EMC材料特性对MEMS加速度计封装可靠性的影响

采用有限元法分析了EMC(环氧模塑封材料)材料特性对MEMS(微电子机械系统)加速度计封装可靠性的影响.使用有限元软件ANSYS分别模拟了加速度计的输出电压、悬臂梁的挠度以及加速度计芯片的等效应力在温度循环载荷下的变化情况.结果发现,EMC的材料模式不同,MEMS加速度计的性能有明显差异.在使用EMC温度相关弹性模式和...     

线激光视觉测量机器人手眼标定方法研究

线激光视觉测量传感器与工业机器人组成三维测量系统时，法兰盘坐标系与摄像机坐标系之间变换关系求解较复杂。为解决此问题，提出一种基于固定参考点的手眼标定算法。该算法以标定球为靶标，根据标定球球心在机器人基坐标系中坐标不变原则，结合机器人运动学位置约束关系建立了矩阵变换方程，并在旋转矩阵求解中引入四元数，简化计算过程，实现机器人手眼标定。通过试验量化分析测头光平面与标定球相交位置对测量结果的影响，验证了该算法的有效性和实用性     

UR10机器人的运动学分析与轨迹规划

为了让机器人在作业过程中运动轨迹具有连续、平滑的特性,对6自由度机械臂进行了运动学分析和轨迹规划。以6自由度的UR10机器人为研究对象,以刚体运动的齐次变换理论为基础,应用改进的D-H法对UR10机器人进行了运动学建模,基于几何与代数法对机器人进行了正、逆运动学分析,得到笛卡尔空间中末端执行器的位姿与关节空间中机器人关节角度之间的映射关系,并通过实例验证了公式推导的准确性。最后,基于MATLAB机器人工具箱,应用梯形的速度混合曲线对UR10机器人进行轨迹规划的仿真实验。试验结果表明:基于梯形的速度混合曲线得到的轨迹规划,实现了机器人的运动轨迹的连续和平滑。     

Sn-Ag-Cu焊料中金属间化合物对焊接性能的影响

讨论了Sn-Ag-Cu焊料与Cu焊盘间在回流焊过程中形成的金属间化合物(IMC)的种类、形态,Ag含量和Cu含量对IMC的影响,IMC在老化过程中的生长演变及其对焊接性能的影响。结果表明:Sn-Ag-Cu焊料与Cu焊盘之间的金属间化合物主要是Cu6Sn5和长针状的Ag3Sn,Ag和Cu的添加对组织有明显细化作用,但过量添加会影响IMC的性能。IMC的演变主要是与老化温度、老化时间有关,较厚的IMC不利于焊接性能的提高。     

无铅焊料在电子组装与封装中的应用

随着人们对环境的日益重视和电子封装组装技术的发展,合金焊料的无铅化和质量的要求也越来越高,开发无铅、无毒焊料成为焊料开发的重要方向.介绍了无铅焊料的应用现状及无铅的使用要求,并论述了几种无铅焊料Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Bi系的特点,以及添加其它元素对它们综合性能的影响.     

基于BP神经网络的模塑封材料疲劳寿命预测

根据模塑封材料(EMC)疲劳实验,针对BP神经网络[反向传播神经网络(BPNN)]拟合误差与预测误差关系不稳定的应用问题,结合主成分分析法,"主动"改善网络结构,建立了基于BP神经网络的EMC材料疲劳寿命预测模型,进行了分析,并与一般的BP神经网络模型作了比较。结果表明,该方法得到的BP神经网络经过训练后能稳定表征EMC材料的各种参数与疲劳寿命间的内在关系。当网络拓扑结构为2-4-1时,预测结果稳定,预测误差平方和(SSE)为0.5623～0.0271,拟合误差(MSE)为0.0906～0.0278,具有实用性。     

QFN器件在无铅焊工艺中湿热导致的界面开裂失效研究

界面开裂是塑封IC器件的主要失效模式之一。电子封装用高聚物具有的多孔特性致使封装材料易于吸潮。在无铅回流焊工艺中，整个器件处于相对较高的温度下，致使高聚物吸收的潮湿会膨胀并在材料内部空洞产生很高的蒸汽压力。界面开裂在热机械、湿机械和蒸汽压力的耦合作用下极易发生。本文的主要目的就是研究无铅回流焊工艺中，温度、潮湿和蒸汽压力耦合作用对QFN器件开裂失效的影响。文章对塑料封装QFN器件从168小时的JEDECLevell标准（85℃／85％RH）下预置吸潮到后面的的无铅回流焊的整个过程进行了有限元仿真，并且对温度、湿度和蒸汽压力耦合作用下裂纹的裂尖能量释放率也通过J积分进行了计算。论文的研究结果表明QFN器件吸潮后封装体界面的潮湿成为界面开裂扩展的主要潜在因素，EMC材料、芯片和粘合剂的交点处应力最大，在该处预置裂纹后分析表明回流峰值温度时刻裂纹最易扩展且随裂纹长度增加扩展的可能性在提高。     

D2-FBGA热循环载荷下的结构参数优化

利用动态机械分析仪(DMA),测定环氧模塑封材料(EMC)的粘弹性数据;经过数据拟合处理,得到有限元仿真所需的相关参数.将D2-FBGA中芯片厚度、粘结剂厚度、部分EMC厚度及基板厚度作为优化参数,选用正交实验设计,建立了这四个参数的正交表;并用MSC、 Marc,计算了D2-FBGA在热循环载荷下的热应力分布.通过统计软件stata,建立了最大等效应力与上述参数的关系的回归方程;分析了各个结构参数对器件最大等效应力的影响程度;使用单纯形法,得出一组最优结构参数及对应的最大等效应力值.结果表明:通过优化,器件的最大等效应力从(90.58 MPa)下降到66.84 MPa,优化效果明显.     

基于BP神经网络的模塑封电子器件优化设计

针对塑封SOT(小外形晶体菅)器件的使用失效案例,从芯片设计角度出发,提出一种优化设计方法,该方法利用误差反向传播神经网络(BPNN),结合主成分分析(PCA)、遗传算法(GAs)及均匀设计的针对非线性系统的优化设计,设计了该塑封SOT器件的尺寸参数。结合实验和有限元模拟分析,验证该优化设计结果的有效性。结果表明,优化设计的器件各关键界面点的最大应力约减少了70~180MPa,器件的界面层裂现象得到消除,提高了器件的可靠性。     

EMC材料特性对SCSP器件应力及层裂的影响

利用动态机械分析仪测定环氧模塑封(EMC)材料的粘弹特性数据,使用有限元软件MSCMarc分别模拟了EMC材料粘弹性、随温度变化的弹性以及恒弹性三种情况下,SCSP器件在–55～+125℃的等效应力分布及界面层裂。结果表明:125℃和–55℃时最大等效应力分别出现在恒弹性模型、粘弹性模型顶层芯片的悬置区域;将EMC材料视为恒弹性性质时等效应力比粘弹性时大了15.10MPa;–55℃时EMC材料粘弹性模型中裂纹尖端的J积分值比恒弹性模型增长了45%左右,容易引起分层裂纹扩展。