结果作了分析.

功率VDMOS器件漏电流、热阻与软焊料空洞率的关系

现在被广泛应用的VDMOS器件存在诸多失效模式,主要表现为直流参数大漏电和热阻过高问题,限制了器件应用。通过对其失效器件进行X-RAY、SEM、EDS分析表征得到相关规律。研究结果表明空洞率相对较小时,漏电流大小、热阻值高低均与空洞率成正相关关系,只是随空洞率增长的趋势有所变化。构成器件的不同材料膨胀系数与导热率不同以及空气导热率较低是空洞率引起热阻值改变的主要原因;高热阻加速了Al的电迁移和可动污染离子移动,最终导致器件漏电流增大。

真空共晶焊接工艺参数对焊点空洞率的影响

为了降低大功率芯片的焊点空洞率,改善大功率芯片的散热效果,运用ANSYS软件建立了砷化镓芯片与热沉的焊接三维有限元仿真模型。通过单因素试验设置镀金层厚度、降温速率和升温速率进行仿真,分析工艺参数对焊点空洞率的影响规律,得到最小的焊点空洞率工艺参数组合。仿真结果表明,对真空共晶焊焊点空洞影响最显著的是降温速率,其次是镀金层厚度,升温速率无影响,真空共晶焊焊点空洞率最小的工艺参数组合为镀金层厚度8μm、降温速率1.5℃/s、升温速率0.7-1.1℃/s。

无压惰性气氛银烧结层空洞率影响因素研究

在Si C功率模块的封装中,银烧结技术被认为是连接芯片到基板最为合适的技术。裸铜表面无压银烧结技术无需在芯片表面施加压力,降低芯片损伤风险;基板铜层无需贵金属镀层,提高了烧结层的可靠性,降低了材料成本。对裸铜表面无压银烧结技术展开研究,对于6.3 mm×6.3 mm及以下面积的芯片得到了空洞情况良好的烧结层。对影响烧结层空洞率的因素进行了研究,分析了芯片面积、烧结温度曲线、抽真空步骤和贴片质量对烧结层空洞率的影响。

IGBT模块封装底板的氧化程度对焊接空洞率的影响分析

本文简介了IGBT模块的主要封装工艺流程,并在相同的实验条件下,对两组不同氧化程度的模块分别进行超声波无损检测扫描,将扫描图像载入空洞统计分析软件,通过对比两组空洞率数据发现:非氧化底板焊接空洞率较低,氧化底板的焊接空洞率普遍偏大。基于本实验的结果,本文建议IGBT模块在封装之前,应对散热底板做好防腐处理,以确保底板不被氧化。

焊接工艺对IGBT模块焊接空洞率的影响

焊接是绝缘栅双极晶体管IGBT模块封装中最关键的工艺,焊接质量直接影响到IGBT模块的可靠性和使用寿命。文中研究了焊接工艺对IGBT模块焊接空洞率的影响。结果发现,真空焊接能够大量减少空洞率和空洞数量;在同一焊接温度时,增加抽真空的操作可以降低空洞率;在相同的抽真空时间下,增加抽真空次数的空洞率下降效果明显比单纯延长抽真空时间要好。另外,提高焊接温度也可以降低焊接空洞率,但是高于一定温度后下降趋势就会变缓,所以选择焊接温度时还应考虑其他因素的限制。该研究结果对提高IGBT模块的焊接质量具有一定的参考意义。

基于金锡合金焊料的低空洞率真空烧结技术研究

随着半导体大功率器件制造技术的发展,芯片的散热问题一直是制约功率器件发展的因素之一。器件内部散热主要是通过芯片背面向外传导,因此芯片粘接质量将直接影响器件的散热性能,而粘接空洞率情况是影响粘接质量以及器件散热性的主要因素,围绕这一参数展开研究,通过分析真空烧结曲线、原材料状态和还原性气体等因素对金锡粘片质量的影响,结合相关对比实验,最终摸索出一种低空洞率的金锡真空烧结技术方法。

焊片对钎焊空洞率的影响研究

分别选用了不同厚度、不同钎焊面积及潮热试验后的SAC305,Sn63Pb37及SnPb92.5Ag2.5合金成分的焊片进行真空钎焊。结果表明,以上合金成分的焊片,均是焊片越厚,钎焊空洞率越小;焊片面积越大,钎焊空洞率越大。厚度和钎焊面积相同时,以上合金成分的焊片中,铅含量越大,钎焊空洞率越低。而且,经过潮热试验后,以上合金成分的焊片的空洞率均有所增大,但SnPb92.5Ag2.5合金成分的焊片空洞率增大不明显,说明储存环境对焊片质量至关重要。

