有机封装基板界面处理工艺对结合强度与可靠性的影响

封装基板分层是塑封电路常见的一种失效模式,塑封基板分层会导致整个电路出现开路问题。基板分层通常与其界面间结合强度不足、基板水汽等有关。研究了铜表面的粗化处理、味之素堆积膜（ABF）表面的等离子清洁对铜和ABF表面的形貌、粗糙度以及界面间结合的影响,粗化后的铜表面与ABF树脂的剥离界面分析结果证明界面间断裂失效属于物理结合力失效。同时还对基板加工过程的吸水率及不同烘烤参数对除水效果的影响进行了研究。通过引入铜面粗化处理、等离子清洁和增层前烘烤,解决了基板封装后出现分层的问题,同时封装后的产品通过了部分热可靠性测试。     

铁氧体多层布线基板技术的发展

本文介绍了铁氧体多层布线基板的特点，通过其与陶瓷材料的对比，突出了此项技术的优点。结合国内外的发展现状，重点列举了其应用方向与应用领域，具用很强的应用前景。     

自防护复合焊膏在微系统T/R组件封装中的应用

微系统封装由于极大提升了整个系统的功能与性能，已经逐步成为T/R组件最为重要的封装方式。航空、航天、军事、汽车等领域中的雷达等电子产品均对轻小型微系统T/R组件有着迫切的需求，但是目前微系统T/R组件常采用的低温/高温共烧陶瓷电路基板，与电装复合介质电路板之间的热膨胀系数失配度较大，极易造成中间连接的焊球（柱）焊点界面开裂，进一步造成整个系统的失效。针对HTCC基板与电路基板之间焊球的封装失效现象进行了研究，提出了一种复合添加环氧树脂制备自防护焊膏进行封装的工艺新方法，观察了封装界面的组织形貌并记录了焊点力学性能的演化规律，归纳并总结自防护焊膏提升可靠性的机理，为加速T/R组件微系统化的进一步落地提供了借鉴和指导。     

集成电路有机基板倒装焊失效分析与改善

为了满足产品便携化和多功能化的需求,芯片设计正朝着多功能和大规模集成的趋势发展,集成电路封装也逐步向大尺寸、高密度的方向演进,特别是倒装芯片技术的应用,可以实现更高的封装密度和更快的信号传输速度。然而,不同材料的热膨胀系数存在差异,热失配容易引发互联凸点开路失效。为研究有机基板倒装焊集成电路在封装制程中失效的原因,采用扫描电子显微镜（SEM）结合有限元分析法,模拟有机基板在温度循环和回流焊过程中的应力分布状态并进行分析,结果表明,在回流焊过程中有机基板四周边缘位置的凸点所受应力较大。采用磁性载具和在焊盘上预制焊料的方法可以显著降低电路失效风险。     

高密度陶瓷倒装焊封装可靠性试验开路后的失效定位

陶瓷材料具有优良的综合特性,被广泛应用于高可靠微电子封装.陶瓷倒装焊封装的特殊结构使得对其进行失效分析相较其他传统封装形式更为困难.针对一款在可靠性试验中发生开路的高密度陶瓷倒装焊封装器件,制定了一套从非破坏性到破坏性的试验方案对其进行分析.通过时域反射计(TDR)测试排除了基板内部失效的可能性,通过X射线(X-ray)检测、超声扫描显微镜(SAM)和光学显微分析初步断定失效位置,并最终通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪实现了对该器件的准确的失效定位,确定失效位置为基板端镀Ni层.该失效分析方法对其他陶瓷倒装焊封装的失效检测及分析有一定的借鉴意义.     

