回流温度曲线对CBGA植球空洞影响研究

随着陶瓷球栅阵列(CBGA)封装形式的产品被广泛应用,空洞对可靠性的影响受到重视。以CBGA256封装形式的电路产品为例,通过调节回流温度曲线研究空洞形成的机理和回流焊时间对空洞率的影响。研究结果表明,随着加热时间的增加,焊点空洞的数量呈现先降低后升高的趋势,而加热时间过长不利于助焊剂残留的排出造成空洞增多,而回流时间的增加有利于回流过程中熔化焊料内部空洞的溢出。     

CBGA植球工艺成熟度提升方法的研究

随着陶瓷球栅阵列(CBGA)封装形式产品被广泛应用,对其植球工艺质量的可靠性和一致性要求也越来越严格,焊球的位置度是检验CBGA产品质量的重要参数之一,其直接影响该产品表面贴装的质量和可靠性。以CBGA256产品为例,针对CBGA产品在批生产过程中出现的局部助焊剂聚集而引起焊球位置偏移的问题,通过对陶瓷外壳质量、焊膏印刷工艺和回流焊工艺的研究,优化CBGA产品的植球工艺,解决局部焊球位置度较差的问题,进而提高产品的一致性和可靠性,提升CBGA植球工艺的成熟度。     

CBGA、CCGA器件植球／柱工艺板级可靠性研究

陶瓷球栅阵列（CBGA）和陶瓷柱栅阵列（CCGA）封装由于其高密度、高可靠性和优良的电热性能,被广泛应用于武器装备和航空航天等电子产品。而CBGA／CCGA焊点由于其材料和结构特性,在温度循环等可靠性试验中焊点容易发生开裂,导致器件失效。本文以CBGA256和CCGA256封装产品为例,通过陶瓷基板与PCB板的菊花链设计来验证CBGA／CCGA焊点的可靠性,并对焊点的失效行为进行分析。结果表明,CCGA焊点可靠性要高于CBGA焊点,焊点主要发生蠕变变形,边角处焊点在温度循环过程中应力最大,容易最先开裂。     

CBGA植球在线质量检测与控制技术

文章主要阐述了CBGA（陶瓷焊球阵列封装）植球过程中焊球、锡膏的选择,基板上焊盘镀金层厚度的控制,植球网板与印刷网板的制作,回流工艺的设定,焊球与陶瓷基板黏附质量的无损检测和破坏性检测方法。介绍了CBGA产品植球过程中的在线质量检测与控制,对提高CBGA产品的植球质量、成品率、一致性以及剔除焊球互连中的缺陷,提高产品的可靠性有帮助。     

CBGA封装植球清洗影响因素分析

清洗是CBGA封装中的一道重要工序,它对电子产品的质量和可靠性起着极为重要的作用。对于CBGA电子产品,植球后都需要进行严格有效的清洗,以去除残留助焊剂和污染物。主要介绍了CBGA植球回流焊后助焊剂清洗的基本原理,分析了清洗温度和清洗剂浓度对陶瓷基板上残留的助焊剂清洗效果的影响,并对其影响机理进行了深入剖析。结果表明,清洗温度为55℃～65℃、清洗剂浓度为8%~12%时,残留助焊剂的清洗效果最佳。     

鱼骨图分析用于BGA植球质量控制的研究

由于BGA植球的质量特性值受到很多因素的影响,我们采用特性要因图（因为其形状如鱼骨,所以又叫鱼骨图）找出这些相关因素,将它们与特性值一起,按相互关联性整理成层次分明和条理清楚并标出重要因素的图形,这种图形可以很直观地反映出影响BGA植球质量问题的因素,是一种透过现象看本质的分析研究方法。     

陶瓷球栅阵列焊点连接改进措施分析

针对陶瓷球栅阵列封装的焊点连接问题,提出一种相对比较完善的改进措施,并进行了理论分析、仿真和试验验证,为陶瓷球栅阵列封装的合理选型提出了建议。     

大尺寸CMC外壳的平面度研究

以某款陶瓷外壳为例,研究了零部件与焊接质量的关系。通过选取匹配的材料参数,降低了共晶焊接时的热应力与变形量。利用理论计算和Abaqus仿真模型讨论了陶瓷外壳平面度与外壳零件材料属性的关系,以及造成陶瓷外壳平面度差异的原因。     

陶瓷开关管对所用陶瓷外壳的基本要求

我国经济的持续发展 ,对电力设施的质和量都提出了更高的要求。真空开关具有耐压强度高 ,分断能力大 ,寿命长 ,结构简单 ,体积小 ,无污染 ,不需要经常维修和安全可靠等优点 ,因而随着电力工业的发展其产量迅速增加。目前 10 k V等级的占开关年销售总量的 80 % ,35 k V等级的占开关年销售总量的 30 %。真空开关管年销售总量约 2 0万只 ,其中陶瓷开关管约 8万只。随着经济水平的提高和一次封排的普遍使用 ,陶瓷开关管的用量将不断增加。真空开关管是真空开关的关键部件 ,它决定了真空开关的主要性能 ,而陶瓷外壳是陶瓷开关管的重要组成部分 ,…     

不同基板的CBGA焊点在热循环下的力学特性研究

采用粘塑性本构Anand方程描述SnPb钎料的变形行为,用有限元方法对CBGA组件焊点结构进行二维模型分析;同时,选用不同的基板材料(Al2O3、AlN、SiC),考察焊点在热循环加载过程中的应力应变等力学行为.研究结果表明,最外侧焊点受到的应力应变最大,所以裂纹最有可能从最外侧焊点处萌生,并沿着基板一侧扩展;焊点的高应力发生在热循环的低温阶段,升降温过程中的蠕变和非弹性应变的累积显著,应力应变迟滞环在热循环的最初几个周期内就能很快稳定.模拟结果得出,采用BeO基板材料时焊点的应力应变最小,其可靠性最高.     

