塑封模拟IC器件的可靠性提升方法

以某型塑封类模拟集成电路(IC)的分层失效为例,旨在探讨塑封器件分层与搪锡条件、导电胶耐热性能、上板回流条件、框架镀层材料以及装在板上后的应力状态之间的关系。采用超声扫描、电镜扫描、热重分析等表征方法,结合仿真模型,对该器件抗分层能力进行分析。结果表明,选择合适的搪锡条件(<300℃/30s)、粘接剂的玻璃化转变温度指标、回流前的烘干除湿处理,以及对芯片/导电胶/镀银框架粘接体系的优化,减少芯片与基岛的面积比,均可有效减少同类塑封器件的分层风险,提升其使用可靠性。

基于叠层组装和双腔体结构的高密度集成技术

针对高功能密度集成的需求及系统级封装的关键技术,重点介绍了双腔体的结构设计思路、三维芯片堆叠技术、引脚成型技术,并进行了难点分析。通过客户使用工艺性设计模拟分析的结果显示:芯片、元器件超过200℃的时间均控制在25 s以内,双腔体封装后的产品经过回流焊接,温度分布对元器件影响不大,产品元件的可耐受峰值温度和时间可控。通过可靠性模拟分析,温度循环条件下,芯片和低应力粘接胶、陶瓷片材料参数存在差异,芯片内部会产生内应力,叠层芯片受到的最大等效应力100 MPa,温度变化对系统级封装中三维堆叠芯片的可靠性评估非常重要。基于真实的产品数据进行温度冲击、随机振动、恒定加速度模拟分析,结果证明选择的低应力粘接胶和双腔体结构设计能够满足产品高可靠的需求。

T/R组件半水清洗工艺

T/R组件的清洗是雷达电子产品装联中重要的工序,清洗的质量对T/R组件的可靠性影响很大。T/R组件结合半水清洗工艺从清洗温度、清洗时间、漂洗温度、漂洗时间等方面分析研究。通过重新设计清洗工装和优化清洗方法,得出一种新的清洗工艺,可实现大批量、多品种、异形结构和深腔结构的T/R组件同时批量清洗,提高军工产品的清洗效率,满足军工产品批量生产中高可靠性的清洗要求。

TSV硅转接基板的可靠性评价方法

硅通孔(Through Si Vias,TSV)硅转接基板技术作为先进封装的一种工艺方式,是实现千级IO芯片高密度组装的有效途径,近年来在系统集成领域得到快速应用。TSV硅转接基板的细线条和与芯片相近的热导率可以解决陶瓷基板和芯片之间线宽和热导率不匹配的问题。随着硅基板技术的推广,其可靠性评价是应用前急需解决的问题。目前并没有关于TSV硅转接基板的可靠性评价要求的国内相关标准。从TSV硅转接基板的结构出发,借鉴国军标相关标准,形成了针对硅转接基板的可靠性评价方法,并进行了工程验证。验证结果表明通过有针对性的评价方法,可以反映出TSV硅转接基板的质量特性,实现可靠性评价。

QFN器件组装工艺缺陷分析及预防措施

QFN器件在组装过程中容易出现信号焊盘桥连、散热焊盘空洞和侧面焊点爬锡高度不足等工艺缺陷。分析了缺陷形成机理,并从PCB焊盘设计、焊膏印刷模板设计提出了有效预防措施。

PCB产品表面微观粗糙度的测试方法研究

针对PCB工艺中产品表面的微观粗糙度情况(颗粒粒径小于5μm),选择样品,通过将LSCM测量结果与样品的真实表面形貌(SEM的观察结果)的比较以及不同测试条件测量出的结果之间的比较,找到合适的测试条件和粗糙度指标来准确显著地测量微观粗糙度和反映微观情况。

星用混合微系统数字化组装生产线建设研究

分析了星用混合微系统组装生产线的特点及不足,通过信息化系统、智能仓储及自动化物料配送、MCM混合柔性数字化组装生产线及全自动T/R数字化组装生产线等的实施和有机结合,实现了星用混合微系统数字化组装生产线的建设,年产能由当前的2万只模块迅速提升至20万只的能力。

高硅铝合金激光焊接工艺研究

分析了高硅铝合金激光焊接中存在的问题,通过试验确定了高硅铝合金盒体的结构设计规范和焊接工艺参数,并在小批量生产过程中,气密性满足GJB548B-2005的要求,成品率大于98%,对国产高硅铝合金的推广和应用具有一定的指导意义。

电子设备光缆布线工艺分析

基于国内军用光纤通信系统的发展及应用,结合通信光缆实际线路中常见的光缆故障问题,分析了光纤布线过程中的常见故障原因。从铺设方法和装配工艺等方面提出了布线装配工艺关键点和解决方法,实现光缆布线过程控制,解决了电子设备中光缆布线易受损工艺难题。对电子设备光缆布线工艺具有一定的参考价值。

氮化镓外延用硅衬底问题研究

随着硅基氮化镓外延技术的不断突破,其专用的硅衬底材料的国产化问题日益凸显。分析了国产片外延后边缘滑移线密集和裂片问题,提出了硅片边缘控制和机械强度控制参数和技术指标,为满足功率器件级氮化镓外延需求的高质量硅衬底研制指明了一定的方向。

