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一种HTCC基板的微流道结构设计
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作者 王宁 黄志刚 +5 位作者 吴桂青 党军杰 李斌 汪旭 程凡 何仓宝 《半导体技术》 北大核心 2026年第2期200-204,共5页
随着集成电路向小型化、高集成度、高密度、大功率等方向发展,散热问题已成为制约其技术突破的关键因素。微流道散热技术因具备低热阻、高效率及可集成化等优势,已成为近年来快速发展的散热技术之一。设计了高温共烧陶瓷(HTCC)基板微流... 随着集成电路向小型化、高集成度、高密度、大功率等方向发展,散热问题已成为制约其技术突破的关键因素。微流道散热技术因具备低热阻、高效率及可集成化等优势,已成为近年来快速发展的散热技术之一。设计了高温共烧陶瓷(HTCC)基板微流道的有限元仿真模型;仿真分析了不同材料、结构、微流道宽度及入口流量等参数对基板散热性能的影响;基于AlN HTCC基板工艺,同时考虑入水口驱动泵的功率约束,制备了换层微流道结构。实验结果显示,换层微流道基板的仿真最高温度为46.94℃,实测最高温度为50.8℃,误差约为8.22%,满足400 W功率芯片的散热要求。 展开更多
关键词 微流道 AlN HTCC基板 热仿真 散热 低热阻
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AlN单晶片的单面机械抛光工艺研究
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作者 高飞 王英民 +2 位作者 程红娟 李晖 辛倩 《固体电子学研究与进展》 2026年第1期22-27,共6页
为了提升AlN单晶片在塑性去除模式下的加工效率,对AlN单晶的机械抛光工艺进行了系统试验。研究了磨盘材质、磨料粒径、研磨压力、研磨盘转速、磨盘开槽、磨料化学组分等工艺参数对AlN单晶片去除速率的影响规律。试验结果表明:树脂锡盘... 为了提升AlN单晶片在塑性去除模式下的加工效率,对AlN单晶的机械抛光工艺进行了系统试验。研究了磨盘材质、磨料粒径、研磨压力、研磨盘转速、磨盘开槽、磨料化学组分等工艺参数对AlN单晶片去除速率的影响规律。试验结果表明:树脂锡盘可以实现全塑性域加工;在采用树脂锡盘研磨时,随着金刚石粒径的增大,去除速率呈现了先增大后减小的趋势;树脂锡盘开槽平台宽度越小,去除速率越大且表面质量越好;通过在研磨液中添加三乙醇胺,可以通过促进AlN的水解反应提升去除速率。 展开更多
关键词 AlN单晶 机械抛光 材料去除速率 塑性去除 表面质量
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宇航用高压模拟开关极限评估方法研究
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作者 文科 文闻 +3 位作者 李娜 冷国庆 谢先进 余航 《电子产品可靠性与环境试验》 2026年第1期34-40,共7页
根据宇航产品对选用元器件的质量要求,基于国产某型高压模拟开关开展研究,提出一种极限评估方法。通过分析产品详细规范、核心参数及极限判据,设计了极限评估项目与试验方案;结合产品具体使用环境,开展了电应力极限、温度应力极限、静... 根据宇航产品对选用元器件的质量要求,基于国产某型高压模拟开关开展研究,提出一种极限评估方法。通过分析产品详细规范、核心参数及极限判据,设计了极限评估项目与试验方案;结合产品具体使用环境,开展了电应力极限、温度应力极限、静电极限、额定值极限及寿命试验等一系列试验,评估了电路在电、热等应力下的极限能力与失效模式,并对极限评估方案的有效性进行了验证。试验结果表明,所设计的极限评估方案能够真实反映器件在各种极限条件下的行为,揭示器件设计的薄弱环节与失效模式,为宇航用高压模拟开关在设计、工艺及材料等方面的优化提供了依据。 展开更多
关键词 模拟开关 极限评估 应力极限 失效模式 寿命试验
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基于晶体塑性有限元的铜-铜键合结构热疲劳行为研究
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作者 周聪林 雷鸣奇 姚尧 《电子与封装》 2026年第1期1-9,共9页
