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碳化硅-玻璃-碳化硅阳极键合界面性能分析
1
作者 刘淑文 阴旭 +3 位作者 刘翠荣 许兆麒 于秀秀 王强 《微纳电子技术》 2025年第4期152-159,共8页
碳化硅(SiC)因其优异的高温性能和稳定性,被广泛认为是新一代高温半导体器件封装的理想材料。利用两步阳极键合工艺实现了碳化硅-玻璃-碳化硅的可靠连接。两步键合过程中,第一步和第二步中的峰值电流存在较大差异,尤其在第二步键合过程... 碳化硅(SiC)因其优异的高温性能和稳定性,被广泛认为是新一代高温半导体器件封装的理想材料。利用两步阳极键合工艺实现了碳化硅-玻璃-碳化硅的可靠连接。两步键合过程中,第一步和第二步中的峰值电流存在较大差异,尤其在第二步键合过程中电流出现二次峰值特征。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对样品键合界面进行分析。研究结果表明:当电压过大时,在第二步键合界面处会产生富碳层,从而影响键合效果。使用万能试验机对键合样品进行拉伸测试,发现键合强度随着键合温度和电压的升高而增大,断裂面沿第二步键合界面延伸到玻璃内部。 展开更多
关键词 阳极键合 微电子机械系统(MEMS)封装 碳化硅-玻璃-碳化硅 富碳层 键合强度
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电子封装塑封材料中水的形态 被引量：12
2
作者 彩霞 黄卫东 +1 位作者 徐步陆 程兆年 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期507-511,共5页
利用实验和Fick扩散方程模拟塑封材料对水的吸收过程,得到水汽在塑封材料中的扩散系数和饱和浓度. 塑封材料中的水分子存在于高分子链围成的微孔洞中,并与高分子聚合物以氢键相连. 当塑封材料中水汽浓度达到饱和时,在水分子进入的有效... 利用实验和Fick扩散方程模拟塑封材料对水的吸收过程,得到水汽在塑封材料中的扩散系数和饱和浓度. 塑封材料中的水分子存在于高分子链围成的微孔洞中,并与高分子聚合物以氢键相连. 当塑封材料中水汽浓度达到饱和时,在水分子进入的有效体积内,水汽的密度为标准状态下水蒸气密度的100倍,为液态水密度的8％,这表明在塑封材料中水分子以一种特殊的液态水形态存在. 在一定的水汽浓度下,在界面处的微孔洞中水气液两相共存. 在两相共存的微孔洞中由于水分子争夺高分子的氢键使高分子与芯片表面的二氧化硅层的结合减弱,逐步扩展形成可以观察到的分层. 展开更多
关键词 电子封装 水 形态 塑封材料 吸水 塑料封装 环氧树脂
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半导体器件金铝键合的寿命研究 被引量：7
3
作者 王路璐 李洵 +3 位作者 高博 王立新 罗家俊 韩郑生 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期800-803,共4页
金铝键合失效是MOSFET器件常见的失效模式之一,主要是由于金属间化合物的生成,影响了金铝键合的接触电性能,从而导致键合强度下降,接触电阻升高。针对这种失效模式,进行了三种不同高温条件下的加速寿命试验,并对这三种试验的器件进行金... 金铝键合失效是MOSFET器件常见的失效模式之一,主要是由于金属间化合物的生成,影响了金铝键合的接触电性能,从而导致键合强度下降,接触电阻升高。针对这种失效模式,进行了三种不同高温条件下的加速寿命试验,并对这三种试验的器件进行金铝键合现象观察,对目前工艺水平下的金铝键合寿命进行了评估。 展开更多
关键词 金铝键合 可靠性 加速试验 寿命预测
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电子封装功率模块PbSnAg焊层热循环可靠性 被引量：7
4
作者 张胜红 王国忠 程兆年 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期120-124,共5页
对电子封装IGBT功率模块进行热循环实验 ,考察了 92 .5Pb5Sn2 .5Ag钎料焊层的热循环失效和裂纹扩展。应用超声波显微镜对裂纹扩展过程进行检测 ,得到了热循环失效的裂纹扩展数据。采用统一型粘塑性Anand方程描述了 92 .5Pb5Sn2 .5Ag的... 对电子封装IGBT功率模块进行热循环实验 ,考察了 92 .5Pb5Sn2 .5Ag钎料焊层的热循环失效和裂纹扩展。应用超声波显微镜对裂纹扩展过程进行检测 ,得到了热循环失效的裂纹扩展数据。采用统一型粘塑性Anand方程描述了 92 .5Pb5Sn2 .5Ag的力学本构 ,模拟了功率模块钎料焊层裂纹体在热循环条件下的应力应变。基于对ΔJ积分的求解 ,描述了PbSnAg焊层热循环裂纹扩展速率。 展开更多
