Si-玻璃阳极键合失效机理研究

在采用Si-玻璃阳极键合技术制备微惯性传感器的过程中,实验发现键合圆片中心区域键合失效。通过对键合机理和工艺过程进行分析,认为湿法腐蚀工艺引入钾离子(K+)污染是造成键合失效的主要原因,也可以对键合失效现象给出合理的解释。改变工艺参数进行了键合对比实验,结果表明,未受K+污染的键合圆片没有发生键合失效现象。提出了解决键合失效问题的两种方案,并首次提出在Si片表面生长氧化层提高失效区键合强度的方法;从理论上分析了增加SiO2介质层的可行性。强度测试结果表明,在SiO2厚度为150nm时,键合剪切强度达到14MPa,验证了方案的可靠性。利用上述方法制备出微加速度传感器敏感结构。

半导体器件键合失效模式及机理分析

本文通过对典型案例的介绍,分析了键合工艺不当,以及器件封装因素对器件键合失效造成的影响。通过对键合工艺参数以及封装环境因素影响的分析,以及对各种失效模式总结,阐述了键合工艺不当及封装不良,造成键合本质失效的机理;并提出了控制有缺陷器件装机使用的措施。

混合集成电路内键合失效模式及机理分析

整机小型化的发展对混合集成电路提出了更高的可靠性要求。该文通过对典型案例的介绍,阐述了混合集成电路键合失效机理、预防措施,以及键合退化失效的寿命评估方法。

基于结温补偿的IGBT模块键合线失效监测方法

针对目前绝缘栅双极型晶体管(IGBT)结温估测存在误差的问题,利用通态压降作为结温估计的函数,考虑IGBT模块内部互连材料等效电阻的影响,对估计结温进行补偿,通过实验验证补偿后的温度更接进芯片的真实温度。在此方法的基础上,模拟IGBT模块老化的进程,确定键合线失效阈值,并建立键合线失效基准面。实验结果表明健康的IGBT功率模块和故障模块在三维曲面上具有很好的区分度,验证了运用该方法监测模块内部键合线失效情况的可行性。

金丝引线键合失效的主要因素分析

通过对金丝引线键合工艺失效模式的研究,分析影响金丝引线键合失效的各种因素,并提出相应的解决措施。为金丝引线键合的实际操作和理论学习提供技术指导,从而更好的降低键合器件的失效率、提高键合产品的成品率和键合效率。

浅析一种电路键合失效

针对某批次混合集成电路Au—Al键合失效现象进行分析研究，通过电镜扫描微观察和X射线能谱分析，结合键合拉力数据统计分析，查明了造成此电路键合失效的真正原因。

关于金丝引线键合失效的主要因素分析

对金丝引线键合工艺失效的模式进行实地的研究,具体分析导致金丝引线键失效的各种原因,并针对性地找出相应的解决措施。对实际操作过程中金丝引线键进行理论的剖析并对操作过程提供技术指导,其目的在于降低键合元件的失效率,提高键合的效率和产品的成品率。

塑封光电耦合器失效及其应用问题探究

光电耦合器以光为媒介传输电信号,广泛应用于各种领域的隔离信号传输。文中以某塑封光耦使用失效的问题为例,从元器件的失效分析结果探究其工程应用的优化方向。采用声学扫描、X-ray、开封检查及能谱分析等失效分析手段对失效器件进行分析,并对失效分析的内容依次探究解读,分析其受热应力、受潮、受腐蚀和工艺控制,及Au—Al键合点的IMC和Kirkendall空洞生成加速致使键合点开裂等方面的可能性。进一步对失效器件的电路设计及应用进行分析,从选型、电路工作参数计算出发,分析其输出端的设计缺陷和3只光耦并联的输出端电流工作状态,并进行结温计算,给出对电路设计状态的最终分析结论和其电路应用的优化方案,整理光耦选用要点和注意事项,为广大工程应用及电路设计者提供参考。

高密度球键合质量的影响因素和解决方法

随着焊盘间距的减小和引线数目的增多,键合失效的发生也越来越频繁。系统分析了影响高密度球键合质量的各种主要因素得出在诸多因素中金属熔球(FAB free air ball)直径,引线摆动幅度和劈刀顶端形状等三个因素对键合质量的影响最大。文中介绍了线弧固定技术,紫外线金属熔球控制工艺和新型劈刀等三种能有效减少键合失效的新工艺和新方法。

