COF结构中键合力损伤芯片Al层的研究

运用实验和有限元模拟相结合的方法,研究了非导电膜和金-金共金工艺中键合力对芯片Al压焊块内应力分布的影响,并分析了样品的失效部位和失效原因.挠性基板上印制线宽度不同时键合力对芯片损伤情况的研究表明,小印制线宽度在相同单位面积键合力情况下对Al压焊块损伤较轻.讨论了印制线宽度对键合偏移容差的要求.     

微细问距COF连接研究

微细间距柔性(线路)板上芯片COF是解决移动显示模块轻薄短小化的重要方法之一.使用四点法测试接触电阻以及拉力和两组可靠性(加速湿度实验和热冲击实验)的测试比较,研究了30靘间距的倒装芯片采用金-锡共晶、金-金NCF、金-金共金3种连接方式的COF工艺.实验表明使用金-金NCF工艺的产品在经过504 h的可靠性测试后,依旧保持小于5∩的接触电阻,可靠性高,同时通过比较工艺流程,金-金NCF工艺变动成本低,只需通过对现有的,基于各向异性导电膜工艺的生产设备稍加变动,即可形成生产力.加速了企业微细间距COF技术转型并进入批量生产的过程.     

基于制作COF精细线路的液态光致抗蚀液性能研究

卷对卷丝网印刷机在超薄挠性覆铜箔层压板上丝网印刷液态光致抗蚀液,实现COF精细线路的制作。研究了液态光致抗蚀液的感光性能与分辨率力等性能,考察了制作出COF的线路效果。实验结果表明,液态光致抗蚀液网印的针孔数随厚度的减小而增加,液态光致抗蚀剂曝光级数随曝光能量的变化趋势与干膜是一致的,11μm厚液态光致抗蚀剂分辨的最小线路宽达到25μm,满足COF精细线路制作的要求。     

采用底部填料预涂工艺的Au-Sn粘结倒芯片COF技术

概述了COF粘结技术以及应用底部填料预涂工艺的Au-Sn粘结倒芯片COF技术。     

板上芯片固化后残余应力分布的有限元模拟

用有限元模拟研究了板上芯片固化后残余应力的分布.在FR4及陶瓷分别作基板的两种情况下,残余应力分布最显著的差异是等效应力分布不同.讨论了基板厚度及粘合胶厚度对残余应力的影响,表明采用陶瓷基板时增加粘合胶的厚度以降低残余应力来作为低应力封装的一种手段是可行的.硅压阻传感芯片测量结果与计算机模拟结果的比较表明,计算机模拟值与实验测量值比较接近,测量值的正负区间与模拟值的正负区间吻合.     

板上芯片固化后残余应力分布的有限元模拟

用有限元模拟研究了板上芯片固化后残余应力的分布.在FR4及陶瓷分别作基板的两种情况下,残余应力分布最显著的差异是等效应力分布不同.讨论了基板厚度及粘合胶厚度对残余应力的影响,表明采用陶瓷基板时增加粘合胶的厚度以降低残余应力来作为低应力封装的一种手段是可行的.硅压阻传感芯片测量结果与计算机模拟结果的比较表明,计算机模拟值与实验测量值比较接近,测量值的正负区间与模拟值的正负区间吻合     

LCD驱动芯片CoF封装技术的现状及发展

挠性封装基板具有可弯折、重量轻、厚度薄等特点。基于挠性基板的CoF互连技术逐渐成为薄膜晶体管液晶显示屏(TFT-LCD)驱动芯片的主流封装技术。针对液晶显示系统中驱动芯片CoF封装技术的4种主要互连技术——ACA连接技术、NCA连接技术、焊料连接技术和金-金热压技术的原理、特点、研究现状和发展前景进行了总结,提出了未来CoF互连技术可能出现的新工艺和发展方向。     

COB芯片组装产品的工艺质量分析

本文对采用板上芯片技术（ＣＯＢ）组装的某电子产品因时间延长而出现的 产品质量问题进行了分析。采用故障树的方法，全面找出了可能引起此类问题的工艺原 因和物料原因。通过工艺跟踪和质量检验，确定了引起这类问题的主要原因是由键合焊 前的清洗工艺不当所致。实践证明，改进清洗工艺后，产品的质量大大提高。     