关键词 钎料 热循环 裂纹扩展 粘塑性 △J积分 可靠性 电子封装
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球栅阵列倒装焊封装中的热应变值的测试 被引量：3
5
作者 李禾 傅艳军 +1 位作者 李仁增 严超华 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期655-659,共5页
利用高温云纹实验方法测试球栅阵列 (BGA)封装焊点的热应变 ,采用硅橡胶试件光栅复制技术 ,使测试环境温度提高到 2 0 0℃ .通过实时热应变测量 ,得到各焊点的热应变关系以及封装材料、电路板各部分的热应变分布状况 。
关键词 球栅阵列 倒装焊 封装 热应变值 测试 高温云纹 热疲劳 BGA
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Au/In等温凝固芯片焊接工艺研究 被引量：11
6
作者 王铁兵 施建中 谢晓明 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 1999年第4期295-302,共8页
本文研究了Ａｕ／Ｉｎ 等温凝固芯片焊接工艺。对机械振动、压力、Ａｕ ，Ｉｎ 镀层厚度、衬底的表面平整度等因素对焊层的剪切强度、结构和热疲劳可靠性的影响进行了分析和优化。在２５０ ℃－ ３００ ℃之间，实现了较大尺寸芯片（３ ... 本文研究了Ａｕ／Ｉｎ 等温凝固芯片焊接工艺。对机械振动、压力、Ａｕ ，Ｉｎ 镀层厚度、衬底的表面平整度等因素对焊层的剪切强度、结构和热疲劳可靠性的影响进行了分析和优化。在２５０ ℃－ ３００ ℃之间，实现了较大尺寸芯片（３ ×３ｍｍ２） 在较低成本下的快速焊接。焊层在承受－ ５５ ℃－１２５ ℃３２００ 周冷热循环后无明显退化。 展开更多
关键词 芯片焊接 等温凝固 Au/In体系 电子器件
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Au-Al双金属键合可靠性分析 被引量：8
7
作者 程春红 许洋 刘红兵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期562-565,共4页
键合是半导体器件生产过程中的关键工序,对器件的产品合格率和长期使用的可靠性影响很大。在半导体器件中Au-Al键合系统的失效现象屡有发生,但又不可避免的使用,因此Au-Al双金属键合的可靠性备受人们的关注。通过分析Au-Al双金属键合的... 键合是半导体器件生产过程中的关键工序,对器件的产品合格率和长期使用的可靠性影响很大。在半导体器件中Au-Al键合系统的失效现象屡有发生,但又不可避免的使用,因此Au-Al双金属键合的可靠性备受人们的关注。通过分析Au-Al双金属键合的失效机理,提出了Au-Al双金属键合的正确设计方法及工艺控制措施,给出了多个批次多个品种的Au-Al双金属键合的实际使用结果。研究表明,只要设计正确,采用有效的工艺控制措施,在结温150℃以下使用,采用Au-Al双金属的器件仍然可以应用在高可靠场所。 展开更多
关键词 关键工序 合格率 Au-Al键合 失效机理 结温
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P型GaAs欧姆接触的制作 被引量：5
8
作者 杨立杰 李拂晓 +1 位作者 蒋幼泉 陈新宇 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期427-430,共4页
在以Be作为离子源离子注入形成的P型GaAs衬底上分别使用Ti/Pt/Au和Cr/Pt/Au多层金属作为欧姆接触金属,并对比合金前后的差别。结果表明,使用Ti/Pt/Au作为欧姆接触金属效果更好,合金对于降低欧姆接触电阻率效果明显,合金后Ti/Pt/Au的接... 在以Be作为离子源离子注入形成的P型GaAs衬底上分别使用Ti/Pt/Au和Cr/Pt/Au多层金属作为欧姆接触金属,并对比合金前后的差别。结果表明,使用Ti/Pt/Au作为欧姆接触金属效果更好,合金对于降低欧姆接触电阻率效果明显,合金后Ti/Pt/Au的接触电阻率可达到3.08×10-5Ω.cm2。 展开更多
