分层优化电致发光器件加速层的研究

在本文的工作，对于加速层我们研究了ＳｉＯ２和ＺｎＳ两种材料的加速八月主采用这两种材料作为加速层的器件的传导电荷情况。实验结果表明ＺｎＳ作加速层的电荷注入能力优于ＳｉＯ２作加速层；但是后者对热电子的加速作用明显优于前者，而且在同等条件下，以ＳＩＯ２作加层的器件亮度明显高天ＺｎＳ的作加速层的器件。     

塑封器件回流焊与分层的研究

由于无铅焊料的应用,回流焊的温度提高影响了塑封器件的质量和可靠性。针对实际的LQFP器件,利用有限元软件建立三维模型,分析了塑封器件在潮湿环境中的湿气扩散及回流焊中的形变和热应力分布,并讨论了塑封料参数及细小裂纹对分层的影响。结果表明,在湿热的加载下,塑封器件的顶角易发生翘曲现象;芯片与塑封料界面处易分层,导致器件失效。     

叠层QFN器件界面层裂失效研究

为了探究造成微电子封装器件界面层裂的根源,选取了叠层QFN器件进行建模仿真,模拟了其在热加载条件下的器件应力分布情况。通过粘结强度实验,测出加载力与位移的关系,其中力的峰值为2.52N,裂纹开口位移为0.29mm,计算得到的界面断裂能为10.5N/m。采用内聚力模型(CZM)与J积分这两种数值预测方法,对芯片粘结剂与铜引脚层界面层裂失效作了研究,找到裂纹萌生的关键点;两者对裂纹扩展趋势的结论一致,在预测裂纹产生方面,CZM法比J积分法更方便。     

塑封器件芯片与塑封料界面分层的研究

针对一款LQFP塑封器件,利用ANSYS有限软件建立了三维模型,根据断裂参数——J积分,讨论分析了芯片/塑封料界面的三种分层区域模型,得到了分层的主要扩展模型,即凸形分层区域,同时提出了一种分层扩展趋势的新模型,进而对凸形分层模型探讨了温度和裂纹半径对器件分层的影响。仿真数据表明,在极端低温或高温下,器件的分层区域容易扩展;而在一定的应力条件下,裂纹扩展的趋势会受到裂纹半径大小的影响。     

表面贴装声表器件封装失效及其分析

随着声表面波器件日益广泛的应用,声表面波器件的封装尺寸越来越小,封装的难度越来越大,封装过程可能带来的失效问题也越来越多。文章简单介绍了声表面波器件封装形式的变化,论述了表面贴装声表面波器件的封装工艺过程和失效分析的基本概念,并对表面贴装声表面波器件的封装工艺过程中几种主要的失效模式展开分析,促使我们在表面贴装声表面波器件的封装工艺过程加强工序过程的控制,从而提高表面贴装声表面波器件的可靠性,更好地满足顾客的需要。     

钝化层质量对高压功率器件可靠性的影响

针对钝化层质量对高压VDMOS器件可靠性的影响做了研究。通过流片生产中的产品遇到的实际问题,分析了高压VDMOS器件的钝化层可能存在的离子或者受热应力对器件可靠性的不良影响,并在实际工艺和芯片设计上作出了相应的改进,流片验证可靠性得到了有效的改善。     

热应力影响下SCSP器件的界面分层

通过有限元方法研究了堆叠芯片尺寸封装(SCSP)器件在回流焊工艺过程中的热应力分布,采用修正J积分方法计算其热应力集中处应变能释放率。结果表明:堆叠封装器件中最大热应力出现在Die3芯片悬置端。J积分最大值出现在位于Die3芯片的上沿与芯片粘结剂结合部,达到1.35×10–2J/mm2,表明该位置的裂纹处于不稳定状态;在Die3芯片下缘的节点18,19和顶层节点27三个连接处的J积分值为负值,说明该三处裂纹相对稳定,而不会开裂处于挤压状态。     

LCCC封装器件热疲劳失效分析及结构优化研究

针对LCCC封装器件在温度循环载荷下焊点开裂的问题,首先分析其失效现象和机理,并建立有限元模型,进行失效应力仿真模拟。为降低焊点由封装材料CTE不匹配引起的热应力,提出了两种印制板应力释放方案,并分析研究单孔方案中不同孔径和阵列孔方案中不同孔数量对热疲劳寿命的影响。之后,为降低对PCB布局密度的影响,提出一种新型的叠层焊柱应力缓冲方案,进行了不同叠层板厚度和焊柱间距的敏感度分析。结果表明,更大的开孔面积、更小的叠层板厚度、更密的焊柱可有效降低焊点应力,提高焊点热疲劳寿命,使得LCCC封装器件焊点热疲劳可靠性得到有效提高。     