在后摩尔时代,先进三维封装是实现芯片计算能力和存储密度持续提升的重要出路。铜-铜(Cu-Cu)键合是三维封装的关键技术,一种常见的失效模式是材料间热膨胀系数失配引发的热应力问题。基于晶体塑性理论,建立了一个考虑温度效应的本构模型... 在后摩尔时代,先进三维封装是实现芯片计算能力和存储密度持续提升的重要出路。铜-铜(Cu-Cu)键合是三维封装的关键技术,一种常见的失效模式是材料间热膨胀系数失配引发的热应力问题。基于晶体塑性理论,建立了一个考虑温度效应的本构模型,并对参数进行校准。基于Voronoi算法,建立了Cu-Cu键合的三维代表性体积单元模型,引入累积塑性应变能密度作为疲劳指标参数,用于预测疲劳裂纹萌生。结果表明,几何不连续性与位错塞积效应都会造成应力集中,且两者存在协同增强作用。累积塑性应变能密度可以对Cu-Cu键合的4种破坏位置实现有效预测,键合界面中的杂质/缺陷会加速Cu-Cu键合失效。 展开更多
关键词 先进三维封装 铜-铜键合 晶体塑性 有限元分析 热疲劳
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高密度集成SiP的跨尺度建模方法研究
5
作者 张劭春 刘宁 +7 位作者 张景辉 朱旻琦 冯凯晨 杨凝 洪力 李霄 孙晓冬 汪志强 《电子与封装》 2026年第2期27-33,共7页
为解决高密度集成的系统级封装(SiP)中复杂微结构带来的跨尺度建模问题,采用均质化等效方法将微结构转化为宏观均质模型,通过理论推导的等效热导率进行跨尺度热学建模。构建的简化模型减少了77.1%的网格数量,仿真效率提高217.7%,且仅引... 为解决高密度集成的系统级封装(SiP)中复杂微结构带来的跨尺度建模问题,采用均质化等效方法将微结构转化为宏观均质模型,通过理论推导的等效热导率进行跨尺度热学建模。构建的简化模型减少了77.1%的网格数量,仿真效率提高217.7%,且仅引入了小于2%的简化误差;通过创建微组件-SiP-插座-PCB的多层级电磁模型,模拟了不同层级间的信号干扰,对不同互连结构进行模型简化以解决复杂模型求解困难的问题。基于构建的多层级模型定位并解决了高速SerDes信号不同层级间垂直过渡结构的阻抗不连续问题,阻抗由71.9~81.9Ω提升至88.1~96.1Ω。 展开更多
关键词 系统级封装 跨尺度 等效模型 数值模拟
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平行缝焊工艺参数热效应量化研究及质量评价
6
作者 高亚龙 张剑敏 +1 位作者 刘豫 潘吉军 《电子与封装》 2026年第2期41-46,共6页
针对平行缝焊过程中壳体温度实时监测困难、工艺参数热效应缺乏量化依据等问题,提出基于AD590温度传感芯片的壳体测温方法。通过单点温度补偿电路设计(精度±2℃),系统研究了缝焊功率、脉冲宽度、重复时间和缝焊速度对平行缝焊过程... 针对平行缝焊过程中壳体温度实时监测困难、工艺参数热效应缺乏量化依据等问题,提出基于AD590温度传感芯片的壳体测温方法。通过单点温度补偿电路设计(精度±2℃),系统研究了缝焊功率、脉冲宽度、重复时间和缝焊速度对平行缝焊过程管壳温升的影响机制,建立关键参数热效应当量模型,发现占空比与温升的线性规律及同占空比恒温现象。同时提出了涵盖焊缝外观、缝焊强度、对绝缘子的热冲击等指标的缝焊质量评价要求和方法。 展开更多
关键词 平行缝焊 AD590 热效应量化 参数优化 质量评价 微电子封装
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基于陶瓷基板的焊接润湿性及失效机理研究
7
作者 陈柱 《电子与封装》 2026年第1期10-16,共7页
焊接过程中焊料会在焊盘表面润湿、流散,其润湿效果与焊料的表面张力、焊盘的表面状态以及焊接条件息息相关。若焊料润湿不良,将直接影响焊接面积、焊接强度,并最终降低焊接产品的可靠性。某陶瓷基板焊接时出现润湿不良现象,采用扫描电... 焊接过程中焊料会在焊盘表面润湿、流散,其润湿效果与焊料的表面张力、焊盘的表面状态以及焊接条件息息相关。若焊料润湿不良,将直接影响焊接面积、焊接强度,并最终降低焊接产品的可靠性。某陶瓷基板焊接时出现润湿不良现象,采用扫描电子显微镜和能谱仪分析了剪切断面的形貌和成分,对焊接界面进行了切片分析,发现润湿不良是焊盘镍层过薄所致,并提出了相应的预防措施。 展开更多
