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选择性焊接组件的设计改进
摘要 选择性焊接以及针入膏回流和压配是通孔元件的主要组装方法。回流工艺受元件尺寸和耐热性的限制。当出现无法修复的缺陷时，压配的成本会变得昂贵。电子制造服务意识到表面贴装技术 (SMT) 无法完全取代通孔技术。选择性焊接工艺提供了在不同层面进行焊接连接的机会，连接外壳、接线盒、铝部件、堆叠 PCB 等。新电路板组件的设计人员可以从现代选择性焊接机提供的专用焊接喷嘴和机器人功能中受益。选择性焊接可以在一定角度（倾斜）下实现，如波峰焊或水平实现，使用不同形状的喷嘴和喷嘴材料。它们都具有不同的特性，可以应用于成功焊接最复杂的组件。为了优化生产和焊接效率，装配工程师应参与装配工艺的设计。在实施新的设计和装配工艺时，选择性焊接工艺和喷嘴技术的知识可能会带来竞争优势。已经开展了研究来确定与相邻元件（尤其是表面贴装器件 (SMD)）的最小距离。提出的问题包括“什么样的引脚与孔的比率可以提供最佳的孔填充效果？”和“助焊剂的选择对焊接结果有多大影响，应该使用哪种喷嘴？”历史数据与几个实验设计相结合，寻找焊接缺陷，例如桥接，同时也寻求工艺优化以实现最佳孔填充效果。孔填充对于高热质量电路板至关重要。厚铜层从预热和液态焊料中吸收大量热量。特殊的设计修改将导致焊料桶中产生更多热量，从而将焊料引导到电路板的焊接目标侧。将正确的喷嘴选择与正确的焊料加速和减速相结合，将确保即使是最难创建的接头也能满足 IPC-A-610 的要求。简介印刷电路板 (PCB) 组装的焊接要求变得越来越关键。汽车行业往往禁止修复焊接缺陷，这使得了解焊接工艺和材料特性变得更加重要，以避免过多的浪费和成本。许多设计都源于波峰焊接，通过进行一些简单的改进来增强与选择性焊接应用的兼容性，可以大大减少缺陷。如果应用了针对稳健选择性焊接工艺的特定规则，则可以在组件的设计阶段消除许多缺陷。这包括材料选择以及与电路板设计相关的属性。本文详细介绍了通过应用设计规则来预防缺陷的方法，这些规则是为使用不同焊接方法的选择性焊接工艺而制定的。这些规则包括处理电路板的建议（放置精度、翘曲等）、焊盘尺寸、与周围 SMD 或其他元件的距离、通过设计特殊通孔或改进焊盘结构来改善电路板的热传递等等。这些规则对于含铅和无铅应用是相同的，尽管无铅应用更难实现，因为合金的熔点更高、铜浸出增加、焊料污染以及实现充分孔填充的难度更大。要解决的问题选择性焊接需要对该工艺有一定的了解。关键主题是电迁移（由于助焊剂过多）、桥接、通孔填充（热问题）和焊锡球。1. 电迁移和选择性焊接
评估新兴高熔点无铅焊料和混合烧结膏作为夹片封装连接材料的效果
摘要：高熔点（HMP）无铅焊料、混合烧结和瞬态液相烧结（TLPS）是有望替代高铅焊料的新兴无铅替代品。无铅焊料与现有的夹片键合封装高铅焊接工艺完全兼容。混合烧结的好处是它比无铅或高铅焊料具有更高的热导率和电导率。在本研究中，首先通过芯片剪切测试评估了十种材料（包括无铅焊料、混合烧结膏和 TLPS）。在初步材料筛选之后，两种无铅焊料（焊料 1 和 2）、两种混合银烧结膏（烧结 i 和 ii）和一种 TLPS 进行内部样品组装。对于无铅焊料，借助真空回流进行了工艺优化，以降低空洞率。由于银-铜烧结比银-银烧结扩散慢且不均衡，为增强混合银烧结，需进行优化，包括对芯片金属化进行银精加工，对引线框架的夹片和键合区域进行银电镀。在 0 小时封装电气测试中，焊料 1 和烧结 i 通过并送去进行可靠性测试，而焊料 2、烧结 ii 和 TLPS 分别因金属间化合物 (IMC) 开裂、材料渗出和芯片开裂而失败。在可靠性测试中，早期可行性研究定义了热循环 (TC) 1000 次、间歇工作寿命 (IOL) 750 小时和高加速温湿度应力测试 (HAST) 96 小时的基本方案。75 个烧结 i 单元中有 1 个在 TC 1000 次循环中失败，原因是银烧结结构和芯片底部金属化之间的分离。焊料1无缺陷地通过了基本方案，接下来需要将材料的可加工性和夹持强度提高到与高铅焊料相当的水平。