PBGA封装的耐湿热可靠性试验研究

塑封电子器件作为一种微电子封装结构形式得到了广泛的应用,因此湿热环境下塑封电子器件的界面可靠性也越来越受到人们的关注.为了研究塑封器件及其所用材料在高湿和炎热(典型的热带环境)条件下的可靠性,采用耐湿温度循环的试验方法,以塑封球栅平面阵列封装(PBGA)器件为例进行测试.试验结果表明,芯片是最容易产生裂纹的地方,试验后期器件产生的裂纹主要出现在芯片和DA材料界面处及芯片、DA材料和EMC材料三种材料的交界处.空洞缺陷是使界面层间开裂的主要原因,在高温产生的蒸汽压力和热机械应力的作用下,界面上的微孔洞扩张并结合起来,导致器件最后失效.     

用扫描声学显微镜进行塑封器件的封装分层分析

在塑封IC器件中，封装分层往往会产生电和封装的可靠性问题。由过电应力(EOS)和再流焊中的水汽膨胀引起的分层会显示出不同的失效模式。扫描声学显微镜可以用来检测封装分层，能在失效分析的早期阶段快速地鉴别失效原因。     

QFN封装分层失效与湿-热仿真分析

采用湿度敏感度评价试验及湿-热仿真方法,分析了温湿度对于QFN封装分层失效的影响.通过C-SAM和SEM等观察发现,QFN存在多种分层形式,分层大多发生在封装内部材料的界面上,包括封装塑封材料和芯片之间的界面、塑封材料和框架之间的界面等.此外,在封装断面研磨的SEM图像上发现芯片粘结剂内部有空洞出现.利用有限元数值模拟的方法,对QFN封装的内部湿气扩散、回流过程中的热应力分布等进行了模拟,分析QFN分层失效的形成原因.结果表明,由于塑封器件材料、芯片、框架间CTE失配,器件在高温状态湿气扩散形成高气压条件下易产生分层.最后提出了改善QFN分层失效的措施.     

塑封集成电路离层对可靠性的影响及解决方法

塑封集成电路因其是非气密性封装,封装材料热膨胀系数的不同以及被粘接材料表面能低,是造成塑封电路离层或开裂的内部原因。通过选择特殊的封装材料（特别是框架材料）和工艺可以解决离层或开裂问题,大大提高塑封集成电路的稳定性和可靠性。水汽是造成塑封集成电路离层或开裂的外部原因,可以通过驱除和防潮措施来解决。要提升塑封集成电路可靠性,必须从技术和工艺上解决塑封电路离层或开裂问题。我们在这方面做了有益的尝试,取得了良好的效果,为拓展塑封集成电路的应用领域创造了条件。     

芯片界面强度对其拆解分层的影响研究

电子产品的大量报废使得废弃线路板大量增加,从而使其作为整体丧失原有功能,但其上的元器件特别是集成芯片重用价值高.在拆解重用过程中,加热解焊是重要工艺,它将对已在一定湿度中吸潮饱和的芯片产生热冲击,进而使芯片中产生热应力及湿应力,塑封芯片可能产生分层.为研究芯片界面强度对分层的影响,首先在内聚力理论指导下,对新旧芯片的铜衬底-模塑料间界面强度通过试验-仿真方法进行测量,荻取断裂能、最大张力位移及剪切强度等参数;然后基于ANSYS软件的内聚力模型,建立基于湿-热综合膨胀系数的仿真模型;在此模型中,研究实际中热、湿的极限工况分别对新、旧芯片的界面处切向变形的影响,进而对拆解策略提供指导.     

废旧塑封芯片分层热力学仿真研究

废旧塑封芯片的界面分层会严重影响其回收重用价值,一直是废弃电器电子产品(WEEE)资源化研究中关注的热点问题.基于有限元仿真方法,分析了废旧QFP塑封芯片在线路板拆解温度下的翘曲变形和各材料界面应力分布.研究表明,拆解温度过高时,芯片翘曲过大容易导致材料膨胀力失配,造成界面分层;在粘结层、衬底和模塑料的结合区域应力水平非常高,较易发生分层;模塑料在拆解温度下为玻璃态,与管芯及衬底的结合强度均降低,其界面角点均为较易发生分层的位置.     