关键词 陶瓷基板 SAC305 润湿性 脆性断裂 金脆 失效分析
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横向多芯片组件传热性能优化设计
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作者 汪永超 李宏城 +1 位作者 黄学飞 王钰妍 《科技创新与应用》 2026年第7期35-38,43,共5页
随着芯片功率和芯片密度的增加,多芯片组件技术的发热量也愈来愈大,因此,针对多芯片组件的传热分析显得十分重要。该文以2×2多芯片LED组件为研究对象,研究芯片布局和封装参数对芯片结温的影响,探索最佳的芯片布局方式和最经济的封... 随着芯片功率和芯片密度的增加,多芯片组件技术的发热量也愈来愈大,因此,针对多芯片组件的传热分析显得十分重要。该文以2×2多芯片LED组件为研究对象,研究芯片布局和封装参数对芯片结温的影响,探索最佳的芯片布局方式和最经济的封装参数,得出增加基板导热系数、衬底导热系数和基板底部等效对流换热系数均有助于降低芯片结温,其中基板底部等效对流换热系数是影响芯片结温的主要因素。最后采用最佳的封装参数,对比整体优化前后的MCM-LED芯片结温,得出优化后的芯片结温显著降低,最大降幅为37.48%。 展开更多
关键词 横向多芯片组件 传热性能优化 芯片布局优化 封装参数优化 芯片结温
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半导体先进封装领域专利技术综述
9
作者 余佳 马晓波 《电子与封装》 2026年第1期22-29,共8页
随着AI、高性能计算等产业的快速发展,先进封装技术成为延续摩尔定律的重要技术路径之一。聚焦2.5D与3D封装技术,系统梳理以封装结构、中介层、基板为核心的专利技术体系,剖析典型专利的创新点、技术优势及市场应用价值,揭示半导体封装... 随着AI、高性能计算等产业的快速发展,先进封装技术成为延续摩尔定律的重要技术路径之一。聚焦2.5D与3D封装技术,系统梳理以封装结构、中介层、基板为核心的专利技术体系,剖析典型专利的创新点、技术优势及市场应用价值,揭示半导体封装测试领域的专利布局策略与产业竞争态势,为相关企业的技术研发与专利布局提供参考。 展开更多
关键词 半导体封装测试 2.5D封装 3D封装 专利技术 异构集成
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P波段24通道三维集成开关滤波器组研制
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作者 杜泽保 陈春青 +1 位作者 王晓庆 袁超 《固体电子学研究与进展》 2026年第1期84-88,共5页
为满足现代通信系统小型化与集成化的需求,提出了一种应用于便携式终端的24通道开关滤波器组的集成化设计方案。该方案采用模块化架构,将24个滤波器通道划分为4组,每组集成6个通道,并基于有机基板进行塑封封装。然后通过陶瓷管壳堆叠工... 为满足现代通信系统小型化与集成化的需求,提出了一种应用于便携式终端的24通道开关滤波器组的集成化设计方案。该方案采用模块化架构,将24个滤波器通道划分为4组,每组集成6个通道,并基于有机基板进行塑封封装。然后通过陶瓷管壳堆叠工艺将4组6通道开关滤波器组与射频开关进行三维集成,从而实现高密度封装。滤波器设计选用声表面波技术,采用双模谐振器与串并联谐振混合拓扑结构优化矩形系数,提升带外抑制性能。测试结果表明,该开关滤波器组在任意通道边带频点偏离±10%时,抑制比优于35 dBc,整体尺寸仅为21.0 mm×21.0mm×3.8 mm,满足便携式终端的高性能、小型化应用需求。 展开更多
关键词 便携式终端 堆叠 三维集成 滤波器组 声表面波
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铜丝键合工艺中超声功率参数对界面金属化层结合力的研究
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作者 谢海涛 薛子夜 +1 位作者 赵义东 陈雪萍 《中国科技期刊数据库 工业A》 2026年第1期191-194,共4页
