用于倒装芯片的铜球凸点制作技术研究

本文对应用于倒装芯片的铜丝键合法制作铜球凸点的技术进行详细的研究,并对铜球凸点金属间化合物的形貌进行了研究,同时对其剪切断裂载荷和失效模式进行了分析。     

跌落碰撞下球栅阵列无铅焊点失效分析

为探究板级跌落碰撞下球栅阵列(BGA)无铅焊点的失效机制,分别进行了3种不同高度下BGA无铅焊点跌落试验和染色试验,分析无铅焊点在跌落碰撞下的失效机制,并与前人结果加以对比.结果表明,在跌落碰撞下,无铅焊点的失效机制为靠近封装一侧的金属间化合物(IMC)界面脆性断裂,BGA无铅焊点失效的根本原因是机械冲击和电路板(PCB)的往复弯曲.     

基于竞争失效的数控系统PCB性能退化可靠性建模技术

为全面、客观、准确地评估数控系统PCB在外部环境应力和内部线路结构作用下的可靠性水平,验证其是否满足数控系统可靠性设计的要求及其在实际工作环境中能否支持系统可靠的工作,以数控系统PCB为研究对象,从可靠性分析与评估中的核心和关键问题出发,在综述PCB失效机理和退化失效分析的基础上,提出了一种基于多失效机理竞争的数控系统PCB可靠性统计模型的构建思路,结合不同失效机理下的数控系统PCB可靠性分析模型,分析失效机理间的相关性,并通过试验数据量化各失效机理在竞争失效模型中的权重,最终建立数控系统PCB竞争失效可靠性模型,为准确地分析和预测数控系统PCB的可靠性提供了方法和途径。     

模内键合聚合物微流控芯片键合强度分析

利用分子动力学分析方法对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片模内键合过程进行模拟,研究聚合物界面分子的运动规律以及键合过程中界面结合能的变化规律,分析芯片键合强度的形成机制;利用拉伸测试法测试不同工艺环境下芯片的键合强度,分析工艺参数对键合强度的影响。研究结果表明:聚合物芯片键合强度的形成是界面分子扩散和吸附共同作用的结果。适当增加键合压力,可以显著提升键合强度,并缩短键合时间;键合温度和键合时间的提升,能够增加键合界面间分子的相互扩散,提高界面分子间的作用力,从而提高键合强度。键合温度达到聚合物材料的玻璃转化温度,键合压力能够增加键合界面的接触面积,并持续一定的键合时间,芯片可获得较高的键合强度。     

基于EOPCB的芯片网络

就电光印制电路板(EOPCB)上的芯间光互连提出了一种网络化的连接方案.本方案力图减少芯片间连接线数,消除芯片的控制线及时钟线,通过介质访问技术实现芯片间的互连.该方案假设每个芯片只有一个光收发器(VCSEL/PIN),芯片网络由电气层供电,并通过光互连通信.在假设条件下,芯片网络可采用总线型、环型或星型物理拓扑结构连接.给出了上述拓扑结构网络连接光路实现方法,分析了光路损耗对芯片接入数目的限制,并就适于网络化光互连的光电集成电路(OEIC)芯片结构及介质访问方式作了简单讨论.     

高温功率循环下绝缘栅双极型晶体管失效特征及机理分析

结合绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块结构和工作的不同阶段,分析了IGBT失效类型及其失效机理。深入分析了影响IGBT工作寿命的3种封装失效类型及失效机理。高结温、大温度梯度极端工作方式下主要的封装失效类型是键合引线失效,由某一根或几根过载引起电流分配不均引发,失效前压降大,热阻基本不变。通过分析得到IGBT模块的寿命值近似服从Weibull分布。实验过程中结合各类显微镜和红外热像仪得出的失效特征分布规律表明:经过功率循环后的芯片表面中心区域、边缘绝缘保护环原胞结构均由规则点阵变化为点阵中出现小的黑圈、空穴、裂纹,变得不再规则;各物理层接触面间的缺陷由芯片向下呈递减趋势;IGBT模块各物理层不平整度由基板向上呈递减趋势。通过实际实验发现,可将压降的突变位置作为IGBT可靠性评估的标准。     

高速数电芯片参数测试方案优化研究

为了解决高速数电芯片测试速度慢、测试精度低的问题,提出一种利用LK88系列测试平台对集成电路高速数电芯片参数进行有效测试的方法.该测试方案通过对高速数电芯片SN74HC138的测试,可以实现快速筛出失效芯片、进行功能验证、对高速数电芯片的直流参数进行精准测试,最后通过上位机直观显示出来.测试过程易于操作、增强了可读性.与芯片Spec参数标准对比分析后可以得出测试精准性也有效提高.因为缩短了整体测试时长,并且精度提高,对于提升集成电路产业链经济效益方面具有积极影响.     

