星载射频组件一体化焊接工艺研究

基于小型化星载射频组件的研制需求,综合利用微组装工艺与表面安装工艺的技术优点,开发了一种一体化焊接工艺,通过陶瓷封装高铅植球、印制电路板/腔体焊接和低空洞真空汽相焊接,完成了对系统级封装（System in Package, SiP）器件、多层射频板、射频绝缘子、金属腔体和双面安装器件的一体化高可靠焊接。产品性能测试、环境试验及工艺鉴定试验表明,该工艺在生产周期、装配效率、一次合格率、性能一致性、长期可靠性等方面具有突出的优势。     

气密性平行封焊技术研究进展

平行封焊技术焊接效果好，生产效率高，可以保证微电子器件及集成电路长期、稳定、可靠地工作，平行封焊技术在气密性封装领域得到了广泛的应用。但随着待封装产品体积逐渐减小、可靠性及性能要求越来越高，如何确保良好、稳定的焊接质量一直是平行封焊技术的重点研究内容。主要介绍了平行封焊技术的研究现状，对其质量控制工艺参数及操作过程中可能出现的问题进行了归纳总结，通过平行封焊试验得到某产品最优工艺参数，封焊后满足气密性要求。针对现阶段平行封焊技术存在的不足，对其未来发展提出了一些研究思路。     

无铅和有铅混装技术研究

提出了无铅、有铅过渡阶段的主要问题——无铅、有铅器件的兼容性和无铅器件、有铅焊料的兼容性问题，以及无铅、有铅混装的2种有效解决方法：1）无铅、有铅兼容性的回流温度测试曲线的优化，既满足无铅器件的焊接，又满足有铅器件的焊接；2）无铅、有铅植球转换，将无铅器件转换为有铅器件，并分别对2种方法进行了相关试验，验证了2种解决方法的可靠性。     

TAS焊接技术在传感器等器件制造中的应用

本文介绍了采用Ar H_2混合气体保护自动点焊(TAS焊)新工艺,实现了压力传感器、电感传感器等器件的封装,文中对传感器结构及焊接特点,TAS焊接设备及工艺作了阐述。     

高功率蓝光半导体激光器巴条的封装技术研究

为实现高功率的蓝光半导体激光输出，对蓝光巴条的封装技术进行了研究。利用金锡硬焊料封装了高功率氮化镓（GaN）蓝光半导体激光巴条，应用铜钨过渡热沉作为缓冲层抑制了铜热沉和GaN激光芯片之间封装残余应力，采用高精度贴片机将芯片共晶键合在铜钨过渡热沉上。贴片质量的好坏直接影响了器件的输出特性，所以重点分析了贴片机的焊接温度焊接压力、焊接时间对器件的影响。实验结果表明：当贴片机的焊接温度为320℃、焊接压力为0.5 N、焊接时间为40 s时，焊料层界面空洞最少，热阻最低为0.565℃/W，阈值电流最低为4.9 A，在注入电流30 A时，输出光功率最高为32.21 W，最高光电转换效率达到了23.3%。因此，在优化焊接温度、焊接压力、焊接时间后，利用金锡硬焊料将蓝光半导体激光芯片共晶键合在铜钨过渡热沉的技术方案是实现蓝光半导体激光巴条高功率工作的有效途径。     

真空电阻焊机的研制与试验

为了解决MEMS器件真空封装难题,设计并研制了一台将电阻焊与真空系统集成于一体的真空电阻焊机。采用波纹管和高性能密封圈来实现真空密封;采用电木板或聚四氟乙烯等真空泄漏率低的绝缘材料来实现绝缘。有限元分析表明,焊接高温并不会降低初始真空度,在电极上开小螺栓孔对焊接电流分布的影响不大。MEMS器件真空封装试验表明,该装备封装效果良好。     