为探究铜丝键合工艺中超声功率参数对界面金属化层结合力的影响机制,研究通过理论分析、实验设计及微观结构观察等方法,分析不同超声功率参数下铜丝键合焊接界面的微观结构、物理特性及结合力变化。结果 表明,超声功率参数显著影响铜丝... 为探究铜丝键合工艺中超声功率参数对界面金属化层结合力的影响机制,研究通过理论分析、实验设计及微观结构观察等方法,分析不同超声功率参数下铜丝键合焊接界面的微观结构、物理特性及结合力变化。结果 表明,超声功率参数显著影响铜丝塑性变形程度、金属化层间冶金结合质量及界面结合力,存在最佳功率值使结合力最大化。研究提出基于影响规律的超声功率参数优化策略,有效提高了铜丝键合界面金属化层的结合力。 展开更多
关键词 铜丝键合 超声功率参数 界面金属化层 结合力优化
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L频段双通道高集成度变频SiP模块设计
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作者 杜泽保 孔小雪 +1 位作者 王晓庆 张树鹏 《电子技术应用》 2026年第1期48-52,共5页
为了适应系统轻量化、小型化、集成化的需求,基于3D堆叠技术实现了一款高集成度L频段双通道变频SiP模块。该SiP模块采用多层有机复合基板堆叠,集成了两路变频通道、频率源和微控制器,采用陶瓷管壳气密封装,尺寸仅为21 mm×16 mm... 为了适应系统轻量化、小型化、集成化的需求,基于3D堆叠技术实现了一款高集成度L频段双通道变频SiP模块。该SiP模块采用多层有机复合基板堆叠,集成了两路变频通道、频率源和微控制器,采用陶瓷管壳气密封装,尺寸仅为21 mm×16 mm×4.3 mm。测试结果表明,该模块具有43.5 dB的典型变频增益,增益平坦度小于0.7 dB,带外杂散抑制大于60 dBc,通道间隔离度大于50 dB,满足系统使用要求。 展开更多
关键词 3D堆叠 SiP模块 变频 复合基板
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不同基材的金属封装盖帽对储能焊接工艺的影响
13
作者 宋义雄 《电子与封装》 2026年第1期30-35,共6页
储能焊接工艺是金属封装外壳中常用的密封技术。在电子制造行业中,封装盖帽的常用加工材料包括锌白铜、可伐合金和不锈钢等,其表面通常采用化学镀镍或电镀镍处理。不同基材的材料特性存在差异,这将直接影响储能焊接的密封良率。系统研... 储能焊接工艺是金属封装外壳中常用的密封技术。在电子制造行业中,封装盖帽的常用加工材料包括锌白铜、可伐合金和不锈钢等,其表面通常采用化学镀镍或电镀镍处理。不同基材的材料特性存在差异,这将直接影响储能焊接的密封良率。系统研究了锌白铜、可伐合金和不锈钢3种基材对储能焊接密封良率的影响,并根据3种基材的不同特性,提出了提升储能焊接密封良率的方法。试验结果表明,不锈钢基材因具有适配可伐合金底座的延展性和硬度,在焊接压强为0.5 MPa、电压为180 V、焊接端面平面度差值控制在0.1 mm以内时,可实现100%的密封良率;铁基可伐合金基材因硬度高、形变量小,将焊接端面平面度差值控制在0.04 mm以内,密封良率从65.6%提升至100%;锌白铜基材因强度低、易变形,不仅需将焊接端面平面度差值控制在0.04 mm以内,还需将焊接压强降低0.1 MPa,密封良率从76.6%提升至100%。 展开更多
关键词 密封工艺 储能焊接 封装基材 金属封装盖帽
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光随机源安全芯片封装键合参数优化方法研究
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作者 王祥 李建强 +4 位作者 王晓晨 马玉松 薛兵兵 周斌 于政强 《电子与封装》 2026年第2期34-40,共7页
为保证光随机源安全芯片封装内部可供光线传播,采用透明覆晶胶替代传统塑封料。然而,在工作条件下,覆晶胶的热膨胀系数远高于传统塑封料,封装内材料的热不匹配会在键合线上产生较大应力,导致键合线剥离或断裂,最终引发器件失效。为确保... 为保证光随机源安全芯片封装内部可供光线传播,采用透明覆晶胶替代传统塑封料。然而,在工作条件下,覆晶胶的热膨胀系数远高于传统塑封料,封装内材料的热不匹配会在键合线上产生较大应力,导致键合线剥离或断裂,最终引发器件失效。为确保光随机源安全芯片在工作状态下的稳定性和可靠性,以键合线高度、直径和弧度为研究变量,以键合线最小应力为优化目标,基于有限元模拟设计了三因素三水平正交试验。通过极差分析对影响键合线应力的主要因素进行排序。结果表明,键合线弧度、高度和直径均对键合线应力有显著影响。 展开更多
