Sn-Ag基无铅钎料Nd:YAG激光重熔界面研究

通过Nd∶YAG激光重熔和热风二次重熔试验,得到了Sn3.5Ag和Sn3.0Ag0.5Cu无铅钎料球在Cu焊盘的钎料凸台.利用扫描电子显微镜分别分析了激光重熔和热风二次重熔后两种无铅钎料与铜焊盘界面反应及组织形貌,并对激光一次重熔无铅钎料凸台进行了剪切试验,观察了凸台的剪切断口.结果表明,在合适的激光功率和加热时间条件下能够获得成形良好的无铅钎料凸台,Sn3.5Ag和Sn3.0Ag0.5Cu两种无铅钎料与Cu焊盘所产生的界面化合物主要为Cu3Sn和Cu6Sn5,凸台界面反应组织形貌以及剪切承载力与激光功率和加热时间密切相关,而且激光重熔形成的界面化合物影响热风二次重熔界面的组织形貌.     

金、铜丝球键合焊点的可靠性对比研究

金丝球焊是电子工业中应用最广泛的引线键合技术,但随着高密度封装的发展,铜丝球焊日益引起人们的关注。采用热压超声键合的方法,分别实现Au引线和Cu引线键合到Al-1%Si-0.5%Cu金属化焊盘。对焊点进行200℃老化实验的结果表明:铜丝球焊焊点的金属间化合物生长速率比金丝球焊焊点慢的多;铜丝球焊焊点具有比金丝球焊焊点更稳定的剪切断裂载荷,并且在一定的老化时间内铜丝球焊焊点表现出更好的力学性能;铜丝球焊焊点和金丝球焊焊点在老化后的失效模式不同。     

芯片互连超声键合技术连接机制探讨

超声键合是实现集成电路封装中芯片互连的关键技术之一.对于超声键合过程焊点形成机理以及超声在键合过程中发挥的作用的正确理解是实现参数优化和获得可靠焊点的关键.综述了超声键合技术连接机理,归纳总结并探讨了四种键合机制,包括:摩擦生热键合理论、位错理论、滑动摩擦及变形理论和微滑移理论.     

激光前向转移技术及其温度场数值模拟研究

激光具有加工重复性好、能量精确控制及加工精度高等优点,其加工对象的尺寸可以达到微米甚至是亚微米级,可实现三维空间结构高精度加工。激光因其具备上述优异的性能,被应用于材料加工。激光能量还被用来诱发物质向特定方向转印,此类技术也被称为激光前向转移技术。主要综述了激光前向转移技术的实现过程、原理及微观机制,着重介绍并分析了激光前向转印技术发展的历史及其应用现状,如金属Cu,Cr,Al等金属薄膜的转印、单壁碳纳米管转印键合、微纳米结构的加工、元件异质集成等。最后对激光前向转移技术的温度场仿真的研究现状进行了分析和总结,具体包括仿真的方法、模型的使用等。     

集中供热管网热损失实测分析

集中供热管网热损失是影响供热质量,造成能源浪费的关键问题.笔者对长春市某集中供热管网系统的失水率和热损失率进行实测,分析了管网失水热损失较高的原因,结合实例计算了管网失水能耗损失和保温结构能耗损失的大小,并对结果进行分析.提出了热网达标措施,为集中供热系统管网节能运行管理奠定基础.     

SMT焊点形态对热应力分布影响的有限元分析

采用线性有限元方法研究了ＳＭＴ焊点形态与热应力之间的关系，得到了不同外观形状和元件－焊盘间隙的ＳＭＴ焊点在受交变热作用时焊点内部的热应力分布情况。结果表明，焊点内的应力集中受到这两个形态参数的影响并且存在着最佳的区间，这一结果对于ＳＭＴ－ＰＣＢ上的焊盘设计和优化以及进一步的钎焊工艺规范的制定都具指导意义。     

用于电子封装的纳米银浆低温无压烧结连接的研究

用纳米银浆在低温无压条件下烧结获得了铜与铜的互连,这一接头制造过程可以替代钎料应用于电子封装中。在150℃～200℃烧结温度下,接头强度为17 MPa～25 MPa,热导率为54 W/（m.K）～74 W/（m.K）。柠檬酸根作为保护层包覆在纳米颗粒表面起到稳定作用。保护层与纳米颗粒之间形成的化学键断裂是烧结过程发生的开始。通过透射电镜观察发现了一种新的由于有机保护层不完全分解产生的松塔状纳米银颗粒烧结再结晶形貌。讨论了这种再结晶形貌对接头导热性能产生的影响。     

半导体激光器组件封装中光纤的固定方法

激光器件组件封装中发光设备与光纤之间的耦合要达到微米级甚至亚微米级精度,光纤的固定技术成为光电子封装中的关键.综述了激光器件组件封装中光纤的各种固定方法,其中包括激光熔焊、环氧树脂粘接、钎焊、机械固定以及电铸等,并对各种方法的优缺点进行了评价.     

三维封装芯片键合IMC焊点应力分析及结构优化

利用ANSYS有限元软件对三维封装芯片键合过程中金属间化合物焊点及芯片的应力分布情况进行模拟,并对三维封装的结构进行了优化设计．结果表明,铜柱及焊点的第一主应力最大点出现在底层外部边缘拐角处,芯片应力最大点出现在通孔内表面;以焊点的最大应力作为响应设计正交试验,来模拟封装结构参数对焊点残余应力的影响,采用3因素3水平的正交试验,选择填充树脂的厚度、芯片厚度和填充树脂的硬度3个影响封装体内部残余应力的主要因素作为封装结构参数．填充树脂的厚度对焊点应力的影响最大,影响适中的是芯片厚度,最弱的是填充树脂的硬度．     

激光和热风重熔方法制得微小无铅钎焊接头中金锡化合物的形貌和分布

随着电子器件及产品向小型化、微型化方向发展,微小接头中的金含量会大比例提高。焊盘表面的金在重熔过程中会与钎料合金中的锡发生反应生成金属间化合物（IMCs）,而IMCs的形貌和分布受控于重熔工艺,并会对接头可靠性产生重大影响。本研究中采用激光、热风重熔方法和直径为120微米的锡球制得了焊盘表面镀有不同厚度金层的直角结构接头,用来研究重熔工艺对金锡Iits形貌和分布的影响。研究发现：激光重熔微小接头中,大部分的金锡IMCs都呈针状或树枝状,并分布于钎料于焊盘的界面处。对于焊盘表面镀有厚度为0.1微米金的焊盘界面处并未发现大块装的金锡IMCs。而对于采用热风重熔方法得到的接头,大块状和短棒状的金锡IMCs会遍布整个接头。本文分析了造成金锡IMCs形貌和分布在两种接头中出现巨大差异的原因。