蛋白质分离玻璃微流控芯片的制作方法

对湿法刻蚀和键合两个芯片制作关键步骤进行了研究和优化. 首先比较了两种刻蚀配方的效果,并对刻蚀时间和刻蚀过程中的振荡方向等条件进行了考察,对键合预处理方法做了进一步改进. 通过对常温键合和高温键合方法比较,证明高温键合才能保证芯片的使用寿命. 最后将所制得的芯片成功地应用于非变性蛋白质的二维芯片电泳分离. 实验结果表明,通过对芯片制作方法的改进,不仅获得了良好的蛋白分离效果,而且芯片制作方法更为简便、成本低、制作成功率提高.      

基于PDMS的微流控芯片封装技术研究

提出一种优化的PDMS(聚二甲基硅氧烷)-PDMS键合技术,对PDMS基片与PDMS盖片使用不同的预聚物和固化剂配比进行键合.设置了按不同比例键合、氧气等离子体表面处理键合及涂覆液态PDMS键合这三种方法的对比实验,并将其应用于微流控芯片的封装测试.测试结果表明,不同比例键合后的芯片键合强度适宜,可重复利用,高效节能.键合参数:基片和盖片所用预聚体、固化剂质量比分别为10:1和15:1;盖片的固化温度75℃,固化时间40 min.     

基于信号分析的纯电动客车失效调查方法

针对传统纯电动客车失效调查方法无法准确阐明客车失效与"三电"系统主要故障间关联特性的问题,提出了基于信号分析的纯电动客车失效调查方法.在掌握纯电动客车运行过程中主要失效类型及"三电"系统主要故障的基础上,初步建立了不同失效类型与电动机、电池以及电控系统主要故障间存在的因果关系.为进一步明确系统故障点,构建了包含"三电"系统的纯电动客车整车模型,通过设置"三电"系统主要故障,模拟纯电动客车的人为失效,在此基础上针对系统易测信号进行分析,揭示系统不同故障的典型信号特征,从而明确纯电动客车不同失效类型与电动机、电池以及电控系统故障间存在的内在关联特性,最终形成纯电动客车失效调查方法.结果表明:所提出的纯电动客车失效调查方法能够有效揭示动力丢失、起火以及失控等客车失效类型与"三电"系统主要故障间存在的对应关系.     

海南抱伦金矿工艺矿物学研究

采用化学分析、X射线衍射、光学显微镜及扫描电子显微镜分析等检测技术,对抱伦金矿原矿石进行工艺矿物学研究,为选矿工艺的选择提供理论依据.结果表明:该矿石含金10.1g·t^-1,含硫0.65%,主要脉石矿物为石英和白云母,属低硫石英脉型金矿.矿石中的金矿物主要为自然金,质量分数为90.58%.金矿物粒度范围广,巨粒金(>300μm)、粗粒金(74~300μm)、中粒金(37~74μm)、细粒金(10~37μm)及微粒金(0.10~10μm)的质量分数分别为3.84%,28.85%,18.04%,23.52%和25.75%.金矿物在矿石中的赋存状态为包裹金、粒间金和裂隙金,质量分数分别为48.37%,43.24%和 8.39%.在工艺矿物学研究的基础上,提出多段磨矿配合尼尔森重选-浮选的选矿工艺流程.     

化学镍金(ENIG)表面浸润性不良的失效分析

化学镍金,也称化镍沉金(ENIG),作为最终表面处理工艺的一种,以其低廉的价格和兼容于高密度封装的特性而被广泛采用,但其一直被可靠性问题所困扰着.针对ENIG诸多可靠性问题中的一种,即上锡过程中焊料在沉金表面浸润性不佳,开展了分析研究.研究表明,镀金层质量不佳,晶粒粗大,晶界开裂是导致上锡过程中焊料浸润性不良的主要原因.焊料选择的不当是导致该失效的次要因素.     

用STM研究云母表面Au原子团的行为

用扫描隧道显微镜(STM)研究了沉积在白云母(001)表面上的金(Au)薄膜表面的形貌,这个Au膜是在高真空中,蒸发到在大气中解理的白云母(001)表面上,其Au膜厚约为40um。用STM测量样品表面形貌,我们发现在Au膜表面存在原子团,这些原子团作随机运动,其形状和大小随时间变化。     

固体推进剂/衬层粘接界面脱粘失效的数值模拟

基于SEM(scanning electron microscope)得到的细观形貌和颗粒分布建立了复合固体推进剂/衬层细观有限元模型。使用Cohesive单元来模拟复合固体推进剂基体/颗粒界面和复合固体推进剂/衬层界面的脱粘。计算分析了单轴准静态拉伸作用下复合固体推进剂/衬层界面处不同颗粒含量和不同强化/老化程度对脱粘过程的影响。计算结果表明,衬层界面的老化和颗粒数量的增加都会导致衬层界面更容易脱粘失效,失效应变随推进剂/衬层界面处颗粒含量的增加而增大,而峰值应力先减小而后增大。峰值应力和失效应变随衬层老化而减小,但对衬层界面强化不敏感。     

