无铅焊接技术及其应用设计

对无铅焊接技术的产生背景、国内外发展现状,以及由于焊接温度、焊点外观、金相组织等变化而带来的问题及其解决方法和途径,影响应用的有关因素等进行了探讨.对无铅焊接技术应用中的无铅焊料选择、元器件选定、印制电路板(PCB)应用设计、再流焊温度曲线改善、氮气保护再流焊、工艺控制与优化等进行了具体分析和研究.     

晶圆级芯片尺寸封装柔性焊点热循环可靠性

建立了晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)柔性无铅焊点三维有限元分析模型,基于该模型对柔性无铅焊点热循环等效应力应变进行了分析,并预测了焊点可靠性寿命。选取第一柔性层厚度、第二柔性层厚度、上焊盘直径和下焊盘直径作为关键因素,采用L16(45)正交设计了16种不同水平组合的柔性无铅焊点,获取了这些焊点的热循环等效应力数据,对等效应力数据进行了极差分析和方差分析。结果表明:在热循环加载条件下,采用柔性层结构方式能有效降低焊点内的等效应力应变;在置信度为90%的情况下,下焊盘直径和第一柔性层厚度对柔性焊点等效应力有显著影响。各因素对焊点等效应力的影响排序为下焊盘直径影响最大,其次是第一柔性层厚度,再次是第二柔性层厚度,最后是上焊盘直径。     

刚挠背板动力学仿真与焊点可靠性研究

根据通信设备中刚挠背板互联结构,建立了有限元模型。采用两种约束方案,通过模态分析获得其固有频率和振型;通过随机振动分析,获得其应力应变;根据Coffin-Manson经验公式,结合三带技术建立了互联焊点的振动疲劳寿命预测模型,并计算了其疲劳损伤。结果表明:备用状态下互联结构的一阶固有频率为141Hz,工作状态下为988Hz;随机振动负载条件下刚挠结合部位及焊点与刚性背板连接区为应力集中区;对备用状态下互联结构施加z方向激励,焊点的疲劳损伤最大。     

BLP器件焊点三维形态建模与预测

基于最小能量原理和焊点形态理论，建立了BLP（Bottom Leaded Plastic，底部引线塑料封装）器件焊点三维形态预测模型，运用该模型分析了不同的钎料体积和不同的焊盘宽度两种工艺参数下的BLP焊点三维形态；研究结果表明钎料体积、焊盘宽度对BLP焊点三维形态有显著的影响。     

微光机电系统封装芯片粘结剂层温度循环应力应变分析

对微光机电系统(micro optical electro mechanical systems,MOEMS)芯片粘结剂层进行了温度循环应力应变有限元分析. 以粘结剂厚度、溢出高度和溢出宽度三个结构参数作为关键因素,采用正交表设计了25种不同水平组合的粘结剂层,获取了25组应力应变数据并进行方差分析. 结果表明,在置信度95%时,粘结层厚度和溢出宽度对应力有显著影响;粘结层厚度对应变有显著影响;各因素对应力应变影响排序为:粘结层厚度影响最大,其次是溢出宽度,最后是溢出高度;粘结剂层内最大应力应变随粘结剂层厚度和溢出宽度的增加而减小.     

基于正交设计的WLCSP柔性无铅焊点随机激励应力应变分析

对晶圆级芯片尺寸封装(wafer level chip scale package, WLCSP)柔性无铅焊点进行了随机振动应力应变有限元分析. 以1号柔性层厚度、2号柔性层厚度、上焊盘直径和下焊盘直径四个结构参数作为关键因素,采用正交表设计了16种不同结构参数组合的柔性焊点,获取了16组应力数据并进行了方差分析. 结果表明:焊点内最大应力应变随1号柔性层厚度和2号柔性层厚度的增加而减小;在置信度99%时,下焊盘直径和上焊盘直径对应力具有高度显著影响,在置信度95%时1号柔性层厚度和2号柔性层厚度对应力具有显著影响;各因素对应力影响排序为:下焊盘直径影响最大,其次是上焊盘直径,再次是1号柔性层厚度,最后是2号柔性层厚度.     

红果参果化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

为了探究红果参果化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。本实验以红果参果为材料,采用溶剂法制备红果参果乙醇提取物和粗多糖。采用紫外分光光度法测定其总黄酮、总花色苷、总多酚和多糖含量,进一步通过超高效液相色谱-飞行时间-串联质谱技术分析其化学成分。利用α-葡萄糖苷酶抑制模型考察粗多糖、乙醇提取物及其主要代表成分的体外α-葡萄糖苷酶抑制作用。结果表明,5个批次的红果参果粗多糖多糖含量为27.59%~37.59%;乙醇提取物的总黄酮含量为1.22%~1.77%,总花色苷为0.90%~1.14%,总多酚含量为13.11%~18.85%。红果参果乙醇提取物化学成分丰富多样,从中共鉴定出21个化合物,其中包含10个黄酮、3个有机酸、3个花色苷、3个酚酸、1个氨基酸和1个聚炔类成分。红果参果乙醇提取物、粗多糖和代表化合物木犀草素的α-葡萄糖苷酶的IC₅₀分别为7.52、37.43和8.03 μg/mL,明显高于阳性对照阿卡波糖（616.17 μg/mL）。本研究初步明确了红果参果的物质基础,并首次报道了红果参果具有潜在抗糖尿病活性,为红果参果的开发利用提供理论参考。     

基于热-结构耦合的叠层金凸点应力分析

建立了叠层金凸点三维有限元分析模型,通过Isight软件对该模型进行了热-结构耦合分析,获取了热-结构耦合条件下叠层金凸点等效应力的分布规律,分析了叠层金凸点结构尺寸变化对应力的影响,通过方差分析获得了下层凸点直径、下层凸点高度、上层凸点直径、上层凸点高度因素对应力影响的显著性.结果表明,最大应力点都出现于远端角落处的凸点,随着凸点高度的增加,最大应力值逐渐减小.在置信度为90%的情况下,下层凸点直径对应力有显著影响,因素显著性排序为,下层凸点直径最大,其次为上层凸点直径,再次为下层凸点高度,最后是上层凸点高度.     

随机振动加载条件下QFN焊点的优化设计

采用基于最小能量原理和有限元数值分析方法的Surface Evolver软件，建立了四方扁平无引脚器件（QFN：Quad Flat No-lead）焊点三维形态预测模型；选取焊盘长度、焊盘宽度、焊料体积和间隙高度作为四个关键因素，采用水平正交表设计了9种不同的QFN焊点工艺参数水平组合，建立了这9种焊点的三维形态预测模型，得到了不同工艺参数水平组合下的QFN焊点形态；分析在随机振动加载条件下，焊盘长度、焊盘宽度、焊料体积和间隙高度四个工艺参数的改变对QFN焊点的应力应变的影响；通过对因子趋势图分析表明：在随机振动加栽下焊盘长度和焊盘宽度对焊点应力应变影响较大，间隙高度和焊料体积对应力应变影响较小；使QFN焊点应变值最小的参数细合为：焊盘长度为0．8mm；焊盘宽度为0．37mm；间隙高度为0．15mm；焊料体积为0.014mm^3。