内部气氛对元器件可靠性影响的机理研究

内部气氛含量过高容易导致元器件的失效。首先,介绍了内部气氛引起元器件失效的4种类型;然后,分析和总结了造成元器件失效的机理;最后,提出了应对内部气氛引起失效的相关建议,对于降低相关失效率,提高产品可靠性具有一定的指导意义。

气密封元器件内部气氛分析方法发展研究

近十余年,内部气氛分析方法的研究进展很大,主要体现在分析对象的扩展和分析方法的简化两个方面。研究了上述进步的深层次原因,并论述了MIL-STD-883K—2016和GJB 548B—2005中的相关内容。通过研究发现,MIL-STD-883K—2016中已对相关内容进行了修订,但GJB 548B—2005仍未修订。因此,希望相关人员及时地对GJB 548B—2005进行修改,以满足当前技术发展的需要。

高温时效下Sn/SnPb混装焊点的微观组织研究

针对Sn/Sn Pb混合组装焊点在工艺兼容性和长期可靠性方面存在的问题,设计了带菊花链结构的板级电路,采用回流焊接工艺对无铅方形扁平封装(QFP)器件和Sn Pb焊料实现混合组装,对组装样品进行1500 h的高温老化实验。通过对高温老化前后混装焊点显微组织的分析和电、力学性能的研究,探讨混装焊点两侧焊接界面金属间化合物(IMC)的生长规律及其对焊点电、力学性能的影响.结果表明:Cu6Sn5和Cu3Sn金属间化合物厚度均与老化时间的平方根呈线性关系,混装焊点界面的Cu6Sn5分解反应是Cu3Sn化合物的主要生长机制;老化过程中富铅相在焊接界面的聚集,切断了焊点内Sn原子的扩散通路,形成阻碍IMC层进一步生长的抑制区;焊点基体β-Sn的尺寸粗化、Pb的富聚以及具有本质脆性的IMC层状生长降低了焊点的抗拉强度,层状IMC的厚度在一定程度上反映了焊点的力学性能.

SWRCH22A钢自攻螺钉断裂原因分析

SWRCH22A钢自攻螺钉在装配一天后发生断裂,通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、断口分析及氢含量测试等方法,对其断裂原因进行了分析。结果表明:螺钉的断裂性质为氢致延迟脆性断裂;螺钉经过热处理后的显微组织为回火马氏体和少量残余奥氏体,而马氏体为氢脆敏感组织,且螺钉经过电镀处理,使得其内部氢的质量分数高达0.000 49%,最终导致螺钉于应于集中的螺纹起始位置根部发生氢致延迟脆性断裂。

多层瓷介电容器失效模式和机理

系统介绍了开路、短路和电参数漂移这三种主要的MLCC失效模式,以及介质层内空洞和电极结瘤、介质层分层、热应力和机械应力引起介质层裂纹、其他微观机理等五种主要的失效机理。针对MLCC的失效分析技术,从生产工艺和使用设计上提出了预防MLCC失效的措施。

介质材料的介电性能测试方法综述

随着电磁屏蔽/吸波材料以及电子信息材料的迅速发展,材料介电测试技术已经发展得非常成熟,针对不同的频率范围、介质特性、夹具条件、损耗模式以及环境条件,均有相对应的介电测试方法。综述了测试介电性能的主流方法,包括传输线法、同轴探头法、自由空间法、拱形法、腔体微扰法、介质圆柱谐振法、谐振腔法、带状线法、微带线、准光腔法等,介绍了各种方法的测试原理、测试条件、夹具条件、测试频段及其优缺点,并对这些方法进行总结,提出未来的研究方向。

不同温度下Sn-0.7Cu钎料在非晶Fe84.3Si10.3B5.4合金上的润湿行为及界面特征

采用座滴法及利用SEM-EDS分别对Sn、Sn-37Pb、Sn-58Bi和Sn-0.7Cu四种钎料在非晶Fe_(84.3)Si_(10.3)B_(5.4)合金上的静态润湿及界面特征进行了对比研究,优选出Sn-0.7Cu钎料作为适用于非晶Fe_(84.3)Si_(10.3)B_(5.4)合金的焊接钎料。进而采用座滴法研究了不同温度下Sn-0.7Cu钎料在非晶Fe_(84.3)Si_(10.3)B_(5.4)合金上的动态润湿行为,并利用SEM-EDS观察分析了其在非晶Fe_(84.3)Si_(10.3)B_(5.4)合金表面润湿后的界面微观组织形貌及成分。结果表明,Sn-0.7Cu钎料在非晶Fe_(84.3)Si_(10.3)B_(5.4)合金上的最终平衡润湿角随着温度的升高而变小,润湿性越来越好;同时Sn-0.7Cu与非晶Fe_(84.3)Si_(10.3)B_(5.4)合金界面上形成的FeSn_2金属间化合物由间断分布变为连续分布,且其厚度逐渐增加,界面反应逐渐增强。

杂质诱导磷锗锌晶体光学薄膜激光损伤的研究

对磷锗锌晶体光学薄膜激光损伤的机理进行了实验和理论研究。将同一批生长的磷锗锌晶体切割为6块,并利用相同的工艺对这些晶体进行抛光;对其中4只样品镀制双波段多层增透膜,利用扫描电子显微镜观察这4只样品的光学薄膜形貌,发现薄膜的大部分区域成膜质量较好,但也有小部分区域形成团簇;利用二次离子质谱仪分析了薄膜的组成成分,发现在该薄膜的Zr O2层含有Pt元素;利用波长为2μm、脉宽为31 ns的固体激光器对磷锗锌晶体样品进行激光损伤阈值测试,得出4只镀膜样品的激光损伤阈值平均值为0.68 J/cm2,其他2只未镀膜样品的损伤阈值平均值为1.1 J/cm2。利用有限元仿真方法计算了杂质作用下薄膜的激光损伤阈值,研究了杂质颗粒的半径和填埋深度对损伤阈值的影响,计算了薄膜的理论激光损伤阈值,证明了Pt杂质颗粒的存在对磷锗锌晶体表面增透膜的激光损伤阈值有很大影响,所以控制该杂质的浓度对提高薄膜的损伤阈值具有重要意义。

工艺参数对Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊点界面组织和力学性能的影响

互连焊点界面反应形成的金属间化合物(IMC)对焊点服役可靠性会产生显著影响。研究了不同工艺参数(回流温度、回流时间和回流次数)条件下,Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊点界面金属间化合物的演变及对焊点力学性能的影响,同时对焊点断裂机制进行了分析。结果表明,随着回流温度和回流时间的增加,金属间化合物η-Cu6Sn5相的形貌由贝状向板条状转变,并可观察到η相溶入焊点内部。在265℃回流时,随着回流时间增加,贝状η相不断长大,晶粒数不断减少;界面IMC的生长符合幂指数生长规律,其生长指数为0.339。回流次数对焊点剪切强度的影响为先增后减,断裂模式从纯剪切断裂到微孔聚集型断裂再到局部脆断转变。