倒装焊芯片封装微通孔的一种失效机理及其优化方法

随着晶圆工艺节点的发展,封装集成度越来越高,封装有机基板的线宽和线距逐步减少,微通孔的数量增加,微通孔的孔径减少。球栅阵列(BGA)封装有机基板的微通孔失效一直是影响高性能和高密度芯片封装可靠性的主要问题。针对有机基板微通孔失效的问题,通过温度循环可靠性试验、有限元分析方法、聚焦离子束、扫描电子显微镜以及能谱仪等表征手段,系统研究了-65℃～150℃与-55℃～125℃500次温度循环加载条件下倒装焊的失效模式。结果表明,在-65℃～150℃温度循环条件下,有机基板微通孔由温度循环疲劳应力而产生微通孔分层,仿真表明-65℃～150℃下基板平均等效应力增加约8 MPa;通过改善散热盖结构,等效应力降低了21.4%,且能通过-65℃～150℃500次温度循环的可靠性验证,满足高可靠性的要求。     

热–机械应力和湿气引起QFN器件层间开裂分析

采用通用有限元软件分析和计算器件在潮湿环境下的潮湿扩散,并计算由于吸潮使器件在无铅回流的高温下产生蒸汽压力,并对层间开裂现象进行分析。结果表明,气压是层间开裂的主要原因,在气压和热机械应力的作用下,层合面上的微孔洞扩张并结合起来,导致器件最后失效。     

加速浸润方法在塑封可靠性分析中的应用

在对塑封集成电路进行封装可靠性评估中,预处理过程(precondition)是必经的步骤。其中的浸润测试(soak)通常在非加速条件下进行,其耗时较长。在市场竞争日趋激烈的环境下,企业迫切需要缩短新产品的可靠性验证时间。文章针对JEDEC(电子器件工程联合委员会)和JEITA(日本电子信息技术协会)标准中涉及到的三种加速浸润条件,以组件在非加速条件下(JEDEC Level 3和JEITA Rank E)潮气的穿透力、吸收量及由此产生的失效为参照,确定在加速条件下,组件达到同样的潮气吸收量并产生相类似的失效所需的时间。同时应用有限元分析的方法进行建模和计算,并与实际的测量结果比较验证。     

PCB装配过程爆板之失效诊断

文章主要筛选作者处理的一些装配爆板案例进行归纳和逐一剖析,并加以简要论述其解决的对策,试图"对症下药",在装配中避免或改善存在的不良。     

印制电路板分层改善研究

随着欧盟RoHs法令从2006年7月开始实施,印制电路板装配不得不随之无铅化,传统已使用超过50年的63Sn／37Pb焊接材料被SnAgCu（Sn96．5％／Ag3．0％／Cu0．5％）代替,熔点由原来的187℃提升到217℃,相应的焊接温度由220℃。230℃提升到240℃。260℃,印制电路板必须经历熔点以上的焊接时间多出了50多秒,印制电路板吸收热大增,印制电路板必须提高耐热性能与之配合。在过去的一年中,印制电路板分层问题一直困扰着电路板制造商。 印制板分层的机理是电路板吸热后,不同材料之间产生不同的膨胀系数而形成内应力,如果树脂与树脂,树脂与铜箔的粘接力不足以抵抗这种内应力将产生分层,所以解决分层的思路是： 1．生产流程控制尽可能保证板子有最佳的抵抗内应力的能力; 2．使用性能优越的材料减少内应力。 丈章希望通过研究,在成本和品质双重约束下,找到最佳的解决方案,用最低的成本来解决分层问题。思路是从研究分层的原因着手,通过实验设计的方法,对分层的因素从材料选择、印制电路板制造过程控制到电路板装配的整个过程,进行系统分析。 本研究项目耗费25万元的试验材料成本,历时三个多月,最终从成本和品质控制,提升公司竞争力的角度,提出解决分层的三套方案。 在将实验结果运用到A公司的实践中后,产生了良好的经济效益,每月减少客诉成本约30万元,减少成本浪费约80万元,取得超过预期效益。