高密度封装IC的高加速应力试验研究

采用在线监测技术对高密度封装IC样品进行温度步进试验、温度循环试验和振动步进试验等高加速应力试验,确定了产品的耐受应力极限,验证了本试验方案和试验监测技术的有效性和可行性。通过失效分析,确定了高加速应力下电路的失效模式和失效机理。结果表明:高密度塑封IC元件在高加速温循应力下比在随机振动应力下失效更为集中,温循试验在-65~165℃温度范围内,失效显著且集中在3个循环以内,主要包括塑封料和引线框架、基板的分层以及内键合点脱离,样品耐受随机振动量级超过50grms。研究结果可为器件级高加速应力试验研究提供参考。     

CBS掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

研究了钙硼硅(CBS)微晶玻璃掺杂BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO系统的微结构和介电性能,并用掺杂后晶粒壳与晶粒芯体积分数的变化规律分析了其改性机理。对比SEM照片得出,不同含量CBS掺杂BT的室温εr与掺杂后BT陶瓷的晶粒生长情况以及玻璃相的多少和分布密切相关。经优化配方和工艺后,在空气中于1150℃烧成的BaTiO3陶瓷材料的主要性能指标达到:εr25℃>1350,tgδ≤1.0×10-2,ρ≥1011?·cm,最大电容量变化率不超过±10%(-55～+150℃),适于制备中温烧结X8R多层陶瓷电容器。     

电路板级互连焊点故障监测和预警

针对互连焊点在长期应力作用下的蠕变失效,探讨了焊点阻值退化的一般性趋势,在此基础上提出了一种基于电阻电桥原理的焊点故障监测和预警电路设计方案,并基于电子产品可靠性保障工程应用,讨论了电路板级互连焊点故障监测和预警电路的实现路径的方法。嵌入式监测电路在电阻缓慢退化阶段和快速退化阶段设置合理的监测起始和终止点,适合对服役中的焊点健康状况进行实时监测和评估。同时,电路具有预警功能,在焊点电性能退化的初期发出预警,并实时采集焊点阻值数据用于焊点剩余寿命的预测,以实现焊点退化的及时预警和退化焊点剩余寿命的预计。     

PBGA封装回流焊翘曲变形仿真与验证

回流焊温变过程中,由于不同材料热膨胀系数（Coefficient of Thermal Expansion,CTE）的不匹配,塑料焊球阵列（plastic ball grid array,PBGA）封装会发生翘曲变形现象。本文采用有限元法对PBGA封装的翘曲变形及应力应变进行仿真分析,并用阴影云纹法对翘曲变形的模拟分析结果进行测试验证。结果表明：PBGA封装翘曲值的模拟值与实测值非常接近,分别为35.9 μm和36 μm;模拟回流焊过程中,翘曲值的模拟值与实测值的变化趋势具有一致性。回流焊过程中,PBGA封装的热应力应变最大值都在基板靠近粘接层的位置,该位置是PBGA封装出现热可靠性问题的最大风险点。PBGA封装边角处的翘曲量最大,因而边角处的焊点也最容易出现开路、虚焊等装联缺陷。     

稀土掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响规律

在BaTiO3(BT)-Nb2O5-ZnO系统中引入硼硅酸盐助烧剂,加入不同稀土氧化物(Y,Nd,Gd,Ho,Yb,Er,Pr,Dy,La,Ce)对BT进行介电性能研究,以期获得中烧X7R陶瓷材料。研究发现,不同稀土氧化物对BT陶瓷电容量温度变化曲线低温峰(约40℃)和高温峰(约127℃)的影响可分为3类。其改性机理可用掺杂后晶粒壳与晶粒芯体积分数的变化来解释。对比上述三种典型的稀土掺杂后BT陶瓷的电镜扫描(SEM)照片得出,不同稀土掺杂BT的室温介电常数与掺杂后BT陶瓷的晶粒生长情况密切相关。