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文檔簡介

1、方式 11.芯片粘接的方法有哪些?優缺點? 芯片粘接 : 將芯片背面機械地粘接到層壓陶瓷或層壓基板腔室內的芯片粘接區 金屬合金鍵合: 材料: AuSi 共晶、 AuSn 共晶或軟釬料;用于陶瓷封裝; 優點:直好的剪切強度、界面導熱性和防潮性; 缺點:工藝溫度較高,會對芯片引入較大的熱應力。方式 2 有機粘接: 材料:環氧樹脂、聚酰亞胺漿料;用于陶瓷和塑料封裝; 優點:環氧樹脂固化溫度低,可用于粘接大芯片。方式 3 無機粘接: 材料:填銀玻璃,即片狀填銀環氧粘接劑; 特點:既町導電、降低芯片背面和基板間的電阻,又可導熱,在芯片和封裝的 支撐物 之間提供一條導熱通路8、通過數值模擬方法對封裝焊點進

2、行壽命預測的步驟? 通過有限元模擬方法對封裝進行壽命預測,主要包含三大步驟:1)試驗獲得材料熱物理性能參數及力學性能參數,包括應力應變關系方程;2)采用 ANSYS 或 MARC 有限元軟件模擬求解特定結構和載荷(如熱循環載 荷)條 件下的主控力學參量(應力、應變、累積的蠕變應累積的應變能密度等 等;其中步驟1)的結果作為材料特性導入有限元計算中)3)選擇壽命預測模型,代入主控力學參量進行壽命預分析過程6. 一級封裝中的 IC 封裝工藝有哪些?哪些能夠實現 * 密性封裝?模塑封裝技術;層壓塑料技術;模壓陶瓷封裝(難熔玻璃密封)技術;共燒層 壓陶瓷 封裝技術共燒層壓陶瓷封裝技術能夠實現氣密性封裝

3、7、鑒于元器件形狀及引腳形式不同,分別采用哪些機械性能試驗方法? 釬料接頭拉仲及剪切試驗方法 ( JISZ3I98 標準)QFP 引線軟釬焊接頭 45。拉引試驗方法 ( JISZ3I98 標準)片式元器件軟釬焊接頭剪切試驗方法4. 對比熱壓焊、超聲波焊與超聲一熱壓焊的特點和優勢 ?1) 超聲波焊:超聲機械去膜,有效連接面積大、溫度低,對芯片的熱影響小但金屬之間的擴散不足;加大超聲功率可能損壞芯片; 楔焊過程有方向性,降低效率2) 熱壓焊:溫度高,有利于金屬擴散去膜不充分,連接強度低球焊無方向性,提高生產效率3) 超聲一熱壓焊:超聲焊基礎上,襯底加熱(一般150°C) , CouCou

4、lasl970 年 發現加熱可使焊點處的金屬流動性增強一防止超聲焊時的應變硬化- 一利于接 觸界血增大和焊點的快速鍵合 - 一提高鍵合強度。超聲熱壓接的優勢:要達到規定強度,超聲熱壓接的時間和溫度都比熱壓接小 得多, 超聲壓接一般需要 3 11 m以上的振幅和約Is的時間,超聲熱壓接只需要其 1/10 的振幅和 1 /20的時間。6. 比較 Ag、In、Al、Au、Ni、Cu 材料的熱壓焊難易程度及原因?比較Au、Ag、Cu、Ni、Pd 的耐熔蝕能力,防止 Cu 焊盤熔蝕可以采用哪些措施?(未找到)5、可作為倒裝芯片凸點的材料有哪些?高可靠性的焊凸點應該在那個工藝階段制作?凸點的典型制作方法有

5、哪些?1) 凸點材料:a)釬料:單一釬料連接:高 Pb (3Sn97Pb、5Sn95Pb )-陶瓷芯片載體;低 Pb (60Sn40Pb ) 有機芯片載體 雙釬料連接:高熔點凸點用低熔點釬料連接到芯片載體 C4-ControledCollapse Chip Connection)b) 金屬: Au 、 Cuc) 導電環氧樹脂 : 低成本、低可靠性2) 高可靠性的焊凸點制作,是在 IC 還處于圓片階段時制作焊凸點。3) 蒸發沉積法;模板印刷法;電鍍法;釘頭凸點法;釬料傳送法;微球法;釬料液滴噴射(印刷)法8. 電子元器件的引腳形式有幾種?二級封裝中可采用方法進行焊接?(未找到)9. UBM的含義

6、是?其通常包含哪些層?其中 Au或Sn、Ni通常分別作為什么層 材料? (未找到)10. 微電子封裝結構的失效模式主要有?1)疲勞失效;2)脆性斷裂失效;3)蜻變失效;4)分層失效。11. 電遷移? 一級封裝中可發生電遷移的結構有?(未找到)電遷移是指在高電流密度 (IO5-IO6A/cni2)下金屬中的質量遷移的現象。II、 “立碑”現象的產生原理?什么情況下易發生?墓碑現象:再流焊中片式元件經常出現立起的現象,稱之為立碑,又稱之為吊橋。產生原理:1) 元件兩端出現非同步潤濕。先潤濕的一端在焊料界面張力的作用下克服元件自身 重力而將元件牽引抬起。2) 元件兩端焊接面的物理狀態出現差異,如受熱