热循环载荷对三维芯片堆叠结构应力-应变响应和疲劳寿命的影响
随着芯片技术的发展，摩尔定律在微电子工业中的运用可能接近极限，三维集成电路（3D-IC）技术可以克服摩尔定律的限制，具有高集成度、高性能和低功耗的优势[1-3]。因此，3D IC中的芯片堆叠引起了电子工业的广泛关注，不同的键合技术被开发出来以保证芯片（或晶圆）的垂直堆叠，其中采用焊料的TLP键合已被提出作为实现低温键合和高温服务的有效方法。Talebanpour [4]采用Sn3.0Ag0.5Cu作为3D结构中的互连材料，经260 ℃回流温度和时效后获得了全IMC（Cu6Sn5/Cu3Sn）。储[5]研究了低温稳态瞬态液相(TLP)键合Cu/Sn/Cu和Ni/Sn/Ni焊点,分别检测到Cu 6 Sn 5 、Cu 3 Sn、Ni 3 Sn 4 、Ni 3 Sn 2 。陈[6]研究了基于TLP键合的Cu/Sn3.5Ag/Cu和Cu/Sn3.5Ag/Cu15Zn,焊点中检测到了Cu 6 Sn 5和Cu 6 (Sn, Zn) 5 ,研究发现Cu 6 Sn 5 由于其晶粒结构均一且脆性大,会降低键合可靠性;而Zn能有效地将均一晶粒结构修改为交错结构,从而提高键合可靠性。在3D IC结构中,完整IMC焊点在热循环载荷下的可靠性一直是重要的研究方向,有限元程序可以用来计算IMC焊点的应力-应变响应和疲劳寿命。田 [7] 研究了三维IMC接头的应力分析和结构优化
焊接对聚合物和MNO2触觉电容器的影响
焊接可能对大多数表面固定技术组件的性能和可靠性产生强大的影响，包括板塔电容器。高质量的触觉电容器可能是唯一的组件类型，焊接模拟是筛选过程中的第一步。尽管如此，刺激后电容器的后焊后故障发生了，需要进行其他分析。爆米花是塑料包裹的微电路（PEM）的众所周知的效果，它也发生在芯片斜塔塔勒电容器中。焊接过程中零件对水分存在的敏感性的特征是水分灵敏度水平（MSL）；但是，与PEM相反，没有用于建立触觉电容器的MSL的标准程序。尚未正确研究吸收水分对焊接相关降解和触觉降解的影响，并且尚无有关对聚合物和MNO2 tantalum tantalum Pacipitors焊接的敏感性差异的足够信息。在这项工作中，在回流焊接之前和之后，已经测试了16种类型的聚合物和9种类型的MNO2阴极斜向电容器。估算了焊接后的水分释放水平，并用于评估焊接过程中电容器变形的热机械分析。结果表明，在聚合物中，相似部分的水分吸收大约是MNO2电容器的两倍。MNO2电容器中这种故障类型与与房间条件相对应的偏差电压和相对较低的水分吸附水平也可能发生。在两种类型的零件中都可能发生案例的破裂和参数降解，但是MNO2电容器在第一个电动循环中以短路和可能的点火方式灾难性地失败。焊接前烘烤是一种有效的措施，以防止失败，即使在遭受爆炸式损坏的地段中也是如此。提出了建立MSL的烘焙和测试的建议。
DOWSIL™ ME-1030 粘合剂透明技术数据表
杂质（Cl-）ppm < 1.5 描述 陶氏有机硅微电子胶粘剂产品旨在满足微电子和光电子封装行业的关键标准，包括高纯度、防潮性以及热稳定性和电稳定性。陶氏有机硅微电子胶粘剂产品具有出色的应力消除和高温稳定性，可出色地无需底漆粘附于各种基材和部件。这些产品非常适合需要低模量材料的微电子设备、无铅焊料回流温度（260°C）或其他高可靠性应用。这些材料具有湿式分配和预固化薄膜产品形式，可满足设备封装应用的广泛需求。陶氏有机硅微电子胶粘剂产品以方便的单组分材料形式提供，具有针对导电性、电绝缘性或导热性开发的特定配方，所有这些都通过热固化而不会产生副产品。表面准备 所有表面都应使用 DOWSIL™ OS 液体、石脑油、矿物油或甲基乙基酮 (MEK) 等溶剂彻底清洁和/或除油。建议尽可能进行轻微表面打磨，因为这样可以促进良好的清洁并增加粘合表面积。最后用丙酮或 IPA 擦拭表面也有助于去除其他清洁方法可能留下的残留物。在某些表面上，不同的清洁技术会比其他技术产生更好的效果。用户应确定最适合其应用的技术。 基材测试 由于基材类型多样且基材表面条件不同，因此无法对粘合强度和粘合强度做出一般性陈述。为了确保在特定基材上的最大粘合强度，需要使粘合剂在搭接剪切中 100% 内聚破坏或具有类似的粘合强度。这可确保粘合剂与所考虑的基材兼容。此外，此测试可用于确定最短固化时间或检测表面污染物（如脱模剂、油、油脂和氧化膜）的存在。