45 nm芯片铜互连结构低k介质层热应力分析

采用铜互连工艺的先进芯片在封装过程中,铜互连结构中比较脆弱的低介电常数(k)介质层,容易因受到较高的热机械应力而发生失效破坏,出现芯片封装交互作用(CPI)影响问题.采用有限元子模型的方法,整体模型中引入等效层简化微小结构,对45 nm工艺芯片进行三维热应力分析.用该方法研究了芯片在倒装回流焊过程中,聚酰亚胺(PI)开口、铜柱直径、焊料高度和Ni层厚度对芯片Cu/低κ互连结构低κ介质层应力的影响.分析结果显示,互连结构中间层中低κ介质受到的应力较大,易出现失效,与报道的实验结果一致;上述四个因素对芯片低κ介质中应力影响程度的排序为:焊料高度＞PI开口＞铜柱直径＞Ni层厚度.     

焊层空洞对IGBT芯片温度的影响

焊层空洞是造成IGBT模块散热不良的主要因素,基于IGBT的七层结构,建立了IGBT模块封装结构的三维有限元模型并对其进行热分析,研究焊层空洞对IGBT芯片温度的影响。对比了有无焊层空洞时IGBT模块的整体温度分布,分析了空洞类型、空洞大小、空洞形状、空洞数量及空洞分布对IGBT芯片温度分布的影响。研究结果表明:芯片焊层空洞对芯片温度的影响较大,衬板焊层空洞对芯片温度的影响较小;贯穿型空洞对芯片温度的影响要大于非贯穿型空洞;单个空洞越大,IGBT芯片温度越高;相同形状的空洞,处于边角位置比处于焊层内部对芯片温度影响大;多个空洞分布越集中,芯片温度越高;焊层缝隙对芯片温度的影响要小于空洞对芯片温度的影响。因此,在封装过程中应避免出现芯片焊层空洞,以提高IGBT的可靠性。     

解决COG邦定工艺中的IC翘曲问题

今天,各种电子设备在生活中日益普及,人们对于电子设备的要求已经不仅仅停留在功能上。轻薄化是电子设备发展的一个重要方向,随之而来的就是对液晶面板轻薄化的要求,而轻薄化会带来IC翘曲的问题。文章通过对IC翘曲的研究,得出了降低COG邦定中的主压温度并增高基座温度可以解决IC翘曲的结论。文中的结论对生产中COG邦定工艺的改善有很大作用,并且已经在企业生产中得以应用。     

大容量超高压铝电解电容器的研究

针对大型电子设备用大容量超高压铝电解电容器的特点,分析了此类电容器的设计原理,通过开发超高压工作电解液,进行防芯子变形设计,增加带孔圆形支承片,并采用覆盖铝片的设计来减少焊接点氧化膜损伤,研制出大容量超高压铝电解电容器(550V,8200μF,φ100mm×220mm),可承受高纹波电流(120Hz,20.5A)且寿命长,耐久性达到85℃,5000h,有较好的应用前景.     

WLCSP中微焊球结构尺寸对其热应力的影响

晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)微焊球结构尺寸对其热机械可靠性有重要的影响。通过二维有限元模拟筛选出对WLCSP微焊球及其凸点下金属层(UBM)中热应力影响显著的参数,采用完全因子实验和多因子方差统计分析定量评估各种因子影响的显著性,最后建立三维模型,用子模型技术研究关键尺寸因子对热应力变化的影响。研究发现,焊球半径是影响焊球热应力的最关键尺寸因子,电镀铜开口和铜焊盘厚度对焊球热应力的影响也较显著;钝化层开口和焊球半径是影响UBM热应力的最关键尺寸因子。随着焊球半径增大,焊球热应力减小。     

表面翘曲度对晶圆直接键合的影响

根据薄板弯曲理论,推导出晶圆表面翘曲度及夹具形状影响晶圆直接键合的理论公式,很好地解释了晶圆材料性质及尺寸大小对直接键合的影响.利用理论公式比较了晶圆在外压力和无外压力作用下翘曲度对晶圆直接键合的不同影响,结果表明晶圆键合后的形状由晶圆的初始形状及键合所用的夹具决定.最后应用有限元进行了仿真分析,仿真结果表明,晶圆存在一定翘曲度时施加合适的外压力将有助于晶圆的直接键合.     

