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基于FCBGA封装应用的有机基板翘曲研究

电子与封装 2024年第2期24卷 55-61页

作者：李欣欣李守委陈鹏周才圣无锡中微高科电子有限公司江苏无锡214035

有机基板作为IC封装的重要载体,其制造材料的特性对封装工艺的稳定性及可靠性有重要影响。针对倒装芯片球栅阵列(FCBGA)有机基板在再流焊过程中的翘曲问题,使用热形变测试仪研究了不同尺寸和芯板厚度的有机基板在再流焊过程中的共面性... 详细信息

有机基板作为IC封装的重要载体,其制造材料的特性对封装工艺的稳定性及可靠性有重要影响。针对倒装芯片球栅阵列(FCBGA)有机基板在再流焊过程中的翘曲问题,使用热形变测试仪研究了不同尺寸和芯板厚度的有机基板在再流焊过程中的共面性及形变情况,研究FCBGA有机基板的翘曲行为。针对大尺寸FCBGA有机基板在再流焊过程中的翘曲问题,从脱湿、夹持载具以及再流焊曲线优化等方面提出改善措施,为FCBGA有机基板的封装应用提供参考。

关键词： FCBGA有机基板再流焊翘曲脱湿

铜基Ba1-xSrxTiO3复合材料的制备及组织性能研究

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铜基Ba1-xSrxTiO3复合材料的制备及组织性能研究

作者：李守委哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着集成电路向大功率、高集成化、小型化发展,单位体积元件产热量大大增加,从而对具有良好导热性和与集成电路芯片相匹配的热膨胀系数的新型封装材料提出迫切需求。本文以电子封装材料为应用背景,选择在居里温度相变具有极大的体负膨... 详细信息

随着集成电路向大功率、高集成化、小型化发展,单位体积元件产热量大大增加,从而对具有良好导热性和与集成电路芯片相匹配的热膨胀系数的新型封装材料提出迫切需求。本文以电子封装材料为应用背景,选择在居里温度相变具有极大的体负膨胀效应的钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3,简写SBT)作为增强体材料,选择具有高电导、高热导性能的铜作为基体材料,采用放电等离子烧结工艺制备了不同锶含量SBT增强铜基复合材料,并对烧结态复合材料进行了退火处理。利用物相及微观组织结构分析方法(XRD、SEM、TEM等)观察了复合材料中增强体和基体的物相、形貌和界面特征进行分析;利用热膨胀仪对复合材料的烧结态和退火态的热膨胀性能进行分析;利用导热分析仪和低电阻测试仪对烧结态复合材料的热导率和电导率进行分析。物相和微观结构分析表明,利用固相合成法制备出所需SBT增强体,采用放电等离子烧结制备了SBT分布均匀的铜基复合材料,并且SBT与基体铜的界面清晰,未发生界面反应,复合材料的孔洞少致密度较高。随着SBT中锶含量的增加,复合材料中SBT对温度敏感,相变点逐渐左移,在室温下逐渐发生相变,由四方相转变为立方相。烧结态复合材料中的增强体SBT在30到300℃温度区间内持续相变,在250℃附近,复合材料内部应力变化,增强体此时集中相变,复合材料热膨胀系数急剧减小。烧结态复合材料内部残余应力复杂,热循环后复合材料的热膨胀性能稳定。复合材料的热导率受到增强体热导率低、孔洞、晶格畸变以及位错、孪晶等缺陷对热量的散射作用影响,其导热性降低。复合材料的电导率约为纯铜的30%左右,这是由于增强体导电性差,复合材料内部缺陷对电子散射作用影响。复合材料的热膨胀系数受退火温度和退火时间的影响,退火温度为300℃、退火时间为2h时,复合材料整体的热膨胀系数最低。根据原位XRD分析可知,增强体SBT在整个温度区间内,弥散相变,其晶格结构由四方相逐渐转变为立方相。

关键词：钛酸锶钡铜基复合材料热膨胀行为退火处理

等离子清洗及点胶轨迹对底部填充胶流动性的影响

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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半导体技术 2023年第3期48卷 268-271页

作者：翟培卓洪根深王印权李守委陈鹏邵文韬柏鑫鑫中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

倒装焊封装过程中,底部填充胶的流动性决定了填充效率,进而影响生产效率及成本。通过对比接触角和底部填充胶流动时间,研究了等离子清洗及点胶轨迹对底部填充胶流动性的影响。结果表明:经微波等离子清洗后,水及底部填充胶在陶瓷基板表... 详细信息