关键词 P型欧姆接触 砷化镓 合金 接触电阻率
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无VOC助焊剂的无铅波峰焊工艺探讨 被引量：3
9
作者 张冰冰 雷永平 +2 位作者 徐冬霞 夏志东 史耀武 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1-4,共4页
概述了一种新型绿色助焊剂——无挥发性有机化合物(VOC)助焊剂。该助焊剂有无松香、无卤素、免清洗、无污染、方便储存和运输等优点,已经成为助焊剂领域的发展方向。讨论了此助焊剂在无铅波峰焊中应用时需要注意的问题。结果表明,当电... 概述了一种新型绿色助焊剂——无挥发性有机化合物(VOC)助焊剂。该助焊剂有无松香、无卤素、免清洗、无污染、方便储存和运输等优点,已经成为助焊剂领域的发展方向。讨论了此助焊剂在无铅波峰焊中应用时需要注意的问题。结果表明,当电路板的预热温度控制在110～120℃,轨道倾角控制在5°～7°,印制板引线脚与焊料的接触时间3～5 s,焊接温度260℃并采用喷雾涂敷方法时,可达到理想的焊接效果。 展开更多
关键词 电子技术 无铅焊料 综述 无VOC助焊剂 波峰焊
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金属-玻璃封接中4J29可伐合金的氧化研究 被引量：8
10
作者 穆道斌 程辉 +1 位作者 冷文波 沈卓身 《新技术新工艺》 北大核心 2003年第10期38-41,共4页
计算了 4J2 9可伐合金氧化生成不同产物的热力学上的氧化气氛条件。根据所计算的临界H2 /H2 O比值 ,在可控制的N2 /H2 /H2 O混合气氛下 ,对 4J2 9可伐合金进行氧化实验。氧化膜层的X射线衍射分析表明 ,通过加入H2 ,调整混合气氛的成分 (... 计算了 4J2 9可伐合金氧化生成不同产物的热力学上的氧化气氛条件。根据所计算的临界H2 /H2 O比值 ,在可控制的N2 /H2 /H2 O混合气氛下 ,对 4J2 9可伐合金进行氧化实验。氧化膜层的X射线衍射分析表明 ,通过加入H2 ,调整混合气氛的成分 (H2 /H2 O比 ) ,4J2 9可伐合金氧化可以得到以致密封接所需的Fe3O4 为主要成分的氧化物。同时氧化气氛的调整能够控制氧化物的生长 ,在 1 0 0 0℃下 4J2 9可伐合金氧化 1 5min得到的氧化膜厚度约为 0 .5 μm。 展开更多
关键词 金属-玻璃封接 可伐合金 氧化 热力学 氧化膜
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Au/In等温凝固焊接失效模式研究 被引量：7
11
作者 王铁兵 施建中 谢晓明 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2001年第1期85-89,共5页
研究了 Au/In等温凝固芯片焊接的失效模式 ,对每种失效模式的失效原因进行了讨论 ,并提 出了相应的解决途径。结果表明 :镀铟层过厚 ,会使焊层中产生 Ni9In4相和大量空洞 ,导致焊层出现 早期失效 ;焊接过程中芯片与衬底平行度不好 ,会... 研究了 Au/In等温凝固芯片焊接的失效模式 ,对每种失效模式的失效原因进行了讨论 ,并提 出了相应的解决途径。结果表明 :镀铟层过厚 ,会使焊层中产生 Ni9In4相和大量空洞 ,导致焊层出现 早期失效 ;焊接过程中芯片与衬底平行度不好 ,会使加载压力在焊区分布不均 ,并导致焊区局部区 域发生 Au/In不浸润 ;焊接温度过高 ,则焊层内会出现较大的热应力 ,可导致芯片或焊层开裂 ;在 300oC高温下 ,由于过渡层 Ni与 Au/In相的反应 ,焊区内出现大量空洞 ,导致焊层剪切强度下降。 对 Au/In体系在未来高温电子器件芯片焊接中的应用 ,尚需寻找合适的过渡层材料。 展开更多
关键词 芯片焊接 等温凝固 金铟体系 失效模式
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密封器件内部多余物的检测与提取 被引量：9
12
作者 李晓红 邓永芳 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期56-59,共4页
通过对密封器件内部多余物的检测、提取和成分分析,总结出多余物的检测和提取方法,对各种方法的优缺点进行了评价。
关键词 集成电路封装 密封器件 多余物 颗粒碰撞噪声检测
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对Fukui法测量MESFET栅极串联电阻的改进 被引量：2
