黑瓷封装烧结工艺调节

文章介绍了低温玻璃熔封的基本原理,分析了黑瓷封装器件在封装过程中缺陷产生的原因。以日本801型链式烧结炉为例,通过烧结工艺及过程,论述了预烘、烧结气氛、封盖温度、保温时间、升降温速率以及其他因素对黑瓷封装熔封工艺的影响,根据这些影响黑瓷封装熔封工艺的因素进行细化工艺。最后,总结出器件缺陷产生的几种常见形式,并针对性地提出了具体调节黑瓷封装熔封工艺的一些技,亍和方法,以及这些技巧和方法的适用范围,以便掌握黑瓷封盖的基本规律,在以后生产中提高产品可靠性和合格率。     

芯片贴装用银浆料的热物理与力学性能

针对集成电路半导体芯片贴装,替代金-硅共熔焊或导电胶类粘结剂,研制了一种由银粉、玻璃粉和有机载体组成的低温烧结型银基浆料,其烧结温度峰值为430℃。研究了浆料的成分配比、工艺及其芯片贴装烧结工艺对浆料烧结体的微观组织、αL、λ、芯片组装的剪切力和热循环对芯片剪切力的影响规律。结果表明,当ζ(银粉:玻璃粉)=7:3,ζ(固体混合粉末:有机载体)=8:2时,芯片贴装后的综合性能最佳,冷热循环500次后其剪切力仅下降15%。     

用于氮化铝陶瓷高温烧结设备的设计与验证

针对以“新基建”为代表的通信领域对高功率、高性能微波组件的需求,阐述了氮化铝陶瓷基板的优点和工艺复杂性。基于此,开发了高温烧结设备,进行氮化铝陶瓷高温烧结工艺试验,分析了烧结温度及时间、升降温速率、气体流量及炉体压强等因素对高温烧结产品性能的影响。     

真空烧结工艺应用研究

在功率混合集成电路中,对功率芯片的组装要求热阻小和可靠性高,在这方面传统的芯片组装方法如银浆导电胶粘结或者回流焊接往往不能满足要求.介绍了功率芯片的一种新的组装工艺--真空烧结工艺,并对工艺实施过程中影响质量的因素以及解决办法进行了论述.通过试验和生产验证,证明真空烧结工艺解决了生产中存在的空洞较多和热阻较大等质量隐患...     

DAD—87导电胶的特性和应用

一、前言 1967年美国首先采用一种银-环氧导电胶进行半导体器件的装片。这种新工艺的操作温度在室温至200℃之间,比传统的金-硅共晶,锡焊和银浆烧结温度低,可以避免高温对芯片特性的损伤;芯片背面和管座式引线框架不必镀金,可用镀银或镀镍;粘接牢度超过银浆烧结;操作简便,适合大批量生产和自动化作业。从而保证了半导体器件的质量,提高器件的合格率和工效,降低成本。七十年代由于世界黄金价格的上涨,用导电胶装片的工艺得到了普     

陶瓷基片表面Au/电阻复合厚膜烧结起泡及其消除

针对以国内新研发的Au导体浆料与电阻浆料在Al_2O_3基片表面印制的Au导体/电阻复合厚膜烧结易起泡的现象,在探明起泡原因的基础上,研究了烧结温度、升温速率以及Au层厚度对复合厚膜起泡的影响,进一步优化厚膜工艺,制备出无起泡的复合厚膜。研究表明,烧成温度过高导致的玻璃相浮于复合膜层表面并结晶,烧结过程不充分和Au层厚度不足等导致不能在陶瓷基片/Au层界面形成连续的玻璃相粘结层,界面结合强度大大降低,在陶瓷基片/Au层界面易起泡。在烧结峰值温度为825℃,升温速率为40℃/min,Au导体层厚度为10μm的工艺条件下,复合厚膜与陶瓷基片结合紧密,无起泡现象。     

微波芯片元件的导电胶粘接工艺与应用

导电胶常用于微波组件的组装过程,其粘接强度、导电、导热和韧性等性能指标严重影响其应用范围.分析了导电胶的国内外情况和主要性能参数,总结了混合微电路对导电胶应用的指标要求.通过微波芯片元件粘接工艺过程,分析了导电胶的固化工艺与粘接强度和玻璃化转变温度的关系、胶层厚度与热阻的关系、胶点位置和大小与粘片位置控制等方面的影响关系.测试结果显示,经导电胶粘接的芯片元件的电性能和粘接强度等指标均满足设计和使用要求,产品具有较好的可靠性和一致性.     

