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题名空洞对功率芯片粘贴焊层热可靠性影响的分析
被引量：20
- 1
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作者
谢鑫鹏
毕向东
胡俊
李国元
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机构
华南理工大学电子与信息学院
广东省粤晶高科股份有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期960-964,1031,共6页
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基金
广东省自然科学基金(8151064101000014)
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文摘
采用有限元方法,建立了功率器件封装的三维有限元模型,分析了封装体的温度场和应力场,讨论了芯片粘贴焊层厚度、空洞等因数对大功率器件封装温度场和应力场的影响。有限元结果表明,封装体的最高温度为73.45℃,位于芯片的上端表面,焊层热应力最大值为171MPa,出现在芯片顶角的下面位置。拐角空洞对芯片最高温度影响最大,其次是中心空洞。空洞沿着对角线从中点移动到端点,芯片最高温度先减小后增加。焊层最大热应力出现在拐角空洞处,最大值为309MPa。最后分析了芯片粘贴工艺中空洞形成的机理,并根据有限元分析结论对工艺的改善优化提出建议。
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关键词
芯片粘贴
空洞
温度场
热应力
有限元分析
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Keywords
die attachment
voiding
temperature field
thermal stress
finite element analysis
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分类号
TN305.94
[电子电信—物理电子学]
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题名焊料层空洞面积对功率器件电阻和热阻的影响
被引量：9
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作者
郑钢涛
陈素鹏
胡俊
李国元
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机构
华南理工大学电子与信息学院
广东省粤晶高科股份有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第11期1059-1063,1129,共6页
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文摘
芯片粘贴焊料层是功率器件导热和导电的主要通道,虽然它一般只有几十微米厚,但是却在很大程度上影响着器件的性能和可靠性。采用了高低温冲击的方法对功率器件进行老化,分析器件焊料层空洞面积的改变对器件电热性能的影响。采用超声波扫描(SAM)的方法检测了器件空洞面积的改变量,测试了器件在老化前后的导通电阻和瞬态结到壳的热阻,并进行对比,揭示了功率器件性能退化的机理。实验结果表明,焊料层空洞面积的增加降低了器件导热和导电的能力,器件的导通电阻和热阻随着空洞面积的增加而线性增加。给出了天津环鑫的功率N-MOSFET:50N06的空洞面积的改变(ΔA)与电阻改变(ΔR)和热阻改变(ΔZθjc)的关系。
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关键词
功率器件
芯片粘贴
空洞
导通电阻
热阻
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Keywords
power device
die attach
void
on resistance
thermal impedance
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分类号
TN305.94
[电子电信—物理电子学]
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题名基于COB技术的SiP模块可靠性分析
被引量：2
- 3
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作者
李志博
陈素鹏
李国元
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机构
华南理工大学电子与信息学院
广东省粤晶高科股份有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第12期1194-1198,1231,共6页
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文摘
针对COB形式的SiP模块,应用有限元分析方法模拟了该模块在湿热环境下的湿气扩散和湿应力分布,以及回流焊过程中的热应力分布,并通过吸湿实验和回流焊实验分析了该模块失效模式。结果表明,在湿热环境下,粘接材料夹在芯片和焊盘中间不易吸湿,造成粘接材料的相对湿度比塑封材料的相对湿度低得多。塑封材料相对湿度较高,产生较大的湿膨胀,使湿应力主要分布在塑封材料与芯片相接触的界面上。由于材料参数失配,回流焊过程产生的热应力主要分布在粘接材料和铜焊盘的界面,以及塑封料和铜焊盘的界面,在经过吸湿和回流焊实验后观察到界面分层沿着这些界面扩展。
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关键词
板上芯片
系统级封装
湿应力
界面分层
有限元分析
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Keywords
COB
SiP
hygroscopic stress
interface delamination
finite element analysis（FEA）
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分类号
TN406
[电子电信—微电子学与固体电子学]
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题名基于DOE和BP神经网络对Al线键合工艺优化
被引量：2
- 4
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作者
毕向东