关键词 光随机源安全芯片 键合线 正交试验 结构优化
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COB封装技术优化路径与应用领域
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作者 李飞鸿 《光源与照明》 2026年第1期77-79,共3页
基于板上芯片(chip on board,COB)封装技术的LED因其高光效和高密度集成等性能,逐渐成为照明、显示和特种光源领域的核心技术。聚焦COB封装材料体系,系统分析高折射率封装材料、高导热基板材料和荧光转材料,构建热-电-光耦合模型,提出... 基于板上芯片(chip on board,COB)封装技术的LED因其高光效和高密度集成等性能,逐渐成为照明、显示和特种光源领域的核心技术。聚焦COB封装材料体系,系统分析高折射率封装材料、高导热基板材料和荧光转材料,构建热-电-光耦合模型,提出界面热阻优化与光色品质提升方案,使CON-LED的光效大幅提高,为高功率密度LED器件的产业化提供了理论性指导支持。 展开更多
关键词 COB 封装技术 LED 封装材料
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面向超低弧的引线键合工艺研究
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作者 戚再玉 王继忠 +1 位作者 施福勇 王贵 《电子与封装》 2026年第2期9-13,共5页
由于上下层芯片间高度不足会压缩引线键合的线弧高度空间,容易引发线弧与芯片接触或颈部断裂风险。解决此问题最直接的方法就是采用超低弧键合技术,利用高精度键合机精确控制送线、起弧与落点的每一个轨迹点,形成低高度且稳定的线弧,配... 由于上下层芯片间高度不足会压缩引线键合的线弧高度空间,容易引发线弧与芯片接触或颈部断裂风险。解决此问题最直接的方法就是采用超低弧键合技术,利用高精度键合机精确控制送线、起弧与落点的每一个轨迹点,形成低高度且稳定的线弧,配合工艺参数将键合丝水平压扁于芯片上方,形成接近零高度的扁平连接。在此过程中,为防止线弧颈部断裂,选用直径为20μm且延展性较好的金丝作为验证材料;劈刀采用力的模式下压,确保线弧受力均匀,成功解决验证过程中出现的困难点。 展开更多
关键词 引线键合 超低弧 颈部断裂
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多芯片整体式Clip互连碳化硅功率模块反向耦合低感封装方法 被引量:1
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作者 张彤宇 王来利 +2 位作者 苗昱 裴云庆 甘永梅 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5106-5118,共13页
碳化硅功率器件凭借其优异的性能,成为传统硅器件有力的竞争者。然而,在封装过程中,因键合线以及引出端子等引入的额外寄生电感,致使封装后的碳化硅功率模块会产生较大的开关过冲与振荡,进而难以体现其理论上的优越性。为此,该文提出一... 碳化硅功率器件凭借其优异的性能,成为传统硅器件有力的竞争者。然而,在封装过程中,因键合线以及引出端子等引入的额外寄生电感,致使封装后的碳化硅功率模块会产生较大的开关过冲与振荡,进而难以体现其理论上的优越性。为此,该文提出一种具有极低电感的多芯片整体式Clip互连碳化硅功率模块封装方法,将功率模块内部键合铝线替换成Clip互连,并通过规划陶瓷基板布局,使Clip电流流向与陶瓷基板线路电流相反,利用电流反向耦合效应降低功率模块内部寄生电感。同时,利用电容直连结构消除外部回路寄生电感。经仿真得到的功率模块内部寄生电感为3.8 nH,功率回路电感为5.0 nH。实验测试得到1 200 V/600 A样机功率回路电感为4.53 nH,换流回路总电感5.87 nH,与传统布局功率模块相比电感降低了44.6%。 展开更多
关键词 碳化硅功率模块 寄生电感 整体式Clip互连 反向耦合 换流回路