13
作者 穆甫臣 李志国 +3 位作者 张万荣 郭伟玲 孙英华 严永鑫 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期250-253,共4页
本文描述了改进的 Fukui法 .利用改进的 Fukui法可以精确地测量 Ga As MESFET的栅极串联电阻 .实测结果表明 ,漏 -源电阻的测量受栅势垒内建电势影响较小而受夹断电压影响较大 ,从漏 -源电阻与 X( X为栅势垒内建电势、夹断电压和栅 -源... 本文描述了改进的 Fukui法 .利用改进的 Fukui法可以精确地测量 Ga As MESFET的栅极串联电阻 .实测结果表明 ,漏 -源电阻的测量受栅势垒内建电势影响较小而受夹断电压影响较大 ,从漏 -源电阻与 X( X为栅势垒内建电势、夹断电压和栅 -源电压的函数 ) 展开更多
关键词 MESFET 半导体器件 Fukui法 栅极串联电阻
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GaN紫外探测器的Ti/Al接触的电学特性 被引量：2
14
作者 李雪 亢勇 +4 位作者 陈江峰 靳秀芳 李向阳 龚海梅 方家熊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期662-665,共4页
在非故意掺杂的和掺Si的GaN薄膜上蒸镀Ti(24nm)/Al(nm)薄膜,氮气环境下400～800℃范围内进行退火。实验结果表明,在非故意掺杂的样品上,随退火温度的升高,肖特基势垒高度下降,理想因子升高,表面状况逐渐变差,600℃退火形成较低接触电阻... 在非故意掺杂的和掺Si的GaN薄膜上蒸镀Ti(24nm)/Al(nm)薄膜,氮气环境下400～800℃范围内进行退火。实验结果表明,在非故意掺杂的样品上,随退火温度的升高,肖特基势垒高度下降,理想因子升高,表面状况逐渐变差,600℃退火形成较低接触电阻的欧姆接触,比接触电阻率为3.03×10-4Ωcm2,而载流子浓度为5.88×1018cm-3的掺Si的样品未退火就形成欧姆接触,比接触电阻可达到4.03×10-4Ωcm2。 展开更多
关键词 传输线模型 肖特基势垒高度 比接触电阻 隧穿电流
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镀Pd Cu线键合工艺中Pd行为研究 被引量：4
15
作者 张滨海 钱开友 +4 位作者 王德峻 从羽奇 赵健 范象泉 王家楫 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期564-568,共5页
由于Cu线热导率高、电性能好、成本低,将逐渐代替传统Au线应用于IC封装。但Cu线键合也存在Cu材料本身固有特性上的局限:易氧化、硬度高及应变强度等。表面镀Pd Cu线材料的应用则提供了一种防止Cu氧化的解决方案。然而,Cu线表面的Pd层很... 由于Cu线热导率高、电性能好、成本低,将逐渐代替传统Au线应用于IC封装。但Cu线键合也存在Cu材料本身固有特性上的局限:易氧化、硬度高及应变强度等。表面镀Pd Cu线材料的应用则提供了一种防止Cu氧化的解决方案。然而,Cu线表面的Pd层很可能会参与到键合界面形成的行为中,带来新的问题,影响到Cu线键合的强度和可靠性。对镀Pd Cu线键合工艺中Pd的行为进行了系统的研究,使用了SEM,EDS等分析手段对Cu线、烧结Cu球(FAB)、键合界面等处Pd的分布状况进行了检测,结果证明Pd的空间分布随着键合工艺的进行发生了很大的变化,同时还对产生Pd分布变化的原因进行了分析和讨论。 展开更多
关键词 封装 铜线键合 镀钯层 金属间化合物
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用挖补圆盘法检测金属与薄层、超薄半导体层的欧姆接触性能 被引量：7
16
作者 华文玉 陈存礼 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第8期33-36,共4页
在平面型器件和备种新型微电子器件中，金属与薄层、超薄半导体层的欧姆接触质量宜接影响着器件的性能．本文提出一种挖补圆盘法来检测它们的欧姆接触性能．由电势叠加原理导出了理论公式．此法样品制备简单，无需台面绝缘，由于接触结... 在平面型器件和备种新型微电子器件中，金属与薄层、超薄半导体层的欧姆接触质量宜接影响着器件的性能．本文提出一种挖补圆盘法来检测它们的欧姆接触性能．由电势叠加原理导出了理论公式．此法样品制备简单，无需台面绝缘，由于接触结构的特点，自然免除了侧向电流聚集效应，从而提高了精度．若将接触结构稍加发展，则更为简捷实用．实验结大果与文献报道的其它方法符合得很好． 展开更多
