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温度冲击条件下倒装焊可靠性的研究

本文采用温度冲击方法对严酷条件下倒装焊接的可靠性及相关问题进行了深入研究。研究了印刷电路板和陶瓷衬底、不同性能的底层填料、助焊剂、焊接气氛等不同因素组合情况下的组装模块特别是焊点的寿命及其与所选择的材料、工艺的关系。研究了模块的失效模式和失效机理。通过系统研究,拥有了分析倒装焊模块可靠性完整的技术实力,包括材料/工艺的选择和优化、研究测试手段和结果的分析评估、计算机模拟等方面;同时积累了丰富的实际经验。对于不同材料/工艺参数焊点可靠性的评估取决于是否能有效地监测焊点裂纹的萌生和扩展过程。对于无底充胶的样品,染色试验与SEM端口分析可以用来定量确定裂纹的区域与分布。对于有底充胶的样品,发展了高频超声检测技术在倒装焊接中的应用。特别是通过研究,发现高频超声图像的衬度可以很好地反映焊点内微裂纹的萌生与扩展程度。该结果为揭示不同材料、工艺因素对焊点可靠性的影响提供了重要同时也是十分有效的技术手段。使用底充胶可以明显提高倒装焊SnPb焊点  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院上海冶金研究所
中国科学院上海冶金研究所

倒装焊及相关问题的研究

随着微电子产业的迅猛发展,半导体技术微细加工特征尺寸减小,晶片尺寸加大,IC芯片I/O端口数剧增,相应的芯片封装技术向高密度、高可靠性和低成本方向发展。倒装焊接技术因为具有近乎理想的封装密度和优异的高频性能,极有可能成为未来微电子封装的主流。国外对倒装焊先进封装的研究较广泛,涉及结构、材料、工艺和可靠性等等。而国内系统性的研究开展不多,本课题组对倒装焊先进封装进行了实验和数值模拟两方面的研究,旨在填补国内在这方面的不足,为例装焊在国内的大规模应用提供技术积累。无损检测是微电子封装可靠性研究领域的重要手段,本实验过程中使用高频(230MHz)声学显微镜进行无损检测。结果发现,声学检测不仅对倒装焊底充胶分层敏感,而且随着实验过程的进行,相应的C-SAM图象焊点衬度变化直接与焊点的热疲劳裂纹萌生与生长程度相关。因此,在可靠性实验过程中,观察C-SAM图象中焊点衬度变化,可以在不破坏样品的情况下,定性探测到焊点热疲劳损伤程度,从而获得倒...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子与封装》2012年09期
电子与封装

倒装焊接在压力敏感芯片封装工艺中的研究

1引言压力敏感芯片是压力传感器的核心元件,硅压力敏感芯片在一个不到3mm×3mm的硅杯上制作有压力敏感电阻条。国内目前采用的封装方式主要是胶粘引丝,而胶粘引丝又分为充油隔离式和裸露式。胶粘引丝充油隔离式的优点是硅压力敏感芯片由硅油保护,不直接接触背测压力介质,因此耐腐蚀性强,稳定性好。其缺点是充有硅油,体积无法做小,且频响低。胶粘引丝裸露式的优点是封装简单,成本低,体积小,频响高。其缺点是硅芯片和引丝直接接触压力介质,不适合测量液体压力,只能测量无腐蚀性的干燥气体,仅用于可靠性要求不高的场合。图1给出了一种胶粘引丝的封装示意图。国外除了胶粘引丝方式外,还有一种无引线封装方式[1,2],该方式没有引丝转接,压力介质接触的是压力敏感芯片的背面,因此具有体积小、频响高、耐恶劣环境等优点,在航空、航天上有广泛应用。由于该无引线封装方式所使用的工艺复杂,国内尚无同类产品,也无该方面的研究报道。图1一种胶粘引丝封装方式图2无引线封装方式2倒...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电子与封装》2009年03期
电子与封装

倒装焊技术及应用

1引言随着轻量化、薄型化、小型化、I/O端数的增加以及功能多样化的发展,传统的封装技术已不能满足高密度的要求。倒装互连技术的发展为高密度封装带来了希望。从图1和图2可以看出,倒装技术与传统引线键合互连技术相比具有明显的优势,主要表现在以下几个方面:(1)尺寸小、薄,重量更轻;(2)密度更高,使用倒装焊技术能增加单位面积内的I/O数量;(3)性能提高,短的互连减小了电感、电阻以及电容,信号完整性、频率特性更好;(4)散热能力提高,倒装芯片没有塑封体,芯片背面可用散热片等进行有效的冷却,使电路的可靠性得到提高;(5)倒装凸点等制备基本以圆片、芯片为单位,较单根引线为单位的引线键合互连来讲,生产效率高,降低了批量封装的成本。倒装焊技术中关键工艺有UBM制备、凸点制备、倒装焊和底部填充技术,它们直接决定着倒装图1传统引线键合互连技术产品质量的好坏。图2倒装凸点互连技术2UBM制备技术多层金属膜UBM(Under Bump Metallu...  (本文共6页) 阅读全文>>

《世界产品与技术》2002年02期
世界产品与技术

专用倒装焊封装的开发与应用

倒装焊互连开始出现于各种封装结构中,倒装芯片封装(F CIP)现在已从30引线的CSP发展到,nnn日I烤I)I卜点衍n八A中。访特犬字仁不早一门新技术。倒装焊芯片最早是30多年前IBM公司推出,一直是在所生产的一些最高隆能计算系统的核心。这个概念很简单,将一个小的焊料凸点从芯片的有源面直接连接到基板上。这种连接在电性能上远远优于线连接,因为它大大缩减了路径长度和相关的电感。其次,芯片与基板之间的导体连接点是同时完成,而不像丝焊封装那样一个接一个地完成。因此,从生产效率上翻随消利于倒装焊,特别是随着互连数的增加。但是,直到90年代初,倒装焊还是一个栖啧岳端的唯一方法。芯片凸点的成本,加上昂贵的多层陶瓷基板使倒装焊封装芯片应用于消费类产品显得价太高。以叠层为基的BGA封装的出现使利用倒装悍互连来生产州踌目对(氏或本封装成为可能。但是,还有更严峻的挑战要应付。有机基板技术,在有望降低FC封装成本方面,需要的布线密度远远高于标准的Pc...  (本文共5页) 阅读全文>>

中国航天科技集团公司第一研究院
中国航天科技集团公司第一研究院

宇航用非气密性倒装焊器件耐湿技术研究

随着微电子器件的不断发展,电子器件的工作频率和功率越来越高,电子器件封装技术也日新月异。在宇航用电子器件中,为减小宇航电子产品的体积和重量,FPGA(Field Programmable Gate Array)已广泛用于各类型号的宇航产品中,而目前FPGA产品常用的封装形式为非气密性倒装焊封装技术,为了满足宇航用FPGA产品在宇航级恶劣环境下的应用,因此对倒装焊器件进行气密性防护成为目前亟需解决的研究方向。本文着重从仿真技术和可靠性试验两部分研究Parylene薄膜在非气密性倒装焊器件的耐湿防护技术上的应用,提出采取Parylene膜改善倒装焊焊点的应力应变分布及隔绝外部环境的水汽侵蚀,来提高非气密性倒装焊器件的长期可靠性。首先通过对目前倒装焊的涂层防护技术进行研究和筛选,确定采用Parylene材料对器件进行敷形涂覆的技术研究方案,通过研究沉积Parylene材料的工艺参数,对倒装焊器件整体结构进行一致性涂覆。通过ANSYS结...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>