超声波对印制板电镀铜和化学镀铜的影响研究

对超声波条件下的电镀铜和化学镀铜的结构和性能进行研究。结果表明,超声波能够提高电镀铜和化学镀铜的沉积速率,促进铜的形核过程,同时使铜晶粒表面能减小,控制晶粒的生长,使电镀铜晶层晶粒的择优取向程度更强。同时在细晶强化的作用下,提高电镀铜层的抗拉强度和伸长率。另外,超声波能减少化学镀铜层表面由于氢气泡造成的空隙。在盲孔电镀中引入超声波,可以增强盲孔内溶液的传质作用,有效提高盲孔内镀层的均匀性。

大功率平面变压器温度场模拟及热失效分析

针对一种大功率平面变压器,建立了有限元模型,计算得到了稳态温度场,确定了辐射、传导等边界条件以及组件结构参数对温度场的影响,分析了印制电路板内短路和分层导致的热失效。结果表明,热失效敏感点位于多层印制板芯部区域靠近磁芯的铜布线附近,磁芯和散热板对变压器散热起主要作用,而辐射对保证印制板元器件热可靠性具有重要意义,磁芯与散热板接触面积对变压器温度影响不明显。热失效敏感区铜布线短路或印制板内出现两处以上分层都将引起热失效。

电子组装中PCBA清洗技术(续完)

清洗对于电子产品可靠性有着非常重要的影响,针对印制电路组件污染物进行了系统阐述,并对不同的清洗技术和工艺进行了总结归纳,讨论了影响清洗效果的各个因素及其检验规范,为实际生产起到指导作用。

电子电气产品绿色环保供应链管理(续一)

对电子电气产品生命周期各阶段最新主要的环保法规进行了分析与研究(包含WEEE指令、Ro HS指令、REACH法规、无卤要求、电池指令及包装指令等),对电子电气产品绿色环保供应链应对措施进行了阐述,其中包括:如何制定相关绿色环保产品管理规范、技术标准和标识标准,以及如何应用供应链绿色环保管理体系(包含产品设计的变更、有害物质数据的收集及资料管理,以及产品的采购、制造与检验)。

不同类型层压机对PCB涨缩和介厚均匀性的影响

随着PCB技术的迅猛发展,其层数不断增加,内层芯板厚度越来越薄,这对制造过程中涨缩和介厚均匀性的控制提出了更高的要求。由于B系统和C系统两种层压机加热和加压方式的不同,使用不同的材料对这两种层压机试验板的涨缩均匀性和介厚均匀性进行了评估。结果表明,用C系统层压机生产的试验板的尺寸变化比B的小(特别是在长边方向)并且均匀性更好;用两种层压机生产的试验板介厚的极差和标准偏差非常接近,其介厚的差距不大。

SnO_2透明导电薄膜掺杂改性的研究进展

Sn O2薄膜是一种宽禁带半导体材料(3.6 e V),且在平板显示器、太阳能电池和光电子器件等领域有着广阔的应用前景,引起了国内外极大的关注。目前,所制备的本征Sn O2薄膜的载流子浓度为8.52×1020 cm-3;经过n型化后Sn O2薄膜的载流子浓度可达1021 cm-3。所制备的本征Sn O2薄膜的带隙为3.6 e V,经过p型化后Sn O2薄膜的带隙可达3.8 e V。鉴于Sn O2导电薄膜光电性质的重要性,就Sn O2薄膜的制备方法、n型化和p型化掺杂改性进行了综述。

倒装芯片封装可靠性评价方法

日益增长的国产高端信息电子产品促进了国内自主研发芯片的广泛应用,这使得其可靠性评价技术也变得更为迫切。基于倒装芯片的工艺流程和封装结构特点,阐述了自主研发芯片目前面临的可靠性突出问题,并结合当前芯片制造商的生产能力和相关技术标准,提出了基于温度、湿度和机械等环境应力的可靠性试验方法,最后,比较详尽的分析了各种评价测试方法能够暴露的可靠性问题及其评价标准。

热风返修台拆除QFP和FP及3D类器件工艺研究

热风返修台采用非接触热风对流热传递方式,加热系统包括底部加热、顶部加热和局部加热,适于表贴器件返修;目前,QFP、FP和3D类器件返修多采用热风枪加热,待引腿焊点融化后,将器件取下,手工焊接替换器件。使用热风枪加热拆除器件效率低,热量不易控制。通过探索,适当的工艺条件下,热风返修台可以高效拆除QFP、FP和3D类表贴器件,同时不会对周围器件、焊盘及印制板造成损伤。

军用无铅BGA器件焊接工艺选择与实现

有时印制板组装不得不面对含铅器件和无铅器件混装的问题。其中,含无铅BGA器件及其他有铅表面贴装器件的混装印制板的电子装联是难度较大的一种。为解决此难题,对混装组件工艺解决方案进行分析和比较,选择了混合焊接工艺并进行焊接试验。通过试制产品及进行一系列老化筛选试验验证其可行性、可靠性,得出了典型产品的混合焊接工艺解决方案。

LTCC自动光学检测技术研究

低温共烧陶瓷(LTCC)技术是一种新型的多层基板工艺技术,其各种孔道和表面印刷图形的品质直接影响着最终产品的电性能和信号传输性能等。从LTCC制备工艺出发,首先介绍了自动光学检测(AOI)的工作流程及原理。试验通过机械冲孔、填孔和丝网印刷线条后获得了LTCC生片,并采用AOI设备对其进行了检测,详细分析了影响AOI检出率的关键因素和各检测缺陷产生的原因,并给出了相应的解决方案。