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同轴钛丝基激光金属沉积中激光散焦对焊珠几何形状的影响
摘要：同轴丝材激光金属沉积是一种多功能、高效的增材工艺，可在复杂结构的制造中实现高沉积速率。本文研究了三光束同轴丝材系统，特别关注了沉积高度和激光散焦对所得珠子几何形状的影响。随着沉积间隔距离的变化，工件照明比例也会发生变化，该比例描述了直接进入原料丝材和基材的能量比。在不同的散焦水平和沉积速率下沉积单个钛珠，并测量和分析珠子的纵横比。在实验设置中，发现散焦水平和沉积速率对所得珠子的纵横比有显著影响。随着离光束会聚平面的散焦水平增加，光斑尺寸增加，沉积轨道更宽更平。工艺参数可用于将沉积材料调整到所需的纵横比。在同轴丝材沉积中，散焦为丝材和基材之间的热量分布提供了一种调节机制，对所得沉积物有重要影响。
计算机视觉技术在水下湿焊轮廓检测中的应用：一项探索性研究
JL Ortiz 1 、AM Moreno-Uribe 1 、BR Acevedo 2 、EJ Lima 1 和 AR Arias 1 1 米纳斯吉拉斯联邦大学机器人、焊接和模拟实验室，巴西贝洛奥里藏特 2 米纳斯吉拉斯联邦大学国家计算智能实验室，巴西贝洛奥里藏特 电子邮件：ortizsolanojorgeluis@gmail.com 摘要。在水下湿焊中，气泡的形成和分离过程与电弧的稳定性有关。因此，需要更快、更准确地表征这些气泡的新方法。本文介绍了计算机视觉算法在图像处理中的应用，以更好地理解液滴的动态。测试在受控条件下进行，以便于检测和记录物体。该算法生成的结果可以检测和跟踪液滴以及它们之间的相互作用。记录的物理特性是根据投影面积和液滴平均速度计算液滴直径。
用数字法测定球栅阵列的热膨胀系数
本文介绍了通过数字图像相关 (DIC) 技术对球栅阵列 (BGA) 上焊球的热膨胀系数 (CTE) 进行分析的方法。由于微尺度元件对热的敏感性，评估半导体元件的热机械性能是一项主要挑战。然而，BGA 的 CTE 分析对于解决导致故障的热失配应变问题具有重要意义。同时，焊球热膨胀的测量是在微尺度和加热条件下进行的，传统的应变测量方法无效。在本分析中，使用微 DIC 系统测量焊球在加热台上受到温度载荷时的应变值。使用加热台内的热电偶测量焊球的实际温度，以确保温度的均匀性。获得特定温度下测得的应变，并使用线性分析绘制 CTE 图表。测得的焊球的平均 CTE 值为 27.33 × 106 / oC。结果表明，测量结果接近焊球 CTE 的参考值。该分析使用开发的 DIC 方法对 BGA 进行了可靠的分析。
绿胡子基因 tgrB1 调控盘基网柄菌的利他行为和欺骗行为
绿胡子遗传元素编码罕见的可感知信号、信号识别能力和对显示相同信号的其他人的利他行为。假定的绿胡子在各种生物中都有描述，但在一个系统中所有特性的直接证据很少。盘基网柄菌的 tgrB1-tgrC1 同源识别系统编码两种多态性膜蛋白，可保护细胞免受嵌合相关危险。在发育过程中，TgrC1 充当配体信号，TgrB1 充当其受体，但利他行为的证据是间接的。在这里，我们表明混合野生型和活化的 tgrB1 细胞会增加野生型孢子的产生，并将突变体降级为利他茎，而混合野生型和 tgrB1 缺陷细胞会增加突变孢子的产生和野生型茎的产生。 tgrB1 缺失的细胞只会欺骗携带相同 tgrC1 同种异型的伴侣。因此，TgrB1 激活会产生利他行为，而 TgrB1 失活会导致特定同种异型的欺骗，这支持了绿胡子概念，并深入了解了同种异型识别、利他行为和剥削之间的关系。
采用混合相移方案的 56 至 66 GHz CMOS 低功耗相控阵接收机前端
摘要 — 本文介绍了一种体积小、功耗低的毫米波相控阵接收机前端。本振 (LO) 和射频 (RF) 相移方案相结合，用于降低功耗和 RF 路径损耗。此外，在有源电路的实现中，采用了体隔离技术，以最少的级数实现更高的功率增益。该技术还用于 RF 路径移相器开关以减轻损耗。为了验证所提出的架构，采用 65 nm 体 CMOS 工艺制造了一个单元件 56 至 66 GHz 相控阵接收机前端。根据测量结果，接收机实现了 ∼ 14.85 dB 的功率增益和 5.7 dB 的最小噪声系数 (NF)。测得的平均 RMS 相位和增益误差分别为 ∼ 3.5 ◦ 和 ∼ 0.45 dB。接收器链的输入 1dB 压缩点 (P − 1dB ) 约为 − 19 dBm。完整的接收器（包括有源平衡-不平衡转换器和所需缓冲器（不包括 LO））在 1 V 电源下消耗约 50 mW 功率，不包括焊盘，占用硅片面积为 0.93 mm 2 。
汽车 eWLB（嵌入式晶圆级 BGA）FOWLP 的板级可靠性
