电镀镍层对金属封装外引线弯曲疲劳性通的影响

笔者系统地研究了改善金属封装外引线抗弯曲疲劳的方法，发现各种类型的电镀镍层对外引线弯曲疲劳性能有不同的影响，其中在氨基磺酸镍镀液中，采用多波形电流电镀时外引线抗弯曲疲劳的性能最好。另外，用H2作为保护气体，对引线弯曲性能较差的镀覆亮镍的金属封装进行退火，也能明显改善外引线的抗弯曲疲劳能力。     

电镀镍层对金属封装外引线弯曲疲劳性能的影响

笔者系统地研究了改善金属封装外引线抗弯曲疲劳的方法。发现各种类型的电镀镍层对外引线弯曲疲劳性能有不同的影响,其中在氨基磺酸镍镀液中,采用多波形电流电镀时外引线抗弯曲疲劳的性能最好。另外,用H2作为保护气体,对引线弯曲性能较差的镀覆亮镍的金属封装进行退火,也能明显改善外引线的抗弯曲疲劳能力。     

外引线弯曲疲劳断裂原因及其影响因素

通过SEM观察了经历不同弯曲次数疲劳试验的可伐合金引线样品,分析了引线在弯曲试验中所受的应力,提出了外引线弯曲疲劳断裂的失效模型,并讨论了施加的载荷、玻璃弯月面以及表面覆盖层对外引线弯曲疲劳断裂行为的影响.     

金属封装用低阻复合引线的优化设计

给出了以容易测量的内芯材料横截面积所占整个复合引线面积之比为自变量的同轴复合圆柱形引线的电阻率、轴向和径向的热膨胀系数的计算公式.运用这些公式并从相应图中可以便捷地确定这类复合材料的优化设计范围.将该结果应用于4J50包铜复合引线的优化设计,并进行了实验验证.     

氢对金属封装密封元器件可靠性的影响

氢气作为金属封装密封电子元器件中可能存在的一种内部气氛,能够参与其失效过程,影响其性能、寿命与可靠性,在大部分情况下是有害的。研究了密封腔中氢气的来源,分析了与氢有关的水汽、裂纹、金属性质变化以及半导体功能退化等各种失效原因以及检测方法。并提出了一些可行的解决办法。     

半导体外壳引线镀镍层的孔隙及脆性对引线断裂的影响

本文通过在可伐引线表面分别电镀氨基磺酸镍及瓦特镍的方法,讨论了镀层孔隙及脆性对可伐引线应力腐蚀的影响,通过实验验证了瓦特镍层脆性的原因,并在此基础上提供了改善镍层脆性的一种办法。     

一种耐疲劳耐弯曲光纤的研制

研制了一种耐疲劳耐弯曲光纤,测试了光纤的光学性能、机械性能和温度性能,并初步研究了碳涂覆光纤的着色和熔接工艺。测试结果表明,光纤的光学性能满足G.657A1的要求,动态应力腐蚀敏感性参数(即动态疲劳指数)达到了100以上。该光纤具有较高的寿命,预期可用于FTTH中。     

引线成形中劈刀反向运动对引线影响的研究

利用视频图像序列,获得劈刀的运动轨迹,针对劈刀运动可以视为在某一平面内平移运动和绕第一焊点做圆周运动的组合,将劈刀反向段运动分解为切向运动和法向运动。采用点到弦距离累积法计算平均曲率来描述引线弯曲特征,以及计算各时刻引线的长度、旋转角和角加速度,通过分析法向运动与引线弯曲度、线长变化关系,切向运动与引线旋转角和角加速度变化关系,结果得出了劈刀反向段运动对引线轮廓的影响规律,该方法为进一步研究劈刀和引线的动态特性提供了有价值的参考。     

外载荷对激光弯曲成形影响的数值研究

为了研究外载荷对板材激光弯曲成形的影响,建立三种数值模拟工况:无外载荷作用下的激光弯曲成形、外载荷协同作用下的激光弯曲成形和外载荷作用后的激光弯曲成形,并采用顺序热应力耦合分析技术进行数值模拟。首先对板材模型进行传热分析获得瞬态温度场,然后将其导入三种模拟工况进行位移场的准静态分析。结果表明:施加朝向激光束工作面的弯矩能够有效提高板材的弯曲程度,其中外载荷作用后的模拟工况提高的效果最为显著;施加背向激光束工作面的弯矩会使板材发生反向弯曲,并在激光束终点的位置产生位移场的边界效应。     