7、不均或兩端錫育不均等導致一端的錫膏先熔化、元件兩端焊盤的町焊性差異等-非同步潤濕3) 無鉛釬料更易立碑-因為其有更高的界面張力;氮氣保護將增大焊料/元件焊接 端的界面張力元件兩端潤濕力不平衡:兩端錫膏不均等發生情況:主要出現于重量較輕的片式無源元件7、紫斑發生機理?金一鋁鍵合在器件的高溫貯存后,在焊點處金和鋁迅速形成一種使導電性能不良的脆性層狀化合物,鍵合強度也下降,化合物呈紫黑色斑點狀,故稱“紫斑”。1. 一般哪些材料被用于芯片上金屬化層的制作,制作方法有那幾種?答:金屬化:沉枳一層或多層導電材料形成芯片表面鍵合區-以便形成芯片與外電路之間的 互連。鋁、Cu、伯、鈦、銬、鈕和金可用于金屬化工

8、藝。鋁使用最廣泛:與硅以及一氧化硅的接觸電阻小,沸點低、容易.實現沉積。制作方法:a)化學氣相沉積(CVD : Wb)濺射沉積(物理氣相沉積 PVD : A1c)電鍍工藝16微電子封裝中常用的錫鉛、Sn-Cu、Sn-Ag共晶成分分別是?熔點分別是?在Cu焊盤上的潤濕角是?(未找到)13 一級封裝中互連焊點的缺陷有哪些?答:1) 墓碑現象 (Tombstone) 及元件歪斜:2) 橋連缺陷 ( Solder bridge ):3) 虛焊 / (開路)4) 錫珠( Solder bead )類缺陷5) 錫球( Solder ball )缺陷6) 焊點拉尖缺陷 ( Solder flag/Soldc

9、r spike)7) 芯吸現象8) 針孔/ 氣孔類缺陷9) 焊點剝離現象 ( Fillct-liRing或 LifVofl )10) Sn 晶須8、Sn晶須的產生條件?產生條件1) 鍍層內部壓應力;2) 為了產生局部生長,鍍層表面要覆蓋著氧化物,即整個表面不能都是自由的表面;而且表面氧化膜保護層不能太厚,晶須能夠穿透某些局部的薄弱部位而得到長大以釋放應力10、錫基釬料與銅焊盤釬焊時產生的界面結合層是?釬焊溫度過高或釬焊時間 過火還會產生的結合層是?如果采用 Au/Ni/Cu 焊盤時接合層是?原因是?1) Cu3Sn CikSiH2) 先 Cu6Sn5 后來溫度升高變成 Cu,Sn3) Ni3S

10、n4 金鍍層比較薄,在焊接過程中進入到釬料中7. 典型的描述焊料合金蠕變行為的Norton 方程表達式?、一( -nNorton 方程 £= Ab"exp21、焊點可靠性影響因素主要有?1) 材料因素;2) 內部缺陷對焊點的可靠性有致命的影響;3) 服役條件;4) 焊點形態 °22、鋁為何用于金屬化層的制作;鋁金屬化層中加入少量?元素可以提高抗電遷移能力?(未找到)23. 為什么蠕變損傷是釬料焊點失效的重要機制?高溫或者相對溫度值大于 0.5時,蠕變效應非常顯著相對溫度 ( homologous temperature, 也有譯作約比溫度)為工作溫度與材料熔點的絕

11、對溫度的比值)蠕變町以發生在任何應力范圍,可以高于或低于屈服應力值; 釬料焊點的服役特點(與鋼材不同):SnPb釬料的熔點Tm=456K,服役條件的工作溫度按一 50 C至70°C (223K至343K) 計算,工作溫度約為 0.50.75Tm;SnO.7Cu釬料的熔點Tm=500K,服役條件的工作溫度按一 50 E至70°C (223K至343K)計算,工作溫度約為 0.450.7Tm;在這樣相對較高的溫度范圍內,釬料的蠕變和應力松弛現象顯著,與時間(速率)有關的蠕變損傷是焊點失效的重要機制24. 引線鍵合時鍵合強度與絲的變形程度的關系?(未找到)25. 倒裝芯片焊點發生

12、電遷移時,陰極的極性效應表現形式為那些部位元素的遷移?(未找到)26. 釬料可焊性?虛焊?加速壽命試驗?加速壽命試驗的基本理論有哪些,分析Au-Al 鍵合的金屬間化合物層生長和塑封器件的耐溫度循環壽命分別符合那種基本理論。加速壽命試驗(觀察失效和預計實際工作狀態下的失效率):在可靠性術語中,加速壽命試驗定義為 “為縮短試驗時間,用比標推條件更為嚴格的條件進行的 試驗:但做 加速壽命試驗時,為了能有效地進行可靠性評價,基本理論a)阿列尼烏斯模型:最適合以熱力學溫度加速因子的試驗Ini. =A+E/( RT)應用:試驗一 Tl、T2對應壽命LI, L2 反應的激活能一高溫下的反應加速性的大致量值h)愛倫模型:最適合以應力為加速因子的試驗lnL=A-alnS應用:試驗材料疲勞時,SI, S2為交變應力,對應循環次數(壽命)為 N1,N2,則In ( N1/N2)=a In ( S2/S1)求出表示反應加速性的大致量值a ,可求任意應力下的壽命27. 再流焊橋

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