本报告涵盖了 WPI0 内的活动,该活动的目的是审查现代陶瓷材料的电气强度测试。描述了开展这项工作的背景以及所采用的实验方法。使用氧化铝基板产品和两种 PZT 压电材料,研究了与样品的几何形状和生产方法相关的各种因素。使用众所周知的威布尔分布对击穿数据进行统计评估,以确定该方法对电气强度的可用性。得出了以下结论。.厚度在 1.0 到 0.25 毫米之间且电气强度超过 100 kV/mm 的薄平面试件可以在变压器油中测试时进行电极化和测试,而不会出现边缘跟踪或闪络问题;.可以使用足够的试件系统地解决电气强度的差异,并且已经获得的示例表明电极面积效应、厚度效应和加工/退火效应;.无需对试件进行压痕以防止边缘闪络;在薄试件上产生小凹痕并非易事,需要专门的精密设备; .从名义上相同的样品的测试结果发现,其电气强度存在差异,可以用双参数威布尔分布来表示; .薄蒸发电极的质量必须使得击穿位置
图 1 - 胶带上的硅晶圆 胶带安装主要在切割工艺之后采用芯片粘合技术的生产线上实施。胶带可作为切割和芯片粘合工艺的载体。胶带在许多应用中用作载体。但主要应用是厚度为 0.005 英寸 (0.127 毫米) 至 0.025 英寸 (0.63 毫米) 的硅晶圆和厚度为 0.010 英寸 (0.25 毫米) 至 0.080 英寸 (2.03 毫米) 的硬氧化铝基板。最常用的胶带是厚度为 0.003 英寸 (0.076 毫米) 的 PVC,胶带顶部涂有 PVC 片和粘合剂 (图 2)。还有更厚的胶带,厚度可达 0.010 英寸 (0.25 毫米)。这些胶带专为特殊应用而设计,但不能用于芯片粘合系统。本文后面将更详细地讨论此主题。胶带有不同的粘合剂或所谓的“粘性特性”。最常见胶带的粘性特性为 215-315 gr/25mm。每个应用都应进行优化,以确定确切的粘性要求。如果粘性“太低”,则可能导致在切割过程中芯片松动。如果粘性“太高”,则可能导致芯片粘合过程中出现问题。以下是该过程的示意流程:a. 将胶带安装到圆形框架(环形或扁平型 - 图 3)。b. 将基板安装到胶带上(图 4)。在某些应用中,胶带在安装后加热五到十分钟至约 65°。这可以提高粘合力。c. 将框架安装在锯夹头上(图 5)。
摘要 — 开发了一种电子封装技术,该技术可在二氧化碳 (CO 2 ) 和氮气环境中承受模拟的金星表面温度 465°C 和 96 bar 压力,且不含腐蚀性微量气体。对氧化铝陶瓷基板和氧化铝上的金导体的电气和机械性能进行了评估。最有前途的芯片粘接材料是厚膜金和氧化铝基陶瓷浆料。使用这些芯片粘接材料将氧化铝、蓝宝石、硅和碳化硅芯片粘接到氧化铝基板上,并在 465°C 的 CO 2 环境中暴露于 96 bar 压力下 244 小时。陶瓷芯片粘接材料在测试前后表现出一致的剪切强度。还评估了氧化铝陶瓷封装材料的热机械稳定性。封装基板上的器件采用陶瓷封装,在 Venusian 模拟器测试后,裂纹和空隙没有明显增加。对金键合线进行了线拉力强度测试,以评估 Venusian 模拟器暴露之前和之后的机械耐久性。暴露前后的平均金键合线拉力强度分别为 5.78 gF 和 4 gF(1 mil 金键合线),符合最低 MIL-STD-885 2011.9 标准。Venus 模拟器测试后,整体键合线菊花链电阻变化为 0.47%,表明键合线完整性良好。制作了钛封装来容纳陶瓷封装基板,并制作了双层金属化馈通来为封装提供电气接口。