气密性封装内部水汽含量的控制

气密性封装内部水汽含量过高,会使芯片及电连接系统发生各种物理化学反应,从而造成器件参数不稳定甚至失效,为了保证空封半导体器件的可靠性,生产上不仅需要检测器件封装的气密性,而且需对器件内部水汽含量进行有效的控制。因国内许多生产单位不具备对内部水汽含量进行有效控制的条件和检测设备,因而通过本文的讨论并采用有效防止水汽存在或引入器件的内部,使水汽含量控制在规定的范围内(GJB548A-96、GJB33A-97规定内部水汽含量为:100±5℃,烘24小时以上,小于5000ppmV,且这是最低要求)。因要使器件(未经钝化处理)无因水汽引起的失效,最稳妥的办法是使器件内部水汽含量小于500ppmv;实际上,对大多数器件内部水汽含量若能保持在1000ppmv 以下即能保证器件可靠运行。我们采用合金烧结芯片、合金封帽的器件其内部水汽含量控制在300ppmV 左右,聚合物导电胶装片、合金封帽的在1200ppmV 左右,银玻璃装片、Pb-Sn-Ag 合金封帽的在3000ppmV 左右,即便有某些偏差,亦能保证内部水汽含量控制在较低的范围内,使生产的器件可靠性大大提高,并能100%通过水汽含量检测。     

混合微电路内部水汽含量控制技术

根据气密性封装混合微电路内腔残余气体数据的测试结果,对水汽含量超标的样品进行了深入分析。提出了一种阻断分离法,可用于分析混合微电路水汽失效的原因。采用该方法,对可能引起水汽失效的外壳密封性问题、粘结胶放气问题,以及内部元器件及组装材料放气问题分别进行了试验验证与组合分析,找到了与水汽失效相关的各种原因及控制办法。根据试验分析结果,系统地提出了控制混合微电路内部水汽及其他杂质含量的有效方法。     

微电路封装产品内部水汽含量的分析与控制方法

为了使我所微电路封装产品能广泛满足航空、航天及其他特殊领域对内部水汽含量的要求(≤5000ppm),提出了降低金属或陶瓷结构封装的微电路封装产品内部水汽含量的控制方法和工艺要求。     

密封元器件的残余气氛分析

简要介绍了密封元器件内部残余气氛分析的概念,以及生产厂家和使用方了解产品内部残余气氛分析的意义和作用。如何进行内部气氛分析,了解残余气氛可能造成的失效模式。如何进行产品的工艺调整,改进生产工艺以控制水汽含量,有助于提高密封元器件产品的质量和可靠性水平。     

封装环境的水汽含量控制

本文通过具体的试验尝试，配合一系列控制程序如封装环境控制、工艺加工控制等控制方法，摸索出一种较佳的封装工艺控制程序，为封装环境的水汽含量控制提供参考。     

晶体管封装腔内水汽含量的分析与控制

本文在对现有国军标晶体管封装腔内水汽含量检测及分析的基础上,提出了降低腔内水汽含量的有效办法和途径,经改进封装后的国军标晶体管,其腔内水汽含量从原来的27300－26200PPm下降到274－542PPm,改善了将近两个数量级,大大低于GJB33A－97规定的500PPm的标准要求,器件可靠性的提高,必将为广大军用户重点国防工程,军事装备的系统可靠性创造美好的前景。     

露点测试技术及其计算机辅助测试系统

1 引言 众所周知,内部水汽含量过高是导致铝金属化腐蚀(即长“白毛”)失效的主要原因。为了确保器件的可靠性,必须对器件的内部水汽含量指标进行严格考核。为此,必须有一种能对密封器件的内部水汽含量进行有效测试的方法。利用质谱方法进行的残余气体分析技术是最早获得人们认可的内部水汽含量检测技术。但是,这种技术太复杂、太昂贵,一般的实验室和生产厂都用不起,必须另找一种既经济又方便的替代方法。露点测试技术是MIL-STD-883和GJB548-88所推荐的、既经济又方便的替代方法之一。过去,由于我们国内缺乏这方面的检测技术,一直无法对器件的内部水汽含量进行检测考核。随着国军标的贯彻实施,器件的内部水汽含量必将成为一项必须考核的质量指标。因此,尽快开发出我们自己的内部水汽含量检测技术,是摆在我们面前的迫切任务。为了填补国内在这一领域的空白,我们从1987年开始,进行了露点测试技术的开发研究。经过两年多的研究,终于成功地开发出这种露点技术及其计算机辅助测试系统。随后,又将这一技术应用到我们承担的多项研究分析任务中,收到了良好的效果。     

