微纳连接技术研究进展

近年来,集成电路不断向短小轻薄的高集成方向发展,推动着器件封装尺寸不断缩小,也使器件封装结构发生着改变.同时,作为信息革命的重要组成部分,集成电路技术往往涉及到多个领域的交叉和相互渗透,如微机电系统、精密仪表以及柔性器件等,而作为电子元器件封装中的关键技术,微纳连接技术的发展直接关系到电子工业中新型封装结构的研发与技术革新.因此,集成电路中微纳连接技术的发展也与多个技术领域密切相关.本文针对电子组装中微连接技术进行归纳和总结,并阐述纳米连接技术所取得的最新研究进展.通过总结微纳连接技术在不同互联尺度下的研究与应用现状,明确了微纳连接技术在电子工业领域中的重要作用,也为目前和未来的相关研究工作提供参考方向.     

液态Sn-2.8Ag0.5CuX钎料性能的研究

采用一种新方法制备Sn-2.8Ag0.5CuX亚共晶改性钎料,研究液态钎料的工艺性能。发现原子掺杂能显著改善液态钎料的抗氧化性、润湿性和漫流性,而亚共晶的成分设计既能降低钎料成本,又能延长液态钎料在使用过程中的稳定性。在265℃和大气气氛下,液态钎料表面氧化渣的生成速率仅为0.36mg/cm2·min;当采用RMA-flux钎剂时,t0=0.82s,F3=0.75mN,扩展率接近78%。     

Cu/Ni基异质合金箔的快速凝固连接

应用微型储能焊机对厚度约40～60μm的急冷Cu-13.5%Sn/Ni-19.8%Sn合金箔进行了快速凝固焊接,分析了接头组织形貌及主要工艺参数对接头强度的影响.结果表明,采用微型储能焊机可实现急冷异质Cu/Ni基合金箔材之间的快速凝固连接.连接接头由熔核、熔合区组成.熔核长轴约100μm,短轴约60μm,其组织主要由块、条状的富Ni相、细小致密的Cu13.7Sn柱状晶及分布于柱晶间的α-Cu相组成.熔合区宽度约2～3μm.焊接工艺参数对接头抗剪强度具有显著的影响.在电容C=3300μF、电极力F=12N、焊接电压U=75V、电极端面直径D=0.18mm的条件下,接头抗剪强度高达590MPa.     

激光微纳烧结处理对玻璃陶瓷涂层组织及腐蚀性能的影响

采用高温烧结、球磨破碎的方法制备出了SiO2玻璃与Cr2O3陶瓷包覆型玻璃陶瓷复合粉末.利用常规氧—乙炔火焰喷涂技术在45钢基材表面制备出了玻璃陶瓷保护涂层,并使用激光微纳烧结技术对热喷涂层进行二次处理.研究了激光微纳烧结对玻璃陶瓷涂层组织与性能的影响.结果表明,采用激光微纳烧结对玻璃陶瓷涂层进行二次处理,可提高涂层结构的致密性,使组织均匀化,减少涂层中的微孔和微裂纹;明显提高界面的结合强度和涂层的疏水性能与耐蚀性能.因此激光微纳烧结二次处理技术可以显著提高玻璃陶瓷涂层的综合性能.     

激光软钎焊的研究现状及发展趋势

激光软钎焊技术在微电子焊接和封装方面具有重要的应用价值.阐述了激光软钎焊的原理,简要介绍了CO2激光、YAG激光及半导体激光软钎焊系统各自的工艺特点,分析了各种激光软钎焊方法的不足及需要进一步研究解决的问题,并对激光软钎焊的发展趋势进行了分析预测.特别是解决了激光软钎焊的激光实时监控、焊点缺陷实时检测、焊接智能化等技术问题后,将会得到更为广泛的应用.