MCM-C中厚膜电阻的寿命分布及退化规律的研究

重点研究了MCM-C基板的可靠性，包括厚膜电阻、基板布线以及互连通孔。试验采取加温度应力与电应力的双应力加速寿命试验。试验中发现，厚膜电阻的退化先于基本布线和互连通孔，故厚膜电阻的退化在MCM-C基板可靠性中起主要的作用；重点讨论了厚膜电阻在热电应力下的失效规律及寿命分布，试验结果表明厚膜电阻的寿命分布服从威布尔分布。     

一种新型FC和WLP的柔性凸点技术

FC(倒装片)和WLP(圆片级封装)均要在圆片上制作各类凸点,它们与基板焊接互连后,由于各材料间的热失配可能造成凸点——基板间互连失效,从而影响了器件的可靠性和使用寿命。解决这一问题的通常做法是对芯片凸点与基板间进行下填充。本文介绍的柔性凸点技术是在焊球下面增加一层具有弹性的柔性材料,当器件工作产生热失配时,由于柔性材料的自由伸缩,将大大减小以至消除各材料间的失配应力,使芯片凸点与基板下即使不加下填充,也能达到器件稳定、长期、可靠地工作的目的。     

功率HIC基板及其工艺布局设计研究

基板选用和工艺布局是功率混合集成电路两项重要技术内容。根据基板材料不同，功率基板及其布线工艺主要分为陶瓷基板和金属基板两大类。常规陶瓷基板以96％Al2O3陶瓷为代表，高导热陶瓷基板以BeO、AIN陶瓷为代表。陶瓷功率基板大部分采用厚膜布线工艺，另一种布线方式是DBC布线。绝缘金属基板的种类很多，最常使用的是铝基板，另...     

SMT焊点可靠性

本文针对典型SMT焊点在无铅条件下焊点的可靠性问题,焊点的可靠性问题主要是焊点在热循环过程中由于芯片载体与基板材料之间的热膨胀失配（CET）而导致焊点的疲劳失效。     

基于LTCC基板BCB/Cu薄膜混合多层互连技术研究

针对微系统小型化集成对高性能成膜基板需求,研究了基于LTCC基板的BCB/Cu薄膜多层互连关键技术及过程控制要求。提出一种高可靠"T"型界面互连方式的薄膜磁控溅射Cr/Cu/Cr和Cr/Pd/Au复合膜层结构及其制备方法。研究了LTCC基板收缩率偏差、LTCC-薄膜界面缺陷及粗糙度、BCB介质膜固化应力、介质膜金属化的应力等因素对厚薄膜混合基板质量的影响。制备的12层厚薄膜混合基板(10层LTCC基板,2层薄膜布线) 60片,100%全部通过GJB2438 C.2.7成膜基片评价考核要求,相比LTCC基板,布线密度提高4倍,尺寸缩小40%。     

Wire bonding characteristics of gold conductors for low temperature co-fired ceramic applications

Low temperature co-fired ceramic (LTCC) with gold conductors has been used for high reliability applications, such as satellite communications. When the gold metallization is co-fired with the LTCC tape, inorganic adhesion additives in the gold conductor interact with the LTCC glass. This interaction is essential to provide adequate adhesion for the gold metallization. However, this interaction can also reduce the softening point of the LTCC glass. The reaction product can migrate to the surface of the gold conductor and affect the wire bondability of the gold conductor.Effort has been made to develop surface gold conductors with optimized interaction with LTCC. The new gold conductor shows significant reduction of inorganic particles on the surface and improvement of wire bondability. A systematic wire bonding study has been performed on gold conductors under various wire bonding conditions. It is demonstrated that the wire bonding window can be improved significantly by reducing the interaction between LTCC and gold metallization. This paper reports the results of the wire bonding study.     

LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术

LTCC基板上薄膜多层布线工艺是MCM-C/D多芯片组件的关键技术。它可以充分利用LTCC布线层数多、可实现无源元件埋置于基板内层、薄膜细线条等优点,从而使芯片等元器件能够在基板上更加有效地实现高密度的组装互连。文章介绍了LTCC基板上薄膜多层布线工艺技术,通过对导带形成技术、通孔柱形成技术和聚酰亚胺介质膜技术的研究,解决了在LTCC基板上薄膜多层布线中介质膜"龟裂",通孔接触电阻大、断路,对导带的保护以及电镀前的基片处理等工艺难题。     

PCB阻焊膜下方线路腐蚀失效案例研究

近年来一些PCB组件在使用或储存一段时间后出现表面线路发黑甚至开路,导致产品失效。本文通过电路分析、电镜能谱、金相切片、离子色谱等一系列分析,确定失效为线路腐蚀所致,并分析了线路腐蚀的原因以及提出了解决方法。     