EQCM研究表面活性剂对金电极电化学行为的影响

利用电化学石英微天平（ＥＱＣＭ）,研究了表面活性剂在金电极上的吸附及其对金电极氧化还原过程的影响⒚结果表明：不同的表面活性剂在金电极上吸附能力不同,对金的氧化还原过程产生不同的影响⒚十八烷基三甲基溴化铵易在金电极表面吸附,更易在氧化态金表面吸附,阻碍了金的氧化还原⒚相比之下,十二烷基磺酸钠在金电极上吸附能力较弱,在氧化态金形成后还有些脱落,对金电极的氧化还原影响不大⒚ＴｒｉｔｏｎＸ１００介于以上两种表面活性剂之间⒚还对金电极在磷酸缓冲液中的氧化还原机理作了初步探讨     

湖南肖家山金矿床金元素分形特征及地质意义

湖南省肖家山金矿位于钦杭成矿带湖南段湘东北亚段,成矿条件良好,但其多期多阶段的特征成矿特征制约了区内勘查工作的进行.利用分形理论对肖家山金矿床品位和资源量进行了分析,揭示了分形分维特征与金富集成矿过程的关系,对矿山深边部的找矿具有重要的指导意义.研究表明,金品位分布直方图暗示了成矿过程具有多期矿化叠加特征.金品位具双重分维结构,分别对应着早期成矿预富集的石英―黄铁矿阶段、主要成矿的石英―硫化物阶段,而晚期的石英-铁白云石阶段对成矿并无贡献,反映了矿化的不均匀特征.资源量存在不同区段的多重分形,分维值小于1,表明矿床储量规模的分布差异较大,分布相对比较分散,具有良好的找矿潜力.     

电站3／2接线和4／3接线的可靠性比较分析

电站主接线是电力系统接线的主要部分，其结构不仅决定用户能否获得足够的电能，而且也影响到电站建设和改造的经济性．3／2接线和4／3接线在大型电站中应用广泛．选取3组比较方案，其中第1组为单元接线，其余2组为联合单元接线，每组各包括一种3／2接线和4／3接线方案，并利用电站主接线可靠性综合分析系统，对2种接线的可靠性和经济性进行了综合比较分析．计算结果包括各组方案的充裕性、安全性、经济性指标以及元件可靠性参数的敏感度分析．结果表明3／2接线和4／3接线各有优缺点，但3／2接线的适用性较强；发电机故障率对主接线可靠性的影响最为明显；并且在对主接线方案的设计和抉择过程中，可靠性的定量计算必不可少．     

预应力FRP加固RC梁受弯剥离承载力分析

摘　要: 受弯剥离破坏是预应力纤维加固复合材料（FRP）片材加固受弯钢筋混凝土（RC）构件的主要破坏模式。本文以预应力FRP片材加固RC梁为研究对象,理论推导结合试验验证,分析该类构件由中部弯曲裂缝引起界面剥离的承载力。基于FRP-混凝土界面粘结滑移的双线性模型,推导弯曲裂缝间界面的粘结剪应力,提出了预应力FRP片材加固RC梁由弯曲裂缝引起界面开始剥离以及发生剥离破坏的预测模型。试验结果表明：FRP的预应力越大,加固梁的剥离承载力越高;无论是预应力还是非预应力FRP加固梁,利用本文的剥离预测模型均可得到较好的结果。     

新型缓蚀剂在金银溶胶上的表面增强拉曼散射

利用Johin-Yvon U-1000型显微拉曼光谱仪对一种新合成的缓蚀剂在金、银溶胶上的表面增强拉曼光谱进行了研究,探讨了其在金、银表面的吸附机理.结果表明,这种缓蚀剂以S-Me键倾斜地吸附于金、银溶胶表面,与金、银在表面形成一层稳定的单分子膜,可以有效地阻挡外部分子的侵蚀.     

薄膜涂层材料的界面破坏准则

为了确定界面起裂位置及条件的评价方法,通过对引入假想界面裂纹的划痕实验的数值分析,讨论了界面的起裂位置.根据起裂位置的不同界面应力状态及相应的实验结果,提出了界面破坏的强度准则.实验和分析结果表明,在划痕实验中,起裂位置由最大界面剪应力决定,但起裂条件不仅与界面剪应力有关,而且与起裂位置处的界面压应力有关,界面压应力越大,导致界面起裂的界面剪应力也越大.该薄膜界面结合强度的评价准则,不受具体实验条件的影响,具有通用性.