镀Ni管壳侧壁硅橡胶粘接开裂机理研究

A型号硅橡胶粘接在镀Ni管壳侧壁后存在开裂情况,包括初始加工后胶点开裂、经历单次清洗后开裂,以及经历随机振动等可靠性试验后开裂,这会导致连接失效等一系列可靠性问题。文章针对A型号硅橡胶在镀Ni管壳侧壁引线加固时出现开裂的问题,进行了引线粘接极限破坏力理论计算、不同胶点直径和粘胶间距的仿真,以及等离子清洗提升表面能等研究。研究结果表明,优化引线粘接结构并对镀Ni管壳进行等离子体清洗可以明显提升A型号硅橡胶在镀Ni管壳侧壁粘接的可靠性。相关研究结果可以用于A型号硅橡胶实际生产。     

CSP封装Sn-3.5Ag焊点的热疲劳寿命预测

对芯片尺寸封装(CSP)中Sn-3.5Ag无铅焊点在热循环加速载荷下的热疲劳寿命进行了预测.首先利用ANSYS软件建立CSP封装的三维有限元对称模型,运用Anand本构模型描述Sn-3.5Ag无铅焊点的粘塑性材料特性;通过有限元模拟的方法分析了封装结构在热循环载荷下的变形及焊点的应力应变行为,并结合Darveaux疲劳寿命模型预测了无铅焊点的热疲劳寿命.     

封装腔体内氢气含量控制

目前,对密封腔体内的水汽、二氧化碳、氧气含量的研究比较多,内部水汽含量控制在≤5 000 ppm、氧气控制在≤2 000 ppm、二氧化碳控制在≤4 000 ppm、氦气控制在≤1 000 ppm的密封工艺技术已解决[9],氢气含量控制的研究则未见报道。对于一些气密性要求高的封装应用领域,还需要控制氢气含量,如MEMS、GaAs电路等。分析了平行缝焊、Au80Sn20合金封帽的导电胶、合金烧结的器件的内部氢气含量,并分析了125℃168 h和125℃1 000 h贮存前后氢气含量的变化情况;在试验的基础上,提出了氢气的主要来源和针对性的工艺措施,并取得了期望的结果：密封器件经过125℃、1 000 h贮存后的氢气含量也能控制在≤4 000 ppm。     

Electrical Characteristics of the Three-Dimensional Interconnection Structure for the Chip Stack Package with Cu through Vias

A chip stack specimen of a three-dimensional (3-D) interconnection structure with Cu vias of 75-μm diameter, 90-μm height, and 150-μm pitch was successfully fabricated using via hole formation with deep reactive ion etching (RIE), Cu via filling with pulse-reverse pulse electroplating, Si thinning, Cu/Sn bump formation, and flip-chip bonding. The contact resistance of a Cu/Sn bump joint and Cu via resistance could be determined from the slope of the daisy chain resistance versus the number of bump joints of the flip-chip specimen containing Cu vias. When the flip chip was bonded at 270°C for 2 min, the contact resistance of a Cu/Sn bump joint of 100-μm diameter was 6.74 mΩ, and the resistance of a Cu via of 75-μm diameter and 90-μm height was 2.31 mΩ. As the power transmission characteristics of the Cu through via, the S₂₁ parameter was measured up to 20 GHz.     

一种基于TSV和激光刻蚀辅助互连的改进型CIS封装

提出了一种基于硅通孔(TSV)和激光刻蚀辅助互连的改进型CMOS图像传感器(CIS)圆片级封装方法.对CIS芯片电极背部引出的关键工艺,如锥形TSV形成、TSV绝缘隔离、重布线(RDL)等进行了研究.采用低温电感耦合等离子体增强型化学气相淀积(ICPECVD)的方法实现TSV内绝缘隔离;采用激光刻蚀开口和RDL方法实现CIS电极的背部引出;通过采用铝电极电镀镍层的方法解决了激光刻蚀工艺中聚合物溢出影响互连的问题,提高了互连可靠性.对锥形TSV刻蚀参数进行了优化.最终在4英寸(1英寸=2.54 cm)硅/玻璃键合圆片上实现了含有276个电极的CIS圆片级封装.电性能测试结果表明,CIS圆片级封装具有良好的互连导电性,两个相邻电极间平均电阻值约为7.6Ω.     

提高微波器件封装可靠性的工艺研究

分析了微波外壳产生失效的主要原因,针对其在制备过程中的关键工艺以及技术难点展开讨论.分别论述了影响外壳可靠性的各个关键因素以及影响机理,包括瓷件尺寸精度和平整度、金属化强度与钎焊技术等,结合现有的工艺情况,分别提出相应的控制措施,并取得良好的效果.     

芯片尺寸封装工艺技术

芯片尺寸封装(CSP)技术是近年来发展最为迅速的微电子封装技术之一。文章介绍了目前出现的四类CSP结构形式，分析了每种结构的工艺技术特点及其制作方法。     

一种新型金属表面安装外壳的设计与制作

介绍了表面安装技术的优点及特点；详细介绍了一种新型外壳的结构设计及制作工艺；给出了实验结果。