MEMS器件真空封装工艺、装备及真空度检测的研究

开发了一台利用电阻焊实现MEMS器件真空封装的设备，探索了内部真空度在10Pa以下的MEMS器件的真空封装工艺，即一次压力为0．4MPa、二次压力为0．6MPa、充电电压为325V时封装质量最好；研究了一种利用晶振测量真空度的方法，经试验，至少经两天老化后晶振的共振频率才能稳定；对7个真空封装器件进行高低温循环试验，其中有5个器件的真空度在三天后还保持在10Pa以下且趋于稳定，成品率达到71．43％。     

有铅与无铅元器件混装焊接工艺方法

随着电子行业无铅化的迅速发展,部分器件生产厂商将有铅生产线改造成了无铅生产线,市场上无铅元器件迅速取代有铅元器件,由于有铅元器件和无铅元器件有着不同的焊接工艺,特别是BGA封装器件,因此需改变传统的生产工艺,以满足有铅元器件和无铅元器件混装的焊接工艺要求,通过分析,总结出有铅、无铅焊接工艺的本质区别。选择合适的焊料并调试既能满足有铅器件焊接又能兼顾无铅器件焊接的温度曲线,并通过高、低温和振动实验对混装焊接的产品质量进行验证,验证结果满足要求。     

IC器件热特性评价方法研究

在IC器件的热设计中,传统的单参数变化热分析评价方法忽略了各个参数的相互影响和共同作用,没有进行多参数综合优化设计,难以适应高密度IC器件结构多参数相互影响和共同作用、热可靠性要求高的实际情况与设计要求.文中以QFP器件为例,研究将正交实验法与表面响应法结合的分析方法应用于IC器件的热特性分析评价.该方法能综合考虑各设计参数对IC器件封装热性能的共同作用,从而实现多参数综合优化热设计,是一种较理想实用的IC器件热特性评价和热设计方法.     

封装设备中对二极管和晶体管焊接黏附检测电路设计

研制的金丝球焊机是用于焊接SOT(小尺寸表面安装)的二极管、晶体管的半导体封装设备,实现用金丝导线将芯片上的电路接点与封装外壳的引脚相连.焊接黏附检测是确保焊接质量的关键环节.焊接检测电路巧妙利用焊接芯片二极管、晶体管共有的PN结特性设计,检测输入信号采用周期脉冲信号,焊接检测信号以高低电平区分焊接情况.为避免烧球时高压打火在金丝上产生的高压损坏焊接检测电路,设计采用继电器分时切换金丝烧球与焊接检测.经实验证明所设计的检测电路完全能够实现所有型号SOT封装二极管、晶体管器件的焊接检测.     

基于气密封装的BGA基板关键工艺技术研究

球栅阵列（Ball Grid Array,BGA）封装技术是一种先进的高密度封装技术,是实现多基板三维组装的关键工艺。在气密封装的多基板三维组装过程中,BGA基板在组装过程中的形变、焊点的焊接强度及空洞率、多基板间低间距等控制不良,都会影响多基板三维组装的可靠性,而封装体内助焊剂可能会污染或腐蚀封装体内元件的金属层。通过对气密封装中BGA基板三维组装过程中形变、焊接强度、清洗等关键工艺技术的研究和分析,提出气密封装中BGA基板工艺组装质量的解决措施和工艺实现途径。     

电子封装可靠性:过去、现在及未来

电子封装是芯片成为器件的重要步骤,涉及的材料种类繁多,大量材料呈现显著的温度相关、率相关的非线性力学行为.相关工艺过程中外界载荷与器件的相互作用呈现典型的多尺度、多物理场特点,对电子封装的建模仿真方法也提出了相应的要求.在可靠性验证方面,封装的失效主要包括热-力致耦合失效、电-热-力致耦合失效等.随着新型封装材料、技术的涌现,电子封装可靠性的试验方法、基于建模仿真的协同设计方法均亟待新的突破与发展.     