异构芯片集成打造超级芯片
本文介绍了一种新型超大面积集成电路 (ELAIC) 解决方案（我们称之为“巨型芯片”），适用于将不同类型的多个芯片（例如，内存、专用集成电路 [ASIC]、中央处理器 [CPU]、图形处理单元 [GPU]、电源调节）组合到通用互连平台上的单个封装中。巨型芯片方法有助于重新构建异构芯片平铺，以开发具有所需电路密度和性能的高度复杂系统。本文重点介绍了最近关于大面积超导集成电路连接多个单独芯片的研究，特别关注了在单个芯片之间形成的高密度电互连的处理。我们重新制造了各种巨型芯片组件，并使用多种技术（例如扫描电子显微镜 (SEM)、光学显微镜、共聚焦显微镜、X 射线）对其进行了表征，以研究集成质量、最小特征尺寸、硅含量、芯片间间距和间隙填充。二氧化硅、苯并环丁烯 (BCB)、环氧树脂、聚酰亚胺和硅基电介质用于间隙填充、通孔形成和重分布层 (RDL)。对于巨型芯片方法，通过减少芯片间 (D2D) 间隙和增加硅含量来提高热稳定性，从而使组装人员能够缓解不同基板/模块集成方案的热膨胀系数 (CTE) 不匹配的问题，这对于实现从回流到室温甚至低温操作的宽温度范围稳定性非常重要。 Megachip 技术有助于实现更节省空间的设计，并可容纳大多数异构芯片，而不会影响稳定性或引入 CTE 不匹配或翘曲。各种异构芯片
DTC124T 系列：晶体管 - ROHM 半导体
2.ROHM 的产品设计和制造均遵循严格的质量控制体系。但是，半导体产品可能会以一定的概率发生故障或失灵。请务必自行负责实施适当的安全措施，包括但不限于针对因我们的产品发生故障或失灵而可能造成的人身伤害、财产损失的故障安全设计。以下是安全措施的示例： [a] 安装保护电路或其他保护装置以提高系统安全性 [b] 安装冗余电路以减少单个或多个电路故障的影响 3.我们的产品并非在任何特殊或异常环境或条件下设计的，如下所示。因此，对于因在任何特殊或异常环境或条件下使用任何 ROHM 产品而造成的任何损害、费用或损失，ROHM 概不负责。如果您打算在任何特殊或异常环境或条件下使用我们的产品（如下所示），您在使用前必须对产品性能、可靠性等进行独立验证和确认：[a] 在任何类型的液体中使用我们的产品，包括水、油、化学品和有机溶剂 [b] 在户外或产品暴露于直射阳光或灰尘的地方使用我们的产品 [c] 在产品暴露于海风或腐蚀性气体的地方使用我们的产品，包括 Cl 2 、 H 2 S、 NH 3 、 SO 2 和 NO 2 [d] 在产品暴露于静电或电磁波的地方使用我们的产品 [e] 在靠近产热组件、塑料线或其他易燃物品的地方使用我们的产品 [f] 用树脂或其他涂层材料密封或涂覆我们的产品 [g] 在未清除助焊剂残留物的情况下使用我们的产品（即使您使用免清洗型助焊剂，也建议清除助焊剂残留物）；或用水或水溶性清洗剂清洗焊接后的残留物 [h] 在容易结露的场所使用产品 4.产品不属于防辐射设计。5.使用产品时，请验证并确认最终产品或安装产品的特性。6.特别是，如果施加瞬态负载（在短时间内施加大量负载，例如脉冲。），强烈建议在板上安装后确认性能特性。7.8.9.2.避免施加超过正常额定功率的功率；超过稳定负载条件下的额定功率可能会对产品性能和可靠性产生负面影响。根据环境温度 (Ta) 降低功耗 (Pd)。在密封区域使用时，请确认实际环境温度。确认工作温度在产品规格中规定的范围内。ROHM 对在本文件定义的异常条件下引起的故障不承担任何责任。安装/电路板设计注意事项 1.使用高活性卤素（氯、溴等）助焊剂时，助焊剂残留物可能会对产品性能和可靠性产生负面影响。原则上，表面贴装产品必须使用回流焊接方法，通孔贴装产品必须使用流动焊接方法。如果表面贴装产品需要使用流动焊接方法，请提前咨询 ROHM 代表。详情请参阅 ROHM 贴装规范
