基于数字散斑相关的封装热机械耦合效应测量

利用数字散斑相关方法(DSCM),对COB封装结构在热循环状态下的表面热机械耦合效应进行了测量.利用CCD摄像机采集封装芯片在不同温度场中的散斑图像,对比采集到的图像,获取封装芯片在温度场作用下的面内变形.根据三角法测量技术原理,将离面位移的测量转化为面内位移的测量,从而获得了芯片受热后的翘曲形变和弹性应变分布.将实验测量与有限元模拟以及理论计算的结果进行了对比,3种结果吻合得比较好,表明了实验方法的有效性和可行性.     

倒装焊封装对MEMS器件性能影响的有限元分析研究

对2×2、4×4、6×6、8×8面阵列凸点分布形式的倒装芯片分别进行了建模和模拟,分析了面阵列倒装芯片在常规温度载荷下芯片表面应力分布和变形的一般规律,并分析比较了凸点分布形式、基板类型对面阵列倒装芯片表面应力分布的影响,在此基础上估算了应力和变形对典型MEMS器件的影响。对于常规4×4面阵列情况,倒装焊后的悬臂梁吸合电压的最大相对变化率为5%,而固支梁一阶固有谐振频率最大相对变化率为110%。     

振动作用对MEMS微结构湿汽吸附的影响

为了提高检测微机电系统（micro-electro-mechanical systems, MEMS）结构谐振频率的准确性,笔者针对湿汽对MEMS微结构影响的问题,进行了实验设计,并分析了MEMS微结构在振动载荷下谐振频率的变化特性．结果表明,振动初期谐振频率的变化是由于MEMS微结构吸附及解吸附湿汽的作用造成的,而并非是由结构刚度的变化引起的．因此,利用谐振频率检测结构参数变化的实验中,考虑环境湿度的影响十分必要．     

自升式钻井平台下桩过程中横摇响应估算

自升式钻井平台就位下桩作业过程中,由于桩腿下放长度变化范围很大,对平台摇荡性能影响亦较大.为了能在设计阶段预报下桩过程中的横摇性能,确保平台安全作业,本文提出一种可为工程实际所接受的简化方法,用来估算下桩过程中横摇角幅值随着桩腿下放长度的变化.以“40自升式钻井平台”为例进行了计算,计算结果与模型试验数据作了比较,其符合程度是令人满意的.     

冲击下悬臂梁断裂可靠性的节点分析法

随着微系统高密度和高集成度化趋势的发展,人们开始关注解决系统全局可靠性问题的设计和模拟方案。本文将传统电路领域的节点分析法移植到微系统的可靠性分析领域。通过对冲击下悬臂梁断裂可靠性问题的分析,演示了节点法分析系统全局可靠性问题的流程和可行性。利用冲击实验测量了不同方向和大小加速度冲击下的悬臂梁的断裂可靠度,基于节点模型结果和Weibull理论分析,指出工艺缺陷引起的早期失效是导致实验中较细悬臂梁约10%断裂失效几率的主要成因。     

多晶硅薄膜离面疲劳特性研究

多晶硅薄膜材料为微电子机械系统(MEMS)器件最重要的材料之一,对其疲劳特性的研究是现阶段失效分析研究的热点和重点.利用表面加工的多晶硅矩形微悬臂梁结构对该问题展开实验研究.通过干法刻蚀在微悬臂梁根部制作纵向应力集中区,利用静电激励激励微悬臂梁进行离面振动,谐振频率检振方法跟踪微悬臂梁机械性能的变化.结果证明在1010～1011次循环振动载荷作用后,微悬臂梁结构刚度下降,谐振频率减小,频率最大绝对偏移量达到1.544 kHz,相对偏移量达到结构本征频率的1.3%.这些结果首次验证了MEMS结构在离面振动方向上也存在显著疲劳现象.和已有文献相比,实验中结构所受应力幅度较其小2个数量级(约1～10 MPa量级),而频率偏移量却高于其数十倍.这很可能是因为纵向干法刻蚀引入了较大的粗糙度,显著加速了多晶硅结构的晶界分离速度,因而也加速了疲劳.     

COB封装中热－机械耦合效应的研究*

COB(Chip on Board)是微电子和MEMS中常用的封装工艺之一,但该封装结构中由于多层异质材料耦合引入的热失配将对器件的性能和可靠性产生重要影响.建立了适于求解结构表面热变形分布的理论模型,利用数字散斑相关方法对COB封装在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量,并比较了不同封装配置对结构热变形的影响.利用实验结果和有限元模拟验证了理论模型,并讨论了该模型在封装-器件协同设计中的指导意义.     

强化实践性教学促进电子技术教学改革

介绍了通过结合理论的基本实验、完成理论教学后的课程设计及完整的设计性实验这三个阶段实际性教学,改进电子技术课程教学改革的思路及实践。     

快艇在海浪中的运动

首先,根据普通切片法,对具有任意横剖面形状的快艇,建立规则波中的非线性运动方程并步进求解。而后,分别采用时域方法和谱分析方法,予报快艇在不规则波中的运动响应。将计算结果与范围颇为广泛的快艇在规则波及不规则波中的模型试验相比较,其符合程度是令人满意的。     

蠡县斜坡沙一下亚段致密油气成藏主控因素分析

为了探讨冀中坳陷蠡县斜坡沙一下亚段致密油气成藏的主控因素,利用岩心录井、气测录井、地化录井等资料,对蠡县斜坡沙一下亚段的"特殊岩性段"的岩性、烃源岩、储集层、含油气性等特征进行了分析研究,表明该区致密油气成藏受烃源岩、裂缝发育程度及含油性3个主控因素控制,同时优选出西柳地区沙一下亚段的油页岩和页岩,其厚度一般为40～54 m,发育一定数量的纵向裂缝和页理缝,多为Ⅱ类储集层,利于形成致密油气藏,优先采用水平井钻井和水力压裂技术,可望在西柳地区获得工业致密油气流。