微波GaAs 功率芯片AuSn 共晶焊接微观组织结构研究

文中采用Au80Sn20共晶焊料对GaAs功率芯片与MoCu基板进行焊接,分析了焊接温度、摩擦次数等工艺参数对共晶焊接的影响,给出了GaAs芯片共晶焊的工艺参数控制要求,通过扫描电镜及能谱仪分析接头的显微组织、元素分布,通过X射线检测仪测定接头的孔洞率,研究GaAs芯片背面和MoCu基板表面的镀层与焊料之间的相互作用以及焊缝的凝固过程.GaAs芯片背面的Au层部分溶解在AuSn焊料中,MoCu基板表面的Au层完全溶解在AuSn焊料中,焊缝与Ni层结合,焊缝由靠近两侧母材的ξ-Au5Sn金属间化合物层和中间的Au-Sn共晶组织组成.     

金刚石/铝在微波功率组件中的应用研究

针对大功率微波组件中功率芯片对金刚石/铝等新型热管理材料的应用需求,文中开展了金刚石/铝表面可焊性镀层制备、功率芯片自动金锡共晶焊等工艺研究,制备了散热测试件,测试对比了在工作条件下以金刚石/铝和钼铜为热沉的功率芯片模块的实际散热效果。结果表明：在金刚石/铝表面上制备的Ni/Au 镀层均匀致密,附着力好,焊料在其表面铺展良好,芯片焊透率> 90%;在相同条件下,与钼铜相比,金刚石/铝上的芯片表面最高温度平均降低了6.3 ℃,具有更加优异的散热效果。     

基于高温铅锡合金焊料低空洞率焊接研究

功率模块芯片级焊接主要使用的是高温铅锡合金焊料,便于芯片进行二次模块封装,而焊接过程中的空洞是一个关键性的问题。通过高温锡铅合金焊料引入Ag元素,针对不同Ag元素组分下锡铅银合金焊片对焊接层空洞的影响进行了深入研究。实验表明采用高温焊料Pb92.5Sn5Ag2.5,焊接层具有较低的空洞率,高达98%以上的焊透率。     

功率芯片高导热导电胶接技术研究

金锡焊料(20Sn/80Au)具有较高的导热率,常用于功率器件的焊接。但金锡焊料的焊接温度高,在焊接过程中常会导致砷化镓(GaAs)功率芯片损坏,因此文中选用了一种新型的高导热导电胶代替金锡焊料,将功率芯片粘接在热沉上,并进行相关工艺研究。与金锡焊料相比,高导热导电胶具有相同的散热能力,但生产操作温度可由300℃下降至200℃。文中还研究了高导热导电胶固化参数与胶透率的关系,以及环境试验对芯片剪切力的影响。结果表明,高导热导电胶可以代替金锡焊料,满足功率芯片的散热和连接可靠性要求。     

提高T/R 组件LTCC 大面积焊接钎透率的先进工艺

在生产T/R组件时,低温共烧陶瓷(LTCC)的大面积焊接常常遇到钎透率偏低的情况。由于焊接面和焊片上存在污染和氧化层,因而焊接面和焊料润湿性偏差;由于大面积焊接时没有恰当的保护气氛和还原气氛,因而焊接面和焊料非常容易重新氧化;焊剂的不恰当使用也会产生一些焊剂残留:这一切都是钎透率偏低的重要原因。文中介绍了改善焊接面和焊料润湿性的一些有效方法,如等离子体化学清洗和新颖的氢等离子体再流焊接技术。采用这些先进技术可以实现大面积焊接的无焊剂化,这些先进技术在提高LTCC基板大面积焊接钎透率方面将发挥重要作用。     

高功率蓝光半导体激光器巴条的封装技术研究

为实现高功率的蓝光半导体激光输出，对蓝光巴条的封装技术进行了研究。利用金锡硬焊料封装了高功率氮化镓（GaN）蓝光半导体激光巴条，应用铜钨过渡热沉作为缓冲层抑制了铜热沉和GaN激光芯片之间封装残余应力，采用高精度贴片机将芯片共晶键合在铜钨过渡热沉上。贴片质量的好坏直接影响了器件的输出特性，所以重点分析了贴片机的焊接温度焊接压力、焊接时间对器件的影响。实验结果表明：当贴片机的焊接温度为320℃、焊接压力为0.5 N、焊接时间为40 s时，焊料层界面空洞最少，热阻最低为0.565℃/W，阈值电流最低为4.9 A，在注入电流30 A时，输出光功率最高为32.21 W，最高光电转换效率达到了23.3%。因此，在优化焊接温度、焊接压力、焊接时间后，利用金锡硬焊料将蓝光半导体激光芯片共晶键合在铜钨过渡热沉的技术方案是实现蓝光半导体激光巴条高功率工作的有效途径。     

一种混合集成电路共晶焊接用石墨夹具的设计

在某贯军标混合集成电路产品研制过程中,陶瓷基片共晶焊接的焊透率直接影响产品的噪声系数、增益等重要特性指标。文中设计了多组均匀分布、独立配重的倒扣式一体化石墨组件,可实现共晶焊接载体限位。倒置时多组重针悬空,不施压;正置时多组重针自动下垂,对基片等均匀配重施压,最终完成一致性共晶焊接。采用该设计方法研制的石墨夹具能有效解决基片等偏移和空洞率高的问题,保证了电路单元的接地性能,突破了该贯军标混合集成电路产品的批量研制技术瓶颈,提高了批量成品的质量一致性水平。焊透率检测及重要指标测试结果验证了该方法的可行性和有效性。     