基于高温铅锡合金焊料低空洞率焊接研究

功率模块芯片级焊接主要使用的是高温铅锡合金焊料,便于芯片进行二次模块封装,而焊接过程中的空洞是一个关键性的问题。通过高温锡铅合金焊料引入Ag元素,针对不同Ag元素组分下锡铅银合金焊片对焊接层空洞的影响进行了深入研究。实验表明采用高温焊料Pb92.5Sn5Ag2.5,焊接层具有较低的空洞率,高达98%以上的焊透率。

控制BTC焊点空洞率的工艺方法研究

电子工业使用各类底部端子元器件BTC焊点的焊接过程中容易产生气泡,形成空洞缺陷。文章对焊接过程中BTC焊点产生空洞的机理进行分析,并通过实验来分析工艺方法对焊点空洞率的影响规律。

AuSn共晶焊焊接空洞率工艺研究

通过对某型号电路AuSn围框共晶焊工艺过程的分析及讨论，研究了共晶焊过程对焊接后空洞率的影响，确定了AuSn共晶焊的最佳工艺曲线。通过试验验证了焊接后空洞率小于4％，封装后气密性检测合格率100％。

功率芯片金-硅焊接空洞研究

金-硅(Au-Si)焊接通常用于装配射频电路中大功率的芯片,对芯片空洞率的要求极高,以此降低芯片装配的热阻和提高装配的可靠性,Au-Si焊接的主要方式为保护气氛下共晶摩擦焊。为降低Au-Si共晶摩擦焊的空洞率,对焊接载体的镀层进行研究,通过使用镍-钴(Ni-Co)镀层替代Ni镀层,增加Ni-Co镀层厚度,改善焊接效果,提高芯片装配的可靠性。

焊料空洞对IGBT模块功率循环寿命的影响

焊料空洞作为焊接层缺陷,对IGBT模块功率循环寿命影响尚且未知,研究焊料寿命影响因素对于提高IGBT模块可靠性具有重要意义。考虑到IGBT模块制造过程中出现的工艺空洞具有随机大小和随机未知的特征,文章针对不同空洞率的双面散热IGBT模块开展同一试验条件下的功率循环试验。试验结果发现,空洞率越高,待测器件的功率循环寿命越短。为了揭示其影响原理,文章建立了具有不同空洞率的IGBT模块三维有限元模型,并且构建的空洞具有与实际工艺造成的空洞相符合的随机大小和随机位置的特征。通过有限元仿真发现,空洞率越高,焊料层和芯片的最高温度越高,引起的黏塑性应变越大,因此其功率循环寿命越短。基于功率循环试验和疲劳仿真结果,IGBT模块焊接层空洞率极限推荐值为3%,该研究成果可为IGBT模块焊料空洞筛选步骤提供参考。

粘结层空洞对功率器件封装热阻的影响

功率器件的热阻是预测器件结温和可靠性的重要热参数,其中芯片粘接工艺过程引起的粘结层空洞对于器件热性能有很大的影响。采用有限元软件Ansys Workbench对TO3P封装形式的功率器件进行建模与热仿真,精确构建了不同类型空洞的粘结层模型,包括不同空洞率的单个大空洞和离散分布小空洞、不同深度分布的浅层空洞和沿着对角线分布的大空洞。结果表明,单个大空洞对器件结温和热阻升高的影响远大于相同空洞率的离散小空洞;贯穿粘结层的空洞和分布在芯片与粘结层之间的浅空洞会显著引起热阻上升;分布在粘结层边缘的大空洞比中心和其他位置的大空洞对热阻升高贡献更大。

支气管内置管泵药治疗厚壁空洞型肺结核的临床效果

目的探究支气管内置管泵药治疗厚壁空洞型肺结核的临床效果。方法选取赣州市第五人民医院2019年10月至2020年12月收治的60例厚壁空洞型肺结核患者作为研究对象,按照抽签法分为观察组和对照组,每组各30例。对照组采用常规抗结核化疗治疗,观察组在常规抗结核基础上加用支气管内置管泵药治疗。比较两组的痰结核菌转阴率、空洞闭合率、复发率、不良反应。结果两组治疗1个月后的痰结核菌转阴率比较,差异无统计学意义(P>0.05);观察组治疗2个月后的痰结核菌转阴率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);而治疗6个月后,两组患者的痰结核菌均转阴,差异无统计学意义(P>0.05);治疗1个月后,两组的空洞闭合率比较,差异无统计学意义(P>0.05),而治疗2、6个月后,观察组空洞闭合率为90.00%、93.33%,均高于对照组的43.33%、56.67%,差异有统计学意义(P<0.05);随访1年,两组的厚壁空洞型肺结核复发率比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组不良反应总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论支气管内置管泵药治疗厚壁空洞型肺结核疗效显著,可促进痰找结核菌转阴,提高空洞闭合率,复发率低,无明显不良反应。