半导体用陶瓷绝缘基板成型方法研究

陶瓷材料是半导体器件,特别是大功率半导体器件绝缘基板的重要材料体系。随着半导体器件向大功率化、高频化的不断发展,对陶瓷绝缘基片的导热性和力学性能都提出了更高的要求。成型是陶瓷基板的制备过程的关键环节,也是陶瓷基板制备的难点。本文介绍了流延成型、凝胶注模成型和新型3D打印成型等几种基板成型方法,分析了不同成型方法的特点、优势及技术难点。介绍了了近年来国内外陶瓷基板成型的研究现状,并对其未来发展及应用进行了展望。     

低介电常数陶瓷复合基板材料

复合陶瓷材料具有较低的介电常数，可与Ｃｕ、Ａｇ导体共烧得到多层基板。这种基板适合于ＬＳＩ高速、高集成度的要求。本文介绍了复合陶瓷基板材料的特征及降低介电常数的措施。     

焊膏厚度对CBGA组装板可靠性的影响

为了研究焊膏厚度对氮气保护再流焊CBGA组装板可靠性的影响 ,设计采用 0 .10mm、0 .15mm、0 .2 0mm三种厚度的焊膏和压缩空气与氮气保护再流焊来准备CBGA组装板可靠性试样。通过对组装板试样进行剪切强度、弯曲疲劳、热冲击和振动疲劳等可靠性试验来优化组装工艺过程。试验结果显示出 0 .15mm厚度的焊膏具有最佳的机械性能 ,氮气保护对改进组装板的性能起明显的作用。理论模型也定量给出了焊膏厚度与焊点性能之间的关系。     

CBGA、CCGA植球植柱焊接返工可靠性研究

多功能、高性能、高可靠及小型化、轻量化是集成电路发展的趋势。以航空航天为代表的高可靠应用中,CBGA和CCGA形式的封装需求在快速增长。CLGA外壳/基板植球或植柱及二次组装之后的使用过程中,常出现焊接不良或其他损伤而导致电路失效,因此需要进行植球植柱焊接返工。在返工过程中,除对焊接外观、焊接层孔隙等进行控制,研究返工过程对植球植柱焊盘镀层的影响也是保证焊接可靠性的重要工作。一次返工后焊盘表面镀金层已不存在,镀镍层也存在被熔蚀等问题,这都对返工工艺及返工后的电路可靠性提出了挑战。文章主要研究返工中镀镍层熔蚀变化趋势以及随返工次数增加焊球/焊柱拉脱强度和剪切强度的变化趋势,并分析返工后电路植球植柱的可靠性。     

玻璃-莫来石陶瓷复合材料基板的研究

以低介电常数的玻璃粉末和莫来石粉末为原料,制备了玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板。研究了烧结温度和莫来石含量对复合材料的介电性能和抗弯强度的影响。结果表明,当莫来石质量分数为50%时,玻璃–陶瓷复合材料经1 000℃、2 h的烧结后,其相对介电常数er为4.6、介质损耗tgd 为0.008、抗弯强度s 为90 MPa。另外,该复合材料在200~600℃之间的热膨胀系数约为4.0×106℃1,与Si、GaAs等半导体材料的热膨胀系数相近,可望作为优质封装材料应用。     

玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板的研究

以低介电常数的玻璃粉末和莫来石粉末为原料,制备了玻璃–莫来石陶瓷复合材料基板.研究了烧结温度和莫来石含量对复合材料的介电性能和抗弯强度的影响.结果表明,当莫来石质量分数为50%时,玻璃–陶瓷复合材料经1 000℃、2 h的烧结后,其相对介电常数εr为4.6、介质损耗tgδ为0.008、抗弯强度σ为90 MPa.另外,该复合材料在200～600℃之间的热膨胀系数约为4.0×10-6℃-1,与Si、GaAs等半导体材料的热膨胀系数相近,可望作为优质封装材料应用.     

BeO陶瓷基片表面平整化改性工艺研究

采用在BeO陶瓷基片表面被覆玻璃釉的方法实现基片表面的平整化改性,并利用台阶测试仪、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究不同烧结制度对被釉基片表面粗糙度的影响。实验结果表明,相较于抛光处理的BeO陶瓷基片的轮廓平均偏差和算数均方根偏差值分别为62.8nm和141.9nm,被釉平整化改性的BeO陶瓷基片的参数值可分别降至18.2nm和24.9nm,可实现高效率、低成本的BeO陶瓷基片平整化改性。