谢鑫鹏
胡俊
李国元
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机构
广东省粤晶高科股份有限公司
华南理工大学电子与信息学院
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出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第9期894-898,共5页
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基金
广东省自然科学基金(815064101000014)
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文摘
Al丝超声引线键合工艺被广泛地应用在大功率器件封装中,以实现大功率芯片与引线框架之间的电互连。Al丝引线键合的质量严重影响功率器件的整体封装水平,对其工艺参数的优化具有重要工业应用意义。利用正交实验设计方法,对Al丝引线键合工艺中的三个最重要影响因数(超声功率P/DAC、键合时间t/ms、键合压力F/g)进行了正交实验设计,实验表明拉力优化后的工艺参数为:键合时间为40 ms,超声功率为25 DAC,键合压力为120 g;剪切推力优化的工艺参数为:键合时间为50 ms,超声功率为40 DAC,键合压力为120 g。基于BP神经网络系统,建立了铝丝超声引线键合工艺的预测模型,揭示了Al丝超声键合工艺参数与键合质量之间的内在联系。网络训练结果表明训练预测值与实验值之间符合很好,检验样本的结果也符合较好,其误差基本控制在10%以内。
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关键词
铝丝键合
实验设计
BP神经网络
工艺优化
微电子封装
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Keywords
aluminum wire bonding
design of experiment （DOE）
error back-propagation neural network （BPNN）
process optimization
microelectronic packaging
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分类号
TN405.96
[电子电信—微电子学与固体电子学]
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名功率MOSFET的研究与进展
被引量：12
- 5
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作者
褚华斌
钟小刚
吴志伟
戴鼎足
苏祥有
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机构
广东省粤晶高科股份有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期363-367,413,共6页
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文摘
器件设计工艺、封装、宽禁带半导体材料和计算机辅助设计4大技术的发展进步使得功率MOSFET的性能指标不断达到新的高度。超级结技术使得高压功率MOSFET的导通电阻大大降低,降低栅极电荷和极间电容的改进沟槽工艺和横向扩散工艺技术进一步提高了低压功率MOSFET的优值因子,中小功率MOSFET继续朝着单片集成智能功率电子发展。功率MOSFET封装呈现出集成模块化、增强散热性和高可靠性的特点。基于宽禁带半导体材料SiC和GaN的功率MOSFET具有高温、高频和低功耗等优异性能,计算机辅助设计工具引领功率MOSFET在工艺设计、制造和电路系统应用方面快速发展。
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关键词
功率金属氧化物半导体场效应晶体管
器件设计工艺
智能功率电子
封装
宽禁带半导体材料
计算机辅助设计
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Keywords
power MOSFET
design process of device
smart power IC
package
wide bandgap semiconductor materials
CAD
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分类号
TN386.1
[电子电信—物理电子学]
TN323.4
[电子电信—物理电子学]
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题名汽车轮胎压力感应器产品的可靠性评估
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作者
陈素鹏
胥小平
陈衍梁
吴志伟
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机构
广东省粤晶高科股份有限公司
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出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期890-894,共5页
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文摘
论述了胎压感应器的结构和工作原理,结合胎压感应器的使用环境,分析胎压感应器的使用温度和震动情况。结合汽车电子和半导体行业的相关标准,根据使用情况分析了温度循环、震动对胎压感应器的影响。另外,根据胎压感应器实际运用情况,设计温度循环和震动相关的可靠性试验,以及根据试验结果对胎压感应器进行可靠性评估。胎压监测系统TPMS的可靠性涉及温度循环、温湿度、震动、冲击、加速度等因素,就TPMS最重要的温湿循环因素和震动因素等可靠性问题进行探讨。
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关键词
胎压感应器
系统级封装
温度循环
震动
加速度
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Keywords
tire pressure sensor
system in package
temperature cycling
vibration
acceleration
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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