不同方法制备BiNbO4微波陶瓷的研究

研究了固相反应法和熔盐法两种制备方法对BiNbO4微波陶瓷的烧结温度、微观形貌、结构和介电性能的影响。实验表明:在添加CuO和V2O5分别为0.1%(质量分数)时,固相反应法在较低的烧结温度下可获得较致密的陶瓷样品,样品表面晶粒呈球状,品质因数与谐振频率的乘积即Q×f值较大,谐振频率温度系数为正值;熔盐法制得的陶瓷样品具有明显的各向异性,晶粒呈棒状,谐振频率温度系数随烧结温度的升高由正值向负值变化,在940℃烧结,介电常数为38,Q×f值为7781 GHz,谐振频率温度系数近零,为0.92×10-6/℃。两种方法制得的陶瓷样品在微波频段介电常数相近。     

基于三维多芯片柔性封装的热应力分析

利用ANSYS软件针对一种三维多芯片柔性封装结构进行建模,通过有限元2D模型模拟该封装结构在热循环温度-40~125℃条件下产生的热应力/应变情况,讨论了芯片厚度、基板厚度、微凸点高度及模塑封材料对热应力/应变的影响。结果表明,三维多芯片柔性封装体的等效热应力发生在微凸点与芯片的连接处,其数值随着芯片厚度的减薄呈递减趋势;基板厚度也对热应变有一定的影响;增加微凸点高度有利于减小等效热应力;通过比较塑封材料得知,采用热膨胀系数较大,且杨氏模量与温度的依赖关系较强的模塑封材料进行塑封会产生较大应变。     

湿法流延制备(Na,K)_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3织构陶瓷

以NaCl-KCl熔盐法合成的片状Bi4Ti3O12微晶为模板,采用反应模板生长技术(RTGG)和湿法流延工艺制备了织构度为0.70的(Na0.84K0.16)0.5Bi0.5TiO3(NBT-KBT)织构陶瓷。研究了烧结温度对NBT-KBT织构陶瓷的相对密度、微观结构、织构度与电性能的影响。结果表明:其晶粒生长方向与电性能均表现出明显的各向异性,最佳烧结温度为1150℃,在此温度下陶瓷的d33最大为124pC/N,Pr为7.1×10–5C/cm2,Ec为3771kV/m。     

Wafer-level hermetic MEMS packaging by anodic bonding and its reliability issues

This paper reviews wafer-level hermetic packaging technology using anodic bonding from several reliability points of view. First, reliability risk factors of high temperature, high voltage and electrochemical O₂ generation during anodic bonding are discussed. Next, electrical interconnections through a hermetic package, i.e. electrical feedthrough, is discussed. The reliability of both hermetic sealing and electrical feedthrough must be simultaneously satisfied. In the last part of this paper, a new wafer-level MEMS packaging material, anodically-bondable low temperature cofired ceramic (LTCC) wafer, is introduced, and its reliability data on hermetic sealing, electrical interconnection and flip-chip mounting on a printed circuit board (PCB) are described.     

平行缝焊工艺抗盐雾腐蚀技术研究

抗盐雾腐蚀是提高集成电路封装可靠性的重要手段之一.根据金属腐蚀机理,通过优化封焊工艺和AuSn合金焊料平行缝焊封盖工艺,以及在封盖后再次进行电镀修复损伤等措施,提高了平行缝焊集成电路的杭盐雾腐蚀能力.     