内部水汽含量检测技术和低压封装限制

介绍了GJB 548A方法1018规定的内部水汽含量的三种测定程度和原理以及所用的设备，并重点介绍了程度1中的有关测试方法以及对内部封装压强的要求。     

高可靠集成电路封装技术研究

针对半导体模拟集成电路内部水汽含量大,不能满足装备对集成电路长期可靠性要求的现状,对陶瓷熔封、金属储能焊封两种封装技术进行了系统分析,针对可能导致器件内部水汽含量增大的主要原因,进行工艺研究,实现了有效控制器件内部水汽含量的预定目标,使封装器件内部的水汽含量由10000-50000ppm提升到5000ppm以内的水平,大幅度提升器件封装的可靠性。     

镀金盖板上的绿激光标识技术

镀金盖板广泛用于军品集成电路的气密性封装中,其表面标识通常采用油墨移印工艺,但油墨移印的标识在筛选或考核过程中有时存在部分脱落的风险,造成鉴定难以通过。在镀金盖板上的绿激光标识技术,不仅解决了镀金盖板标识脱落的问题,而且解决了高可靠集成电路镀金盖板表面标识产品序列号的工艺难题。激光标识后的样品,顺利通过了按GJB548B要求进行的温度循环、热冲击、耐溶剂和盐雾等可靠性试验。对镀金盖板的激光标识区域进行了电镜扫描和解剖分析的结果表明,标识区域镀金层成份和金层厚度基本没有变化。     

高可靠厚膜DC／DC变换器工艺研究

125℃DC/DC变换器代表了军用DC/DC变换器可靠性的最高标准,需采用厚膜工艺配套,利用浅腔式金属外壳平行缝焊封装替代平底式金属外壳锡焊封装,提高气密性（漏气率达10^-8atm.cm^3/s数量级）,克服锡焊使用助焊剂造成电路受松香污染的缺陷。阐述了高可靠厚膜DC/DC变换器所涉及的关键工艺。厚膜多层工艺。基板与底座的焊接工艺,元器件与变压器的粘接/焊接工艺,粗细（Au、Al）丝焊工艺、平行缝焊工艺。本文也介绍了封装的工艺结构,推荐的厚膜125℃DC/DC变换器工艺流程,这些工艺技术适用于高标准的厚膜混合集成功率电路,该类电路工作温度范围-55-125℃,能承受温度冲击：GJB548：1010条件C100次（-65℃-150℃）,可通过严格的军标GJB2438考核,具有很高的应用价值和工艺水平。     

密封电子元器件内部水汽含量问题探讨

提出了国产密封电子元器件封装内部水汽含量高的问题，阐述了内部水汽对元器件性能与可靠性的影响，探讨了降低内部水汽含量的主要技术途径。     

金凸点键合工艺在国产陶瓷外壳中的应用

国产陶瓷外壳已经逐渐应用于高可靠要求的各类电子元器件的封装上。在IC封装过程中, 随着封装密度的提高,因其键合指状引线的质量难以满足键合工艺要求,为使其能达到工艺控制要求, 我们开发出一些相应的封装技术,提高了产品的可靠性。金凸点键合工艺用于提高国产陶瓷外壳键合指 上的键合引线强度有非常明显的效果,是一项较新的技术。     