关键词 金属 半导体 欧姆接触 微电子器件
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GaAs MESFET欧姆接触可靠性研究进展 被引量：2
17
作者 穆甫臣 李志国 +4 位作者 郭伟玲 张万荣 孙英华 程尧海 严永鑫 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第5期6-12,28,共8页
报道了ｎ型ＧａＡｓ上欧姆接触的制备及其可靠性，以及基于欧姆接触退化的ＧａＡｓＭＥＳ－ＦＥＴ的失效分析。结果表明，ｎ型ＧａＡｓ上欧姆接触的制备已日趋成熟，接触电阻有所减小，表面形貌及热稳定性方面都得到了很大程度的提高，... 报道了ｎ型ＧａＡｓ上欧姆接触的制备及其可靠性，以及基于欧姆接触退化的ＧａＡｓＭＥＳ－ＦＥＴ的失效分析。结果表明，ｎ型ＧａＡｓ上欧姆接触的制备已日趋成熟，接触电阻有所减小，表面形貌及热稳定性方面都得到了很大程度的提高，接触材料也日趋丰富，ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ的失效分析方法也有明显改进。 展开更多
关键词 MESFET 欧姆接触 可靠性 砷化镓
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高热导率纳米银胶在大功率器件上的应用 被引量：8
18
作者 洪求龙 付兴昌 +1 位作者 冀乃一 柳溪溪 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第5期315-319,共5页
对高热导率纳米银胶进行了性能分析,并与Au80Sn20焊料进行了对比;将其应用于一大功率器件,通过对粘结芯片进行剪切力测试,验证了纳米银胶具有可靠的连接强度;调整粘结样品的键合参数,并对键合丝进行拉力测试,结果在正常范围内;对器件进... 对高热导率纳米银胶进行了性能分析,并与Au80Sn20焊料进行了对比;将其应用于一大功率器件,通过对粘结芯片进行剪切力测试,验证了纳米银胶具有可靠的连接强度;调整粘结样品的键合参数,并对键合丝进行拉力测试,结果在正常范围内;对器件进行热阻测试,与Au80Sn20焊料烧结对比,温度分布基本一致;进一步进行各项电性能测试,器件各参数正常。各项结果表明,此纳米银胶可替代Au80Sn20焊料烧结,应用于大功率器件上。 展开更多
关键词 纳米银胶 功率器件 导电胶 热阻 焊料
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InP/GaAs键合热应力的有限元分析 被引量：3
19
作者 陈斌 周震 +1 位作者 黄永清 任晓敏 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期277-280,共4页
　用有限元方法结合ANSYS工具,研究了InP/GaAs键合在退火后的热应力分布图像。重点计算并详细讨论了对解键合有重要作用的界面上的剥离力和剪切力。最后分析了影响热应力大小的有关因素。数值分析结果与相关文献实验结果一致。
关键词 键合 有限元方法 热应力
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激光熔融键合在新型室温红外探测器的应用 被引量：2
20
作者 杨道虹 徐晨 +4 位作者 董典红 金文贤 阳启明 张剑铭 沈光地 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2004年第2期236-238,共3页
运用Nd:YAG激光在功率300W、光束运动速度为0.05m/s、光束直径为700μm的条件下能得到键合强度平均为9.3MPa的硅/玻璃熔融键合效果。该键合方法能进行选择区域键合,完全避免了由于键合过程中电场给超薄敏感可动微结构带来的畸变甚至失效... 运用Nd:YAG激光在功率300W、光束运动速度为0.05m/s、光束直径为700μm的条件下能得到键合强度平均为9.3MPa的硅/玻璃熔融键合效果。该键合方法能进行选择区域键合,完全避免了由于键合过程中电场给超薄敏感可动微结构带来的畸变甚至失效,为新型室温红外探测器的研制奠定了良好的工艺基础。 展开更多
关键词 MEMS ND:YAG激光 硅/玻璃 键合
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