我国LTCC多层基板制造技术标准现状及需求研究

介绍了我国LTCC（低温共烧陶瓷）技术的应用情况,以及国内外LTCC多层基板制造的设计、工艺、材料、设备、组装、检测等技术标准的现状,论述了LTCC制造业与技术标准的关系,分析了我国LTCC制造业对相关技术标准的需求。     

一种LTCC带通滤波器研制与实现

低温共烧陶瓷（LTCC）技术作为一种新兴的集成封装技术,已广泛应用于各个电子领域,而建模分析和优化综合是叠层LTCC滤波器设计的关键。在此利用智能方法对叠层LTCC滤波器的建模及优化,采用LTCC工艺技术制备多层结构的LTCC滤波器,从而实现了滤波器优良的高频、高速传输特性和滤波器的小型化和高可靠性。     

毫米波LTCC组件中的波导-微带转换

介绍了Ka波段LTCC(低温共烧陶瓷)组件中矩形波导-微带的一种新型转换结构。这种转换结构通过波导和微带间的开槽耦合以及在LTCC多层布线基板中用金属填充通孔阵列等效替换波导壁而实现。此类型波导到微带的转换无需将安装在波导内的LTCC基板加工成特殊形状,便于加工,而且转换对LTCC基板和波导的机械安装公差要求较低。     

低温烧结介质基板材料研究进展

从陶瓷基介质材料和微晶玻璃基介质材料两个方面进行综述,介绍了几种低温烧结介质基板材料的国内外研究进展,研究了低温烧结介质基板材料与内电极的异相匹配共烧的重要性,探讨了低温烧结介质基板材料主要存在的问题和发展趋势。     

BROAD-BAND VERTICAL INTERCONNECT BETWEEN MULTILAYER MODULES USING DOUBLE CURRENT PROBES

A novel vertical interconnect scheme between highly integrated multilayer low temperature co-fired ceramic (LTCC) modules has been proposed in this paper. Substrate integrated waveguide (SIW) is manufactured in LTCC substrate and microwave solder-less connector based on the fuzz button technology is used to realize reliable and effective interconnection. The proposed scheme makes use of double current probes to transfer energy between two substrates. Two forms of this interconnect are demonstrated, and simulated bandwidth more than 30% by using 15dB return-loss reference, insertion loss is less than 0.5dB over the passband.     

Evaluation of compatibility of thick-film PTC thermistors and LTCC structures

The electrical and microstructural characteristics of 1 kΩ/sq. thick-film thermistors with high positive temperature coefficients of resistivity, i.e. PTC 5093 (Du Pont) fired either on “green” LTCC (low temperature cofired ceramics) substrates or buried within LTCC structures, were evaluated. The active phase (ruthenium oxide) in the PTC thermistors is not present in the dried films but is formed during firing due to the decomposition of the ruthenate phase. Because of interactions between a glassy LTCC material and thermistors electrical characteristic, i.e. sheet resistivities and noise indices of thermistors fired on the surface LTCC substrates, changed from values obtained on alumina substrates. The differences in the measured electrical parameters were attributed to the interactions between the thermistor layers and the glassy LTCC substrates. The inter-diffusion of oxides, mainly PbO and Al₂O₃, was confirmed by microanalysis. In the case of buried thermistors, presumably due to the incompatibility of both materials, the structure de-laminated during firing. Cracks between the buried PTC films and the LTCC substrates as well as cracks in PTC films resulted in high sheet resistivities and high noise indices.     

基于LTCC技术的均衡器设计

均衡器作为微波系统的重要组成部件,其特性直接影响系统的性能。应用ADS仿真软件,将2种常规形式的均衡器进行整合,建立了电路仿真模型并进行元件值的仿真;基于低温共烧陶瓷(LTCC)介质基板的三维布线能力模拟对应的电感和电容元件,将平面结构转化为三维立体结构,并在高频结构仿真软件(HFSS)中进行整体建模,优化设计,最后得到一款工作于950～2150MHz的均衡器。测试结果表明均衡量5 dB,回波损耗≤-20 dB,实现了小型化和高可靠性。