双层SiO2薄膜对ZnO/Si结构瑞利波器件性能的改善

利用3D有限元法分析了SiO2薄膜对ZnO/IDT/Si结构中瑞利波特性的影响,包括相速度(vp)、机电耦合系数(k2)和频率温度系数(τf)。结果表明,当hZ/λ=0.44时,ZnO/IDT/Si结构激发的瑞利波的机电耦合系数最大值k2max=2.38%,且vp=3 016 m/s,τf= -32.94×10-6 ℃-1。引入底层SiO2薄膜,即ZnO/IDT/SiO2/Si结构,瑞利波的机电耦合系数大幅提高,当hZ/λ=0.44,hsb/λ=0.25时,k2max=3.41%,且vp=2 801 m/s,τf=-11.43×10-6 ℃-1。继续引入顶层SiO2薄膜,即SiO2/ZnO/IDT/SiO2/Si结构,瑞利波相速度得到提高,但机电耦合系数随着SiO2厚度的增加而减小。当hZ/λ=0.44,hsb/λ=0.25,hst/λ=0.25时,k2=2.61%,vp=3 036 m/s,τf=18.44×10-6 ℃-1。双层SiO2薄膜的引入提高了ZnO/IDT/Si结构瑞利波器件的相速度、机电耦合系数,实现了温度补偿,因此,该结构可用于高机电耦合系数、高温度稳定性及低成本SAW器件的研制。     

一种新型电调FBAR结构的仿真分析

针对目前薄膜体声波谐振器(FBAR)调谐范围小的问题,提出了一种新型电调FBAR结构,在传统FBAR的压电薄膜和底电极之间引入一层n型掺杂AlN半导体(n-AlN)薄膜。利用COMSOL Multiphysics对新型FBAR进行建模仿真计算,得到其谐振频率为1.92 GHz,阻抗特性曲线中存在寄生谐振峰,通过调整顶电极厚度进行优化,结果表明,当顶电极厚为0.1μm时,寄生谐振峰消失,此时器件谐振频率为1.976 GHz,且顶电极厚度调整后器件整体性能有较大提升。对优化后的新型FBAR进行电调仿真分析,得到其调谐量为600 kHz/V,比传统FBAR的150 kHz/V有很大的提高,另外,仿真结果显示,谐振频率与外加调谐电压呈指数正相关。     

基于聚偏氟乙烯的触力传感器结构优化分析

以聚偏氟乙烯(PVDF)作为触力传感器的敏感元件,通过控制变量的方法探究了PVDF触力传感器的上下衬底材料的类型和厚度对传感器灵敏度的影响.通过对压电材料的压电方程的理论计算,得到触力输入与电压输出的关系.有限元分析结果表明,上下衬底材料的厚度和弹性模量对触力传感器的灵敏度影响较大.当采用0.025 mm的PDMS作为上下衬底材料时,触力传感器的灵敏度达到0.527 mV/N.     

金属梁结构表面微损伤的谱有限元分析

针对智能压电晶片梁结构,采用谱有限元方法,基于力电理论建立压电晶片/结构耦合系统的机电阻抗损伤评价的谱元数值模型。模型中假设采用Timoshenko梁理论,压电晶片采用Euler-Bernoulli梁理论和一维压电双向耦合理论。利用哈密顿原理得到时域中控制方程和边界条件,经FFT变换建立谱元模型,进而利用谱有限元法分析了导波的频率响应特性、导纳特性以及损伤对导纳响应的影响,数值结果与有限元结果取得较好的一致。谱有限元力电耦合模型为深入理解实际检测信号进行损伤检测和评估提供了分析依据。