灌胶工艺对陶封隔离器键合点影响仿真分析

陶封隔离器由于引线间距过小,需采用灌胶的方法来加强其绝缘性能,使其隔离电压从而满足安全需求。灌封后因去胶困难,键合试验无法进行。针对上述问题,文中以GL3200C型数字隔离器为研究对象,采用有限元仿真方法分析在经历温度循环时,灌封胶对陶瓷封装数字隔离器内部键合点的影响,确定灌胶隔离器键合点易发生失效的薄弱环节,明确其失效机理。通过调研器件手册以及开盖器件的内部结构,以Solidworks软件建立灌胶隔离器仿真模型,并利用有限元仿真软件ANSYS Workbench进行仿真分析。结果表明,灌封胶与基板、外壳之间热匹配不良会使键合丝危险位置额外承受约6.45 GPa的剪切应力。该研究可为无法进行键合点强度可靠性考核试验的灌胶器件分析提供一种新思路。

基于电-热-结构耦合分析的SiC MOSFET可靠性研究

作为应用前景广阔的功率器件,SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的可靠性分析至关重要。基于结构几何、材料特性和边界条件的建模方法可以显著缩短失效分析周期。考虑器件电阻随温度变化的特性,构建电-热-结构耦合的有限元模型,针对健康状态及不同失效模式进行温度和应力研究。结果表明,功率循环过程中键合线与芯片连接处受到的热应力最大,焊料层与芯片接触面的边缘位置次之;键合线失效对器件寿命影响最大,且焊料层中心空洞产生的应力大于边缘空洞产生的应力。仿真结果可为提升器件可靠性提供重要参考。

考虑阈值电压漂移的SiC MOSFET功率循环寿命修正技术

在SiC MOSFET的功率循环测试(PCT)中,饱和压降主要表征键合线的老化状态,其值由导通电阻决定。SiC MOSFET的阈值电压漂移会在导通电阻中引入非键合线老化导致的芯片电阻增量,进而影响寿命判断。为了准确判定键合线失效,设计和搭建阈值电压漂移在线监测平台,并结合实测阈值电压漂移数据解耦出芯片电阻增量,进而对实测饱和压降进行补偿,实现对SiC MOSFET功率循环寿命的修正。结果表明,同一器件寿命修正前后的结果基本一致,阈值电压漂移主要影响PCT前期的饱和压降,对最终寿命判定结果没有影响。该研究成果可为SiC MOSFET封装可靠性测试提供参考。

适用于高密度封装的失效分析技术及其应用

高密度封装技术在近些年迅猛发展,同时也给失效分析过程带来新的挑战。常规的失效分析手段难以满足结构复杂、线宽微小的高密度封装分析需求,需要针对具体分析对象对分析手法进行调整和改进。介绍了X射线、计算机辅助层析成像（CT）技术、微探针和多方法联用等失效分析技术,分析了其原理和适用于高密度封装的优势。并结合两个高密度封装失效分析案例,具体介绍了其在案例中的使用阶段和应用方法,成功找到失效原因。最后总结了各方法在高密度封装失效分析中应用的优势、不足和适用范围。

基于COB组装工艺的芯片失效分析

在市场上逐步推广的液晶模块(LCM)生产中,其LCD系列驱动电路的封装工艺主要采用裸芯片的COB(chip on Board)封装方式。文中通过总结自行设计和加工的LCD系列电路在应用厂商批量使用过程中出现的COB封装问题,对COB的工艺流程、COB工艺中的关键工艺——键合以及主要的失效点以及常见的失效原因进行分析,并结合在实际推广过程中问题的解决方法,对LCD系列驱动电路和其他芯片在COB应用中主要出现的键合不良、边缘铝层颜色异常、钝化孔残留、键合参数、COB环境等方面问题加以整理归纳,并提出了可行的解决办法。

火力发电干除灰系统进料用圆盘阀故障分析与改进

分析了火力发电气力输灰系统的仓泵进料用DN200圆盘阀频繁出现主轴断裂和键失效问题的原因,介绍了理论计算和对比试验的结果,论述了改进措施。

近场动力学在断裂力学领域的研究进展

近场动力学采用非局部积分计算节点内力,利用统一数学框架描述空间连续与非连续,避免了非连续区局部空间导数引起的应力奇异,数值上具有无网格属性,可自然模拟材料结构的断裂问题.本文概述了近场动力学的弹性本构力模型,系统介绍了近场动力学临界伸长率、临界能量密度以及材料强度相关的键失效准则.详细介绍了近场动力学在断裂力学领域的研究进展,包括断裂参数能量释放率与应力强度因子的求解、J积分、混合型裂纹、弹塑性断裂、黏聚力模型、动态断裂、材料界面断裂以及疲劳裂纹扩展等.最后讨论了断裂问题近场动力学研究的发展方向.

因空心轴花键孔键齿失效引起柴油机飞车的原因与防止措施

对联合调节器传动轴花键装配所受交变应力与工作寿命、空心轴花键孔键齿失效引起飞车进行了分析;介绍了螺旋千斤顶的用法与花键装配的检测、拆装工艺。同时,提出了增设联合调节器下体顶丝工艺孔代替螺旋千斤顶的建议。