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红外热像仪散热优化仿真与分析
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作者 王奡 贺媛 +2 位作者 刘孟歆 何松 李红 《激光与红外》 北大核心 2026年第1期98-103,共6页
随着红外探测设备的发展,电子元器件集成化程度的提高,整体设备内部的热流密度不断上升。针对红外热像仪设备工作时对温升的要求,对其散热结构进行设计与优化。采用有限元分析法,利用ANSYS Icepak进行热仿真,同时得到了设备在稳定工作... 随着红外探测设备的发展,电子元器件集成化程度的提高,整体设备内部的热流密度不断上升。针对红外热像仪设备工作时对温升的要求,对其散热结构进行设计与优化。采用有限元分析法,利用ANSYS Icepak进行热仿真,同时得到了设备在稳定工作状态下各发热器件的温度以及各部件的风力情况。根据仿真结果以及最佳工作温度需求对散热结构进行优化,设计了一种非直线风道结构,仿真结果表明,在相同的边界条件下此种风道具有更好的散热性能。通过样机实验监控温度情况,证明热仿真结果的准确性,确定散热结构优化方案。 展开更多
关键词 红外热像仪 密闭机箱 散热 Icepak 热仿真
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长波激光器翅片热沉结构优化研究
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作者 许泽 吕华昌 +2 位作者 谢桂娟 褚凡忠 毕思远 《激光与红外》 北大核心 2026年第1期25-30,共6页
本文针对某大功率激光器散热需求,提出基于正交实验设计和多目标优化的翅片散热结构改进方法。建立三维共轭传热模型并通过数值模拟进行CFD分析,选取翅片长度、高度、厚度、间距作为研究变量,采用L16正交实验方案系统探究翅片参数对激... 本文针对某大功率激光器散热需求,提出基于正交实验设计和多目标优化的翅片散热结构改进方法。建立三维共轭传热模型并通过数值模拟进行CFD分析,选取翅片长度、高度、厚度、间距作为研究变量,采用L16正交实验方案系统探究翅片参数对激光器散热性能影响。极差分析表明翅片高度对散热性能影响显著,翅片厚度次之。引入熵权法构建综合评价指标,权衡散热能力(权重0433)和质量约束(权重0567),通过线性加权实现多目标决策,得到最佳翅片结构。优化后方案使激光器芯片最高温度较初始设计降低3℃,同时散热模块质量降低178。该研究验证了正交试验正交试验与CFD耦合仿真在激光器热管理中的有效性,所获翅片结构参数为激光器紧凑式散热器设计提供理论指导,有利于提升设备输出稳定性及使用寿命。 展开更多
关键词 风冷散热 数值模拟 熵权法
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基于试验与仿真的CBGA焊点寿命预测技术 被引量:1
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作者 李杰 曹世博 +6 位作者 余伟 李泽源 乔志壮 刘林杰 张召富 刘胜 郭宇铮 《电子与封装》 2025年第7期113-121,共9页
陶瓷球栅阵列(CBGA)封装技术以其高密度互连优势在电子封装领域占据着举足轻重的地位,焊点的可靠性是影响器件性能的关键因素。采用有限元法深入探究了焊点在热循环载荷下的寿命预测技术。通过板级温循试验,监控导通电阻以分析焊点的寿... 陶瓷球栅阵列(CBGA)封装技术以其高密度互连优势在电子封装领域占据着举足轻重的地位,焊点的可靠性是影响器件性能的关键因素。采用有限元法深入探究了焊点在热循环载荷下的寿命预测技术。通过板级温循试验,监控导通电阻以分析焊点的寿命数据。构建了CBGA焊点的有限元模型,并对比分析了仿真与试验数据,确定焊点应变能密度均值增量作为寿命表征因子,进而优化了模型的稳健性。将试验实测数据与仿真结果有机结合,集成到Darveaux寿命模型中,建立了焊点寿命预测方法。研究结果证实,该方法能有效预测CBGA焊点的寿命,为同类封装产品的可靠性设计提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 CBGA焊点 有限元法 寿命预测 可靠性分析
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