半导体器件和集成电路水汽含量控制的研究

半导体器件和集成电路水汽含量偏高,会影响产品的电性能和可靠性。随着可靠性要求的提高,半导体器件和集成电路的内部水汽含量要求控制在5×10^-3以下。导致水汽含量偏高的原因有3个方面：一是壳体的密封性能差;二是预烘焙不够充分或封帽时控制不当：三是封帽时氮气的纯度不高。针对这3个方面因素分别提出了相应的解决办法,将封装产品的水汽含量稳定地控制在5×10^-3以下,一般内控指标要求在2×10^-3以下,才能保证产品批次性质量要求,从而提高产品的可靠性．     

铜柱法协同高导热介质提升和封装基板散热能力提升研究

本文介绍了一种封装基板散热效能提升方案,通过同时采用高导热封装基板材料和铜柱法工艺,实现封装基板的热导率得到显著提升。本研究的重点是封装载板的热性能,从基板材料和封装基板工艺制备的角度出发,对高导热率封装基板材料进行工艺的可靠性分析和实验验证。此外,还提供了封装基板材料的热导率和相应封装载板产品的热扩散系数测试方法及测试结果的讨论。同时,对比研究了高导热率的封装基板材料和传统的封装基板材料分别应用于与铜柱法工艺和激光工艺。实验结果表明,由于铜柱法可以实现实心互联结构且侧壁光滑,高导热率封装基板材料结合铜柱法可实现最优的散热效果,对应的封装载板产品的热扩散系数和热导率较传统的封装基板材料分别提升60%和2.6倍,在未来芯片和模组封装热管理中具备显著的优势和潜力。     

金属外壳封装电路内部水汽含量的分析与控制措施

较为系统地分析了金属外壳封装电路内部水汽来源问题，并在大量试验的基础上，制定了金属外壳封装电路内部水汽含量的有效控制措施，包括对金属外壳封装电路封装气密性的控制、封装环境的控制、封装前烘烤条件的控制等。     

FPC产品封装成品率提升的研究

经过对倒装新产品的电性能测试数据分析,获取了智能卡产品倒装工艺的成品率数据,通过对倒装工艺过程的介绍,假设了成品率损失出现的可能原因,接着对假设进行了分析,找出了成品率损失与芯片制造的关联性,提出了封装设计的解决方案,通过对相关的制程的改进,提升了该产品的成品率。最后,通过对封装工艺的进一步分析,提出了封装工艺改善的措施,得到了该类产品成品率提升的途径与相关的结论。     

光电耦合器内部气氛长期贮存变化的研究

根据气密封装器件的内部气体流动原理,对光电耦合器内部气氛含量的初始状态进行了分析,对长期贮存的变化状态进行了预测,随后采用内部气氛分析仪验证预测结果,证明了气体流量原理能够有效预测光电耦合器封装内部的气氛含量,并且能够将封装工艺的薄弱环节暴露在检测初始阶段。通过分析测量漏率与真实漏率之间的关系,对提高预测光电耦合器内部气氛含量长期贮存变化的准确性提出了建议。     

陶瓷封装腔体内气体含量分析与控制

气密性封装技术应用广泛,内部水汽的含量能很好地控制在5 000×10-6以下。但在气密性封装器件的失效分析中发现,失效器件的某些失效与其内部除水汽之外的其他气氛含量异常有关,如锡基焊料焊接芯片长期贮存后抗剪/抗拉强度下降,与内部氧气含量高有关;银玻璃烧结的,长期贮存后抗剪/抗拉强度下降,与内部二氧化碳含量异常相关;内部...     

浅谈电极对平行缝焊质量的影响

伴随着现代微电子技术的高速发展,对温度较敏感的电子元器件在设计中被普遍采用,为了满足这种电子元器件的封装要求,平行缝焊技术应运而生。平行缝焊是一种温升小、气密性高的高可靠性封装方式,普遍用于对水汽含量和气密性要求较高的集成电路封装中。影响平行缝焊质量的有诸多因素,如盖板和管壳之间的匹配、工艺参数的设置、电极表面的状态等。我们通过在SSEC(Solid State Equipment Company)M-2300型平行缝焊机上进行实验,总结出电极的状态对于平行缝焊的成品率有着直接的影响。