表面技术白皮书
S.J.Muckett，M.E。 Warwick和P.E. 戴维斯编辑注：最初出版为K. Parker，《镀金和表面饰面》，73（1），44-51（1986），该论文获得了1987年AESF金牌的最佳纸张金牌，该纸在1986年发表在电镀和表面上。。。Muckett，M.E。Warwick和P.E. 戴维斯编辑注：最初出版为K. Parker，《镀金和表面饰面》，73（1），44-51（1986），该论文获得了1987年AESF金牌的最佳纸张金牌，该纸在1986年发表在电镀和表面上。。Warwick和P.E.戴维斯编辑注：最初出版为K. Parker，《镀金和表面饰面》，73（1），44-51（1986），该论文获得了1987年AESF金牌的最佳纸张金牌，该纸在1986年发表在电镀和表面上。随着时间的流逝，已经发现含有PB的焊料存在有关毒性和健康的问题。尽管如此，从历史的角度来看，这里讨论的工作，方法和结果仍然很有价值。通过将样品在135或170°C下衰老，检查了混合微电源设备的抽象焊接导体接头。在金/铂厚膜导体上，锡铅和依赖铅焊组形成了金属间化合物。在铜导体上，依赖型焊料的反应较低，但观察到渗透到导体孔中。在钨导体上，两种焊料都形成了高磷脆性镍化合物，带有电镍和电镀金沉积物。在厚膜混合微型电子产业中，可以在陶瓷基板上应用各种金属化的饰面，以形成用于印刷电阻，导体和导体土地以进行设备附件的电路图案。1电路图案通常是由厚膜油墨的丝网印刷产生的，厚膜油墨通常由悬浮在有机车辆中的金属粉末和玻璃弗里特组成。当需要高包装密度时，多层电路可能更合适。系统如下：然后，将厚膜基板施加燃烧状态，该启动燃烧有机物，部分烧结金属颗粒，并允许玻璃薄片与下面的陶瓷层融合。可以通过在连续的厚膜金属化层之间合并一层玻璃介电。厚膜导体和离散电子设备之间的互连经常是通过以糊状或奶油形式将其印刷到位的焊料合金丝网制成的。焊接焊接从奶油中除去溶剂，激活通量，并融化焊料合金的颗粒以润湿要连接的表面。除了良好的润湿外，金属化成分还必须抵抗焊料的浸出。这些因素已获得了大量研究，并且可以从厚膜油墨的制造商那里获得数据。对于高度可靠性，例如在军事和航空航天应用中，通常需要进行剧烈的环境和机械测试以及极端的服务条件的模拟来评估组件的质量和完整性。热休克，温度循环，热老化（燃烧）和振动测试都可以在某种程度上进行。对厚膜导体制造的焊接接头的完整性可能会受到此类条件的不利影响。2焊料和导体金属化之间的固态扩散反应可能对导体对基础底物的粘附有害，尤其是在长时间长时间进行高温时。我们研究的目的是确定温度升高时热老化对厚膜导体/焊料界面固态扩散反应的影响。研究了三种焊料合金和三个被认为适用于高可靠性军事和航空航天应用的厚膜导体系统之间发生的冶金反应。选择了我们使用的厚膜导体以提供一系列冶金不同的研究系统，而无意在材料之间进行特定的比较。先前发表的研究旨在量化锡铅焊料和许多底物3-10之间的固态扩散反应速率与本报告中的数据进行比较。在燃烧条件下提供了许多厚膜杂交底物的实验材料样品。在每种情况下，对所讨论的特定产品都认为射击条件被认为是正常的。
铅免费焊接和环境合规
铅免费焊接和环境合规性：供应链准备和挑战Dongkai Shangguan flextronics摘要供应链准备和兼容性对于平稳过渡到全球电子行业的环境合规性至关重要。本文回顾了无铅销售和ROHS合规性，供应链准备，关键兼容性问题和未来挑战的状态。领先的免费解决方案带有免费的免费焊料合金，现在已经花费了将近15年的时间来开发免费的铅焊料解决方案。自然，努力始于寻找无铅焊料合金。该行业终于融合了SN-AG-CU（SAC）合金；但是，尚不清楚这是否是对单个合金组成的强大收敛，还是具有各种组成和修饰的弱收敛性。