随着芯片尺寸的缩小，晶圆级封装 (WLP) 正成为一种有吸引力的封装技术，与标准球栅阵列 (BGA) 封装相比具有许多优势。随着各种扇出晶圆级封装 (FOWLP) 设计的进步，这种先进技术已被证明是一种比扇入 WLP 更理想、更有前景的解决方案，因为它具有更大的设计灵活性，具有更多的输入/输出 (I/O) 和更好的热性能。此外，与倒装芯片封装相比，FOWLP 具有更短、更简单的互连，具有卓越的高频性能。eWLB（嵌入式晶圆级 BGA）是一种 FOWLP，可实现需要更小外形尺寸、出色散热和薄型封装轮廓的应用。它还可能发展成各种配置，并基于超过 8 年的大批量生产，具有经过验证的产量和制造经验。本文讨论了 eWLB 在汽车应用中的强大板级可靠性性能方面的最新进展。将回顾一项实验设计 (DOE) 研究，该研究通过实验结果证明了改进的板内温度循环 (TCoB) 性能。我们计划进行多项 DOE 研究，并准备了测试载体，变量包括焊料材料、阻焊层开口/再分布层 (RDL) 设计的铜焊盘尺寸、铜 (Cu) RDL 厚度和凸块下金属化 (UBM) 以及印刷电路板 (PCB) 上的铜焊盘设计 (NSMD、SMD)。通过这些参数研究和 TCoB 可靠性测试，测试载体通过了 1000 次温度循环 (TC)。菊花链测试载体用于在行业标准测试条件下测试 TCoB 可靠性性能。
适用于细线/间距电路的受控表面蚀刻工艺
用于细线/间隔电路的受控表面蚀刻工艺 Ken-ichi Shimizu、Katsuji Komatsu、Yasuo Tanaka、Morio Gaku 三菱瓦斯化学公司，日本东京 摘要 随着半导体芯片设计向越来越细的线发展，塑料封装的 PWB 和基板的设计规则正朝着更高密度发展。首先，研究了传统减成工艺可以构建多细的线，发现即使使用一些新技术，该工艺的线/间隔也限制在 40/40 左右。下一个挑战是找到一种可以构建线/间隔并摆脱加成或半加成工艺的一些问题的工艺。经证实，与 CSE（受控表面蚀刻）工艺一起使用的改进的图案电镀工艺能够制作更细的线/间隔电路，例如大约 25/25 微米。CSE 工艺的特点是使用改进的软蚀刻溶液对基铜进行均匀蚀刻。简介 半导体芯片设计正朝着越来越细的线发展，以满足更多功能和高速的需求。这一趋势对高密度 PWB 和塑料封装基板提出了越来越高的需求，需要开发许多新材料和新工艺。为了满足这些要求，基板设计规则的一些关键点是线/间距和 PTH（镀通孔）或 BVH（盲孔）的焊盘直径。关于焊盘直径，人们付出了很多努力来减小孔径，工艺已从机械钻孔转变为激光钻孔，这已成为行业中处理较小孔（例如约 80 微米）的标准。另一方面，许多研究同时进行以开发更小的线/间距。然而，对更细线/间距的需求越来越强烈，未来将更加强烈。因此，本报告的第一个目标是找出“减法”可以实现的最小线/间距，因为自 20 世纪 60 年代多层 PWB 进入市场以来，这种方法一直被用作铜线形成的主要工艺。接下来，研究了另一种方案：为了实现更精细的线/间距，人们开始研究“图案电镀工艺”。在 20 世纪 60 年代，除了“减成法”等面板电镀工艺外，还开发了“图案电镀工艺”、“加成法”和“半加成法”等多种图案电镀工艺。最近，由于能够实现更精细的线/间距和高频矩形横截面，这种图案电镀工艺比面板电镀更受业界青睐。因此，下一个挑战是找到一种能够支持 25/25 等更精细的线/间距技术的工艺。为了解决“半加成法”中的一些问题，人们研究了“图案电镀工艺”。
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
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注：在不同的应用中， C1 、 C2 可考虑只装一个：在 3V 应用中建议用一个 1uF 或以上；在 4.5V 应用中建议用一 个 4.7uF 或以上 , 均为使用贴片电容；在 6V 应用中建议用一个大电容 220uF+100nF 贴片电容； C2 均靠近 IC 之 VDD 管脚放置且电容的负极和 IC 的 GND 端之间的连线也需尽量短。即不要电容虽然近，但布线、走 线却绕得很远（参考下图）。当应用板上有大电容在为其它芯片滤波时且离 TC118AH 较远也需按如上要求再 放置一个小电容于 TC118AH 的 VDD 脚上。图中 C4 （ 100nF ）电容优先接于马达上，当马达上不方便焊此 电容时，则将其置于 PCB 上 ( 即 C3) 。
激光金属沉积非线性热模拟
摘要 激光金属沉积 (LMD) 模拟对于增材制造工艺规划至关重要。本文介绍了 LMD 的 2D 加厚度非线性热模拟的计算实现，其中考虑：(i) 与温度相关的材料特性，(ii) 由于对流和辐射引起的热损失，(iii) 材料沉积过程中的几何更新，(iv) 相变和 (v) 激光与基材之间的相互作用。该实现计算与激光轨迹垂直的横切面上的温度场历史和焊珠积累的历史。材料沉积模型基于输送粉末的空间分布。本文介绍了对生长焊珠进行有效局部重新网格划分的数学和数值基础。将焊珠几何形状的数值估计与现有文献中的实验结果进行了比较。本模型对预测焊珠宽度（误差 15%）和焊珠高度（误差 22%）具有合理的精度。此实施为内部实施，允许纳入额外的物理效应。需要进行额外的工作来考虑基材上的粒子（热）动力学，这会导致大量的材料和能源浪费，进而导致在执行的模拟中高估实际温度和熔融深度。