微电子元件在冲击载荷下的失效分析及数值模拟

焊球界面层裂是微电子封装器件的主要失效模式之一。针对微电子封装器件的界面层失效问题,首先利用焊球剪切实验,得出在剪切速度增加的情况下,焊球失效形式由脆性断裂转变为韧性断裂。基于实验结果,利用有限元程序LS-DYNA,采用内聚力模型的方法,模拟在高速冲击下焊球的裂纹扩展情况,得到与实验结果相似的仿真结果。研究表明:内聚力模型法应用于微电子封装材料的界面层失效分析,可准确模拟微电子封装器件的界面层开裂问题,对进一步研究整个器件在生产、制造、测试及使用过程中界面层裂的产生与扩展奠定基础。     

多位配置的256Mbit SDRAM存贮器

256Mbit的 SDRAM器件 HM52 2 5645系列存贮器 ,是日立公司采用先进技术将 4片 64Mbit的SDRAM小芯片安装在同一基板上制成的 ,其尺寸仅 38mm2大小。从而实现了多位配置、大容量的单个封装。目前 ,该系列器件包括两种型号 :一种是 HM52 2 5645FBP— B60 ,它是将 4片 64Mbit的 SDR     

基于DMD多波段动态红外场景仿真系统的关键技术研究

对基于数字微镜器件(DMD)多波段动态红外场景仿真系统的几项关键技术进行了阐述,首先分析了黑体的特性,给出了温度范围计算公式;其次,分析了几种红外材料的特性及封装技术,确定了以硫化锌为多波段仿真系统的DMD窗口材料及粘合剂封装方法的选择;最后,分析了系统的需求及红外投影光学系统的特点,确定了多波段光学系统的整体光路设计及投影系统的技术指标。     

集成霍尔器件

一、本器件各图的简单说明图1是主要部分—装载半导体的导体框架平面图;图2是封装器件截面图;图3是封装器件平面图;图4是成品截面图。     

某型金属陶瓷封装PIN二极管焊接失效与预防

对某型金属陶瓷封装PIN二极管的焊接失效进行了分析,针对两种常见的失效现象,分析了可能的失效原因,提出了具体的预防措施,并进行了试验验证,为该器件批量化工业应用提供了一定的技术指导。     

某EBGA器件的失效分析

文中针对某一批次失效率较高的增强型球栅阵列(Enhanced Ball Grid Array,EBGA)器件进行了失效分析。根据产品的失效现象,假设EBGA器件失效由焊接原因或器件本身的质量问题引起,进行了焊接温度检测、焊点外貌检查、X射线检测、红墨水浸渍实验、重回流实验和重植球再焊实验。此系列实验证明该批次EBGA器件的失效并非由虚焊和"混合焊"等焊接原因引起。在上述实验结果(证明EBGA器件焊接可靠)基础上,进一步通过EBGA更换实验,证明该批次EBGA器件失效是由器件本身的质量问题引起的。     

一种关于卧式插座免打胶工艺的应用

卧式插座的使用是基于安装结构尺寸限制的选型需求、剔除手工焊接连接器的复杂工序,但在此改善因素下变更使用卧式插座带来了新的问题,主要有卧式插座容易浮高、安装连接线组起翘、起翘后进行打胶固定、胶量的过多过少无法控制污染插座本体及其他器件,针对以上插座浮高及起翘问题,给出加长插座尾翼、更改插座针脚设计、更改焊盘封装等三种应对方法     

80Au-20Sn钎料焊点可靠性研究现状与展望

共晶80Au-20Sn钎料在大功率电子及光电子器件封装中作为密封和芯片焊接材料特别具有吸引力,在这些应用中焊点的可靠性对于满足设备长期稳定运行至关重要。简要回顾了钎料焊点可靠性提出的背景,介绍了焊点可靠性的评价方法及当前不同工艺对80Au-20Sn钎料焊点的影响;指出今后其可靠性研究重点主要集中在复杂服役条件下焊接工艺优化、焊点可靠性测试方法、焊点寿命预测模型以及焊点本构模型等方面。