如果可以依靠历史在这方面提供任何指导，那么在西方世界中，在远东地区有更多品种的统一性。由于其关键特征的绝对相似性，因此预计SAC周围的这些变化和修改不会需要显着不同的焊接过程和基础设施。知识基础设施该行业在建立知识基础设施方面取得了重大进展，以支持潜在的免费解决方案，包括焊料材料需求，组件要求，PCB（印刷电路板）层压材料和表面表面处理要求，包括SMT（表面上的技术），波浪焊接和重新制作的型板形式和复杂性。in铅免费焊接过程的资格已成为渗透无铅知识和全球工厂能力的有效工具。组件的组件内部材料必须满足ROHS要求。就终止冶金剂而言，对于被动组件，Matte SN Plating已与SN-PB焊料一起使用了很多年，并且也可以与无铅焊料一起使用。对于铅组件，只要可以有效地管理SN Whisker风险，就可以与无铅焊料（“向前兼容”）一起使用Matte SN或SN合金的电镀。ni/pd已与SN-PB焊料一起使用了多年，而Ni/PD/AU目前是铅型组件的替代品，用于铅免费焊接。带有SAC球的区域阵列套件与SAC焊料效果很好。用于回流焊接，假设最低峰值温度为235 o C，最高温度取决于整个电池的温度三角洲，这又取决于板的尺寸，厚度，层计数，布局计数，CU分布，组件尺寸和热质量，烤箱的热质量，烤箱的热容量，以及某些不可循环的过程变异和测量耐受性。大型厚板，带有大型复杂组件（例如CBGA，CCGA等）通常具有高达20-25 o的温度三角洲。返工是另一个有助于组件温度升高的过程。考虑到所有应用要求时，长期以来一直提出了260 o C峰值温度作为铅无铅焊接所需的温度。根据组件的体积和厚度以及过程条件（例如返工），在IPC/JEDEC标准020中捕获了要求（包括焊接峰值温度和公差）。应注意，实际的组件体温可能与板上测得的温度不同，并且不同的组件可能具有不同的温度，具体取决于板上的组件热特性和位置。PCB较高的无铅焊接温度列出了PCB的可靠性问题，例如变色，经线，分层，起泡，垫子提升，CAF，CAF（导电阳极丝），CU桶和箔纸的破裂以及互连分离等焊接过程后，其中一些问题很明显，而其他问题可能会导致潜在的失败。pth（通过孔进行镀板）可靠性可能会受到无铅焊接的不利影响，具体取决于PCB的厚度，层压材料，焊接轮廓和CU分布，通过几何形状和Cu Plating厚度等。
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TSV/晶圆级包装交互式介绍II（12月5日下午3:00至4：00p ong ong jun wei Jun Javier Microectronics Institute（IME），新加坡新加坡新加坡1360寄生表面耐受的调查调查2.5d/3d杂物互动的寄生表面对Interposer对Interposer效果的效果3 i II（预期）II（预期） 4：00p ng Yong Chyn微电子学研究所（IME），新加坡新加坡1143 1143晶圆级制造嵌入式冷却溶液在加热设备上使用TSV互连TSV/WAFER级别包装交互式互动式展示II（12月5日3:00 PM至4：00P BOON LONG LONG LONG INTRORE SINTERITE of MICROAPS INTREAPS MICREAPSICERS（MICEAPERES）（IMEAP）（IM）使用计算机视觉进行芯片测量进行芯片到磁力混合键合应用智能制造和设备技术交互式演示II（12月5日3:00 pm至4：00p Rahul Reddy komatireddi应用材料印度1403开发机器人支持的型树脂的开发，用于包装式销售量和设备的热模制工艺，以销售3个启示式智能和设备的热模型（in II）智能和设备的热模型（ind）智能智能式技术（约定） 4：00P Eun-JI GWAK韩国机械和材料研究所韩国1238丝网扫描优化，具有模具工艺模拟（虚拟DOE）智能制造和设备技术交互式演示II（12月5日3:00 PM至4：00p Submanian N.R.