摘要:电子封装领域迫切需要具有树脂基体的高性能复合材料,因为它们具有低介电常数、出色的耐高温性、优异的耐腐蚀性、重量轻和易于成型等特点。在本文中,为了改变邻苯二甲腈的介电性能,制备了空心玻璃微球 (HGM) 填充的氟化邻苯二甲腈 (PBDP) 复合材料,其填料含量范围为 0 至 35.0 vol.%。扫描电子显微镜 (SEM) 观察表明改性 HGM 颗粒均匀分散在基质中。PBDP/27.5HGM-NH 2 复合材料在 12 GHz 时表现出 1.85 的低介电常数。含有硅烷化 HGM 填料的复合材料的 5% 热重温度 (T5) (481-486 ◦ C) 高于最低封装材料要求 (450 ◦ C)。此外,PBDP/HGM-NH 2 复合材料的耐热指数 (T HRI) 高达 268 ◦ C。PBDP/HGM-NH 2 复合材料的储能模量在 400 ◦ C 时显著增加至 1283 MPa,与 PBDP 邻苯二甲腈树脂 (857 MPa) 相比增加了 50%。本复合材料的优异介电性能和热性能可为电子封装和能源系统热管理的全面应用铺平道路。
腐蚀风险对满足在恶劣环境下使用的微电子设备的严格可靠性要求构成挑战。微电子设备通常封装在聚合物封装材料中,以防止腐蚀。然而,这些聚合物并非完全密封,因此允许少量离子和水分进入设备,这可能会导致微电子电路腐蚀。为了提高和预测设备的可靠性,量化这些材料中的离子扩散率非常重要。以前报告的离子扩散率值对于同一类材料来说相差多个数量级。在这里,我们使用三种实验方法调查这种差异的原因:(i) 盐水浸泡、(ii) 扩散池测量和 (iii) 瞬态电流测量。测试了几种材料,例如硅树脂、环氧树脂和聚酰胺,以涵盖微电子行业使用的广泛聚合物。我们发现,差异可能是由于离子扩散率对聚合物中的水分含量以及溶质的盐浓度和 pH 值有很强的依赖性。此外,我们发现,极低的离子扩散率会导致测量时间过长,因此样品中因污染、泄漏或微小缺陷而导致误差的风险很大。
纳米铜烧结是实现宽带隙半导体电力电子封装的新型芯片粘接与互连解决方案之一,具有高温、低电感、低热阻和低成本等优点。为了评估烧结纳米铜芯片粘接与互连的高温可靠性,本研究采用高温纳米压痕试验表征了烧结纳米铜颗粒的力学性能。结果表明:首先,当加载速率低于0.2 mN ⋅ s − 1时,烧结纳米铜颗粒的硬度和压痕模量迅速增加随后趋于稳定,当加载速率增加到30 mN时,硬度和压痕模量降低。然后,通过提取屈服应力和应变硬化指数,得到了烧结纳米铜颗粒的室温塑性应力-应变本构模型。最后,对不同辅助压力下制备的烧结纳米铜颗粒在140 ˚C – 200 ˚C下进行高温纳米压痕测试,结果表明辅助压力过高导致硬度和压痕模量的温度敏感性降低;蠕变测试表明操作温度过高导致稳态蠕变速率过大,对烧结纳米铜颗粒的抗蠕变性能产生负面影响,而较高的辅助压力可以提高其抗蠕变性能。
摘要 卫星、航空航天设备和微机电系统 (MEMS) 中使用的许多微电子设备、模块和封装都需要长期运行可靠性。封装的电力和信号传输的完整性取决于封装能否在承受封装外部的恶劣力和条件的同时保持密封性,同时能够有效地保护封装组件。管理密封外壳内部的条件包括捕获可有效降低和降低设备功能的 VOC。在设计和开发电子封装时必须考虑所有这些因素。由于这些密封外壳是金属、聚合物、环氧树脂、陶瓷和玻璃的集成体;众所周知,在升高的工作温度下,封装外壳中可能释放出水分 (H 2 O)、氢气 (H 2 )、氧气 (O 2 )、二氧化碳 (CO 2 )、碳氢化合物 (HC) 和挥发性有机化合物 (VOC),这可能导致设备可靠性和使用寿命严重下降。