倒装焊封装过程中,底部填充胶的流动性决定了填充效率,进而影响生产效率及成本。通过对比接触角和底部填充胶流动时间,研究了等离子清洗及点胶轨迹对底部填充胶流动性的影响。结果表明:经微波等离子清洗后,水及底部填充胶在陶瓷基板表面的浸润性均有所提高;微波等离子清洗还能促进底部填充胶在芯片和陶瓷基板之间的流动。I形点胶轨迹对应的流动时间最长,而U形点胶轨迹的流动时间最短。因此适当增加点胶轨迹的总长度,可以有效提高底部填充胶的填充效率。

关键词：微电子封装等离子清洗点胶轨迹底部填充流动性

焊接参数对Au80Sn20焊料封装孔洞和微观组织的影响

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电子与封装 2022年第4期22卷 27-32页

作者：颜炎洪徐衡王英华陈旭李守委刘立恩中科芯集成电路有限公司江苏无锡214072 无锡中微高科电子有限公司江苏无锡214035

气密性封装工艺广泛应用于高可靠电子元器件。目前陶瓷产品的气密性封装主要采用Au80Sn20合金作为连接材料将盖板和管壳进行密封,Au80Sn20合金中Au与Sn元素的质量分数分别为80%和20%,是金锡二元合金的共晶成份,目的是在较低的温度和最... 详细信息

气密性封装工艺广泛应用于高可靠电子元器件。目前陶瓷产品的气密性封装主要采用Au80Sn20合金作为连接材料将盖板和管壳进行密封,Au80Sn20合金中Au与Sn元素的质量分数分别为80%和20%,是金锡二元合金的共晶成份,目的是在较低的温度和最短的时间内发生共晶反应,形成良好的密封结构。采用Au80Sn20合金对DIP20陶瓷管壳与盖板进行气密性封装,通过微观组织表征与X-ray测试观察金属间化合物的状态和元素分布,研究不同焊接温度和焊接压力对Au80Sn20合金焊接孔洞和微观组织的影响。在焊接峰值温度和焊接压力两个关键因素上进行优化,得出了减少气密性封装孔洞的最佳工艺参数组合,提高了Au80Sn20焊料气密性封装的可靠性,有助于提高元器件封装质量,在行业内具有一定的指导意义。

关键词：气密性封装孔洞工艺参数最佳效果

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高精度三维视觉技术在智能制造上的应用研究

现代计算机 2023年第8期29卷 75-81,103页

作者：张广宇徐罕魏亚峰赵雨琨李守委吉勇无锡中微高科电子有限公司无锡214035

随着科技的发展,智能制造装备的高效自动化检测功能对机器视觉三维重建技术及其重建精度与效率提出了更高要求。分析了高精度三维视觉重建算法测量原理与关键技术,对线激光三角测距法、相位轮廓测量术、光度立体视觉法三种方法在智能制... 详细信息

随着科技的发展,智能制造装备的高效自动化检测功能对机器视觉三维重建技术及其重建精度与效率提出了更高要求。分析了高精度三维视觉重建算法测量原理与关键技术,对线激光三角测距法、相位轮廓测量术、光度立体视觉法三种方法在智能制造装备应用中可能存在的问题,并对智能制造装备三维视觉技术的发展方向进行了展望。

关键词：三维成像高精度测量智能制造立体视觉

微量元素添加对多元Sn-Bi系焊料合金组织与性能的影响

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微纳电子技术 2021年第2期58卷 124-130页

作者：徐衡罗登俊颜炎洪李守委高娜燕中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072 苏州优诺电子材料科技有限公司江苏苏州215152

传统焊料合金由于熔点温度高,不能满足部分有机基板、温度敏感器件以及3D封装等多层封装形式的低温封装要求。以Sn-Bi合金为基体,通过添加微量Ag、Cu、Co和Ni元素形成新型多元合金,对多元合金的熔化性能、润湿性能、微观组织和力学性能... 详细信息

传统焊料合金由于熔点温度高,不能满足部分有机基板、温度敏感器件以及3D封装等多层封装形式的低温封装要求。以Sn-Bi合金为基体,通过添加微量Ag、Cu、Co和Ni元素形成新型多元合金,对多元合金的熔化性能、润湿性能、微观组织和力学性能进行研究。结果表明:微量元素的添加(质量分数0~1%)对多元Sn-Bi系合金的固相线温度影响很小,降低了SnBi57AgCuCo合金的液相线温度和熔程;添加微量元素降低了合金的表面能,提高了润湿性;多元Sn-Bi系合金的微观组织由SnBi共晶组织、β-Sn相和块状富Bi相组成,微量元素的添加细化了β-Sn相中的Bi相颗粒。组织中的金属间化合物颗粒提高了多元Sn-Bi系合金抗拉强度和延伸率;断口形貌表明合金主要沿Bi相晶界断裂,Bi相的细化可改善焊料合金的力学性能。