平行缝焊盖板镀层结构的热分析

平行缝焊是陶瓷封装中应用最为广泛的高可靠性气密性封装方式之一。由于焊接过程中,盖板表面镀层会发生熔化、破坏等过程,可伐基底会被暴露在环境中,导致盐雾腐蚀失效。利用Abaqus有限元分析软件,选择2种代表性的可伐盖板镀层结构,分析不同加载温度条件下可伐盖板及其表面镀层的温度分布。仿真结果表明,当可伐盖板采用Ni/Au的镀层结构时,控制焊接温度范围为1200~1400℃,有希望保证平行缝焊耐盐雾腐蚀可靠性,并给出其耐盐雾腐蚀机理。     

X射线在陶瓷气密封装空洞检查中的不足

在集成电路的陶瓷气密封装中，往往使用X射线照相技术来检查密封区的空洞情况并由此判断密封质量的好坏。通常情况下，X射线的检测结果是可信的，但是也存在由于某种原因导致焊接空洞无法为X射线所探测的情形。此外，部分具有底部热沉的陶瓷外壳，其热沉材料本身对X射线的吸收很大，会对焊接区存在的空洞的成像进行覆盖，并造成漏判。另外，X射线对于不同层面的空洞会进行图像叠加，从而无法对空洞部位进行准确定位。文中从X射线照相的原理上对此类X射线照相中的空洞漏判等现象进行了分析和探讨。     

气密性平行缝焊技术与工艺

气密性封焊的产品因其杰出的可靠性被广泛应用于军事应用。与储能焊、激光焊相比,平行缝焊具有可靠性高、密封性能优越、运行成本低及生产率高等特点,是微电子器件最常用的气密性封装方法之一。主要阐述了气密性平行缝焊技术与工艺,并对焊接工艺参数进行了详细分析,同时给出了气密性检测要求及针对性措施。     

用于红外单光子探测的APD二次封装技术

介绍了用于红外光探测的APD二次封装的概念和技术,将绝热和致冷分开考虑和设计,在常温常压下进行填充式清洁干燥气密封装,保持真空密封的优点,消除潮气的影响,致冷效率高。封装后的外形小巧,结构简单规范,与电控及信号处理系统适配,性能测试结果良好。     

密封胶粘剂在高可靠微电子封装中的应用

阐述了高可靠微电子封装对密封胶粘剂的性能要求.通过试验优选出一种能实现高可靠、高气密粘接封帽的环氧树脂胶粘剂,用该胶粘剂封帽的外壳通过了严苛的可靠性考核.详细介绍了胶粘封帽工艺过程,并对影响封帽质量及可靠性的因素进行了探讨.     

Moisture evolution analysis of sealing glasses used in integrated circuit packaging

Free moisture in the cavity of a sealed hermetic integrated circuit is considered an important reliability hazard. The contribution to the cavity moisture by the packaging materials can be studied effectively using the technique of moisture evolution analysis (MEA). The technique involves passing a dry carrier gas over the sample at high temperatures and measuring its moisture uptake coulometrically. The standard moisture evolution technique has been modified to quantify the kinetics of moisture evolution from sealing glasses used for hermetic sealing of I.C. packages which are primary contributors to total cavity moisture. It is also shown that once the moisture evolution mechanisms are understood, the technique of moisture evolution analysis can be correlated to a more complex, industry standard method for free cavity moisture measurement in a sealed hermetic package (RGA-mass spectrometry). MEA can therefore be used for the process control and prediction of free cavity moisture of hermetically sealed I.C. packages.     

Cu/Sn等温凝固技术在MEMS气密封装中的应用

研究了Cu/Sn等温凝固键合技术在MEMS气密性封装中的应用。设计了等温凝固键合多层材料的结构和密封环图形,优化了键合工艺,对影响气密性的因素(如密封环尺寸等)进行了分析。在350°C实现了良好的键合效果,其最大剪切强度达到27.7MPa,漏率~2×10-4Pa·cm3/sHe,完全可以满足美国军方标准(MIL-STD-883E)的要求,验证了Cu/Sn等温凝固键合技术在MEMS气密封装中的适用性。