含铋焊料的板级可靠性研究

为确认某型含铋焊料球CBGA的可靠性,并依据焊料特性制定合适的焊接工艺,文章通过对印制板焊点的检查、测试,对比了锡铅焊料、含铋焊料(Sn46Pb46Bi8)的剪切力、合金元素分布、IMC层状态,观察了老化试验前后含铋焊料焊点剪切力、合金元素分布、IMC层状态的变化。研究表明含铋焊料各方面性能与锡铅焊料相当,老化试验后焊点性能未发生严重衰减。文章最后依据Sn46Pb46Bi8焊料特性,修改了CBGA焊盘设计、优化了焊接工艺。     

耐高温插装元件通孔回流焊接工艺优化

介绍了印制板组件上耐高温插装元件的通孔回流焊接工艺技术。通过焊膏印刷模板开口设计优化、焊膏印刷模板厚度设计优化、焊膏印刷参数优化、预成型焊片的焊膏量补偿工艺以及回流焊接工艺参数优化,在厚度较厚的印制板组件上形成的插装元件焊点形态良好,焊料润湿所有焊接面,形成良好的锡焊轮廓线,孔内焊料结晶组织均匀,填充率达到100%,焊接质量良好。     

硬質合金刀具的浸式臘焊

将硬质合金刀具浸入浴内盛有熔融焊料的坩鍋中热透,使液体的焊料渗入刀体与刀片的缝隙中,完成其焊接过程(图1),这种方法称为硬质合金刀具的浸式臘焊法。用造种方法所获得的刀具质量,特别是焊接多刃刀具所获得的效果,非常令人满意。     

电子产品无铅烙铁钎焊工艺分析

分析了电子产品无铅烙铁钎焊的工艺。详细介绍了为满足无铅钎焊的要求如何选择钎焊方法、无铅钎料、焊剂、烙铁、PCB和元器件。同时分析了决定无铅钎焊参数的N素,确定了无铅烙铁钎焊工艺参数。为电子产品实现无铅化钎焊提供了有益借鉴。     

某EBGA器件的失效分析

文中针对某一批次失效率较高的增强型球栅阵列(Enhanced Ball Grid Array,EBGA)器件进行了失效分析。根据产品的失效现象,假设EBGA器件失效由焊接原因或器件本身的质量问题引起,进行了焊接温度检测、焊点外貌检查、X射线检测、红墨水浸渍实验、重回流实验和重植球再焊实验。此系列实验证明该批次EBGA器件的失效并非由虚焊和"混合焊"等焊接原因引起。在上述实验结果(证明EBGA器件焊接可靠)基础上,进一步通过EBGA更换实验,证明该批次EBGA器件失效是由器件本身的质量问题引起的。     

波峰焊接过程中焊接时间的测量

波峰焊接的焊接时间是波峰焊接过程中最重要的参数之一,它通常要控制在3～6 s的范围之内,这样需要焊接的电子元件不会因为热应力导致损坏而获得好的焊接质量。但是随着锡锅内焊锡的减少或者增加、波峰泵的不稳定等因素,波峰焊接的焊接时间也会发生变化,而直接影响焊接质量。因此定期的测试波峰焊接的焊接时间是非常重要的。     

智能型电路板浸焊机的设计与探讨

主要介绍了浸焊机的一种全新结构设计以及从电路板的抓取、焊锡面的检测方法等浸焊工艺上进一步探讨如何提高电路板的浸焊质量.同时对助焊剂、焊料的选择进行了深入探讨,进一步探究影响浸焊质量的因素.     

新型免洗水性助焊剂研究

探讨了水溶性有机助熔剂的配方研究过程及合成工艺条件 ,产品性能及应用情况。     

SMT手工再流焊工艺研究

本文介绍了根据我所的 PCB设计和生产情况配置的由 OK公司的手工再流焊接工具组成的生产线 ,包括维修系统、热风焊笔、点胶机。利用这些工具进行了单、双面混装板上的 CHIP、SOIC、PL CC、QFP等元器件的焊装试验 ;确定了工艺流程、焊接工艺参数 ;规定了焊接后的外观质量要求 ;说明了可能产生的焊接缺陷 ;分析了产生缺陷的原因。     

钎焊新材料在电冰箱铜管蒸发器上的应用

介绍了冰箱生产中涉及到的钎料 L2 0 1取代 L2 0 8的钎焊技术 ,对钎焊接头的钎焊方法及工艺、钎焊接头的质量检验方法进行了具体分析。     

磁头臂自动锡球焊接技术研究

为解决低效率的人工焊接技术对现代硬盘生产效率的制约,论文着重研究了磁头臂自动锡球焊接技术,基于提出全自动钎焊机的研制要求,设计了一种低成本、高效率的磁头臂全自动钎焊机。实例证明了磁头臂自动锡球焊接的可行性和高效性,具有现实的意义。     

表面贴装技术的发展趋势

表面贴装技术自 80年代以来已在电子工业中得到了广泛应用和发展 ,本文对其未来的发展趋势作了初步分析。