本研究调查了环氧树脂及其与Ni粘接接头吸水后的劣化行为。通过浸没试验评价吸水特性,通过湿热试验(THT)后的拉伸试验评价Ni/树脂界面的劣化行为。研究结果表明,环氧树脂的吸水行为遵循菲克第二定律,吸水后树脂的拉伸强度降低。Ni/树脂界面的拉伸强度因THT而有降低的趋势,主要断裂方式为界面断裂。此外,为了评价Ni/树脂界面的劣化寿命,对拉伸试验后的断裂面进行了傅里叶变换红外光谱分析,以确定吸水度(Dw)。根据以Dw的特定值定义的劣化寿命,从阿伦尼乌斯图计算出表观活化能。由于Ni/树脂界面的恶化而引起的表观活化能为11.5kJ/mol。
1 拉吉夫·甘地石油技术学院计算机科学与工程系地理信息学实验室,印度北方邦阿梅蒂 229304;pgi19002@rgipt.ac.in 2 拉吉夫·甘地石油技术学院石油工程与地球工程系机器学习与自动化实验室,印度北方邦阿梅蒂 229304;ppe15001@rgipt.ac.in 3 印度理工学院土木工程系,印度北方邦坎普尔 208016;blohani@iitk.ac.in 4 拉吉夫·甘地石油技术学院电子工程系,印度北方邦阿梅蒂 229304; udwivedi@rgipt.ac.in 5 印度北方邦 Jais 229304 拉吉夫·甘地石油技术学院化学工程与生物化学工程系;ddwivedi@rgipt.ac.in 6 韩国水原 16499 亚洲大学材料科学与工程系;ashu.materials@gmail.com 7 韩国首尔大学材料科学与工程系,首尔东大门区 Seoulsiripdaero 163 号,邮编 02504 * 通讯地址:susham@rgipt.ac.in(顺便提一句);jpjung@uos.ac.kr(摩根大通);电话:+91-9919556965(顺便提一句);+82-2-6490-2408(摩根大通)† 同等贡献。
1 印度,Geethanjali 工程技术学院化学系,Cheeryal,海得拉巴,Telangana 501301 2 印度,Birla 理工学院生物系,Pilani-Hyderabad 校区,Jawaharnagar,Shamirpet Mandal,海得拉巴,Telangana 500078;pragya@hyderabad.bits-pilani.ac.in 3 印度,CMR 技术学院化学系,卡纳塔克邦班加罗尔 560037;prabhatgautam28@gmail.com 4 印度,亚洲大学材料科学与工程系,水原 16499,Yeongtong-gu Worldcup-ro 206 号,韩国;ashu.materials@gmail.com 5 印度,OP Jindal 大学 SOE 冶金工程系,Raigarh 496109; materialscience3@gmail.com 6 首尔大学材料科学与工程系,Seoulsiripdae-ro,Dongdaemun-gu,Seoul 02504,Korea * 通讯地址:ganurag13@gmail.com (AG); jpjung@uos.ac.kr (JPJ)
商用和军用电子产品的最新进展要求电子封装材料在 -45°C 至 +85°C 的温度范围内具有热循环可靠性,以延长使用寿命,提高振动可靠性,同时减轻航空电子设备封装的重量和尺寸。本文将介绍一系列铍基金属基复合材料的开发,这些材料为电子封装设计师提供了极具吸引力的性能组合,以满足电子封装工程师日益苛刻的需求。本文将重点介绍在 IRIDIUM ® MCM-L 封装和用于飞机航空电子设备(如 F16 和 F22)的各种 SEM-E 电子模块等应用中使用这些新材料来改进系统性能。