关键词： Sn-Bi合金硅通孔(TSV) 3D封装熔点润湿性微观组织

SnBi基焊点在热作用下的可靠性和失效分析

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微纳电子技术 2021年第4期58卷 365-370页

作者：徐衡陈旭罗登俊颜炎洪李守委徐罕中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072 苏州优诺电子材料科技有限公司江苏苏州215152 无锡中微高科电子有限公司江苏无锡214072

基于电子封装技术不断趋于3D结构发展,SnBi基焊料合金以其低熔点、低成本和良好的润湿性被用作新一代封装焊料材料,但器件工作过程中的热和电循环作用会影响其互连焊点的可靠性。用SnBi57AgCuCo和SnBi45AgCuNi焊料合金将球栅阵列焊球和... 详细信息

基于电子封装技术不断趋于3D结构发展,SnBi基焊料合金以其低熔点、低成本和良好的润湿性被用作新一代封装焊料材料,但器件工作过程中的热和电循环作用会影响其互连焊点的可靠性。用SnBi57AgCuCo和SnBi45AgCuNi焊料合金将球栅阵列焊球和印刷电路板回流形成SnBi基焊点,通过微观组织表征与失效模式分析研究等温时效和温度循环对SnBi基焊点可靠性的影响。结果表明,在100℃时效500 h后,SnBi基焊点微观组织中的Bi元素向焊点两端发生明显的聚集生长,形成粗大的块状Bi相组织,且金属间化合物(IMC)的厚度明显增加。Cu3Sn和Cu6Sn5共同组成焊点的IMC层,其厚度增加主要是由于Cu3Sn的形成。经过温度循环后在焊点微观组织中也发现Bi元素的扩散生长和IMC厚度的增加,但在1000次循环后IMC厚度不再明显增加。对互连焊点断裂失效模式分析发现,Bi元素扩散和IMC厚度增加的初期释放了焊点应力,焊点强度增加。随着温度循环的继续,形成的脆性Bi相和较厚的IMC降低了焊点强度。

关键词：焊料合金温度循环等温时效微观组织金属间化合物(IMC)

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CCGA用焊柱发展现状及面临的挑战

电子与封装 2016年第10期16卷 6-10,18页

作者：李守委毛冲冲严丹丹中国电子科技集团公司第58研究所江苏无锡214072 无锡中微高科电子有限公司江苏无锡214035

CCGA是在CBGA基础上发展而来,利用细长的焊柱取代焊球,借助焊柱良好的耐蠕变能力,适应PCB板与陶瓷外壳/基板之间由于热膨胀系数不同所产生的热应力失配,使得CCGA能够进行高密度、高可靠、大尺寸封装及组装。该种封装形式被广泛应用于武... 详细信息

CCGA是在CBGA基础上发展而来,利用细长的焊柱取代焊球,借助焊柱良好的耐蠕变能力,适应PCB板与陶瓷外壳/基板之间由于热膨胀系数不同所产生的热应力失配,使得CCGA能够进行高密度、高可靠、大尺寸封装及组装。该种封装形式被广泛应用于武器装备和航空航天等领域。对CCGA用焊柱的结构、节距及生产工艺等方面的发展现状进行总结,相对于其他封装类型,CCGA封装面临成本、机械可靠性和热管理等多方面的挑战。

关键词： CCGA 焊柱可靠性

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CCGA焊柱加固工艺技术研究

电子产品可靠性与环境试验 2017年第1期35卷 12-17页

作者：毛冲冲吉勇李守委明雪飞中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

针对陶瓷柱栅阵列(CCGA)封装的焊接界面在热冲击试验中出现的断裂失效问题,探讨了如何通过加固CCGA焊接界面来提高器件可靠性的工艺技术。该工艺通过在焊接区域涂覆适量的环氧胶来对焊接界面进行加固保护,对于提高焊柱的抗热冲击能力具... 详细信息

针对陶瓷柱栅阵列(CCGA)封装的焊接界面在热冲击试验中出现的断裂失效问题,探讨了如何通过加固CCGA焊接界面来提高器件可靠性的工艺技术。该工艺通过在焊接区域涂覆适量的环氧胶来对焊接界面进行加固保护,对于提高焊柱的抗热冲击能力具有明显的作用,并且能够有效地提高焊柱的可靠性。此外,为了进一步地提高CCGA器件的组装可靠性,对新型结构焊柱进行了相关的试验验证。

关键词：陶瓷柱栅阵列加固工艺热冲击可靠性