引言 产业界要求器件薄、轻、短、小、性能高,细间距、高密度封装成为必然手段。然而,为了完全实现产业化,许多特性还有待改进,如散热、导电性、热导率、尺寸精度等。此外,在3D封装组装结构中,特别是像堆叠封装(PoP),焊料凸块可能会因为顶部封装的重量而坍塌。几年前,产业界引入了铜芯焊球来改善这些问题。顾名思义,铜芯焊球以球形铜为芯,在中心镀镍和焊料[1]-[2]。镀镍可有效防止锡和铜之间的扩散。铜芯焊球本身具有优异的导电特性和间隙高度优点,可以控制和保持一致的空间,防止封装之间的凸块坍塌。除此之外,Cu还有三大物理特性:高熔点(1083℃)、高电导率、高热导率。
摘要 SCD 在过去几年中开发了一系列间距为 10 µm 的中波红外 (MWIR) 波段数字红外探测器,具有多种阵列格式(1920×1536、1280×1024 和 640×512),并配备两种类型的传感阵列(InSb 和 XBn-InAsSb),适用于各种电光 (EO) 系统。InSb 光电二极管阵列基于 SCD 成熟的平面植入 p-n 结技术,该技术覆盖整个 MWIR 波段,设计工作温度为 77K。获得专利的 XBn-InAsSb 屏障探测器技术覆盖了 MWIR 波段的蓝色部分,并提供与平面 InSb 相当的电光性能,但工作温度高达 150 K。两种传感阵列 InSb 和 XBn 均采用倒装芯片接合到我们的 0.18 μm CMOS 技术读出集成电路 (ROIC)。然后将 FPA 组装到定制设计的杜瓦瓶中,这种杜瓦瓶可以承受恶劣的环境条件,同时最大限度地降低探测器的热负荷。专用的近距离电子板为 ROIC 提供电源和定时,并支持通信和视频输出到系统。该系列探测器配有各种低温冷却器和高度灵活的外壳设计,可覆盖广泛的 EO 应用。尺寸较小的探测器特别适用于更紧凑、成本更低的应用,例如微型有效载荷、武器瞄准器、手持式相机和遥控武器站。使用 XBn- InAsSb 传感材料,可提高 F
高次谐波桨距长期以来一直是一种有吸引力但尚未开发的方法,用于减少振动转子载荷和由此产生的机身振动。这个概念很简单。大多数直升机振动源于转子叶片在方位角周围旋转时遇到的不均匀速度分布。这种不均匀分布是由于叶片相对于飞行方向不断变化和转子下方不规则的涡流尾流造成的。由此产生的叶片攻角随方位角的变化包含转子轴速度的每个谐波。然而,只有某些谐波会引起振动载荷并传递到机身。许多谐波会在各个叶片上产生载荷,这些载荷在轮毂处完全相互抵消。高次谐波叶片螺距叠加在传统的零和每转一的叶片螺距控制上,是一种选择性控制攻角谐波的方法。•会产生振动,
高次谐波桨距长期以来一直是一种有吸引力但尚未开发的方法,用于减少振动转子载荷和由此产生的机身振动。这个概念很简单。大多数直升机振动源于转子叶片在方位角周围旋转时遇到的不均匀速度分布。这种不均匀分布是由于叶片相对于飞行方向不断变化和转子下方不规则的涡流尾流造成的。由此产生的叶片攻角随方位角的变化包含转子轴速度的每个谐波。然而,只有某些谐波会引起振动载荷并传递到机身。许多谐波会在各个叶片上产生载荷,这些载荷在轮毂处完全相互抵消。高次谐波叶片螺距叠加在传统的零和每转一的叶片螺距控制上,是一种选择性控制攻角谐波的方法。•会产生振动,
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随着互连密度不断缩小,以及制造更细间距基板的成本不断上升,使用传统有机堆积基板的倒装芯片封装在细间距布线方面面临着重大挑战。为了满足这些需求,TSV 中介层应运而生,成为一种良好的解决方案 [1-3]。TSV 中介层提供高布线密度互连,最大限度地减少 Cu/低 k 芯片与铜填充 TSV 中介层之间的热膨胀系数 (CTE) 失配,并由于芯片到基板的互连更短而提高电气性能。TSV 中介层晶圆是通过在硅晶圆上蚀刻通孔并用金属填充通孔来制造的。业界常用的两种 TSV 方法涉及“先通孔/中通孔”和“后通孔”工艺流程。本文中的工作使用“先通孔/中通孔”流程,因为它提供了互连密度的最大优势。通常,使用深反应离子蚀刻 (DRIE) 工艺蚀刻 TSV 通孔以形成高纵横比通孔。 TSV 的直径通常为 10-20 微米,深度为 50-100 微米。TSV 的壁衬有 SiO2 电介质。然后,形成扩散屏障和铜种子层。通过电化学沉积用铜填充通孔。使用化学机械抛光/平坦化 (CMP) 去除铜覆盖层。使用标准后端制造工艺在中介层顶部形成 M1 – Mx 的互连线。中介层顶部涂有钝化层并形成微凸块焊盘。
高 I/O 密度和绿色材料是倒装芯片和 3D IC 封装用封装基板的两大主要驱动力。未来的有机层压基板将需要 5-25 µ m 的线宽和间距以及 50-100 µ m 的封装通孔 (TPV) 间距。这种超细间距要求将因电化学迁移和导电阳极丝 (CAF) 而导致严重的基板故障。因此,有必要开发新型无卤材料并研究其在超细间距应用中的可靠性。这项工作主要集中在四个领域:1) 先进的无卤材料,2) 细线宽和间距中的表面绝缘电阻 (SIR),3) 细间距 TPV 中的导电阳极丝 (CAF),以及 4) 倒装芯片互连可靠性。本研究选择的基板材料包括在聚合物主链上加入无卤阻燃剂的树脂配方。在具有 50 µm 间距铜线的基板上研究了 SIR,并在具有 150 µm 和 400 µm 间距 TPV 的基板上研究了 CAF。在这两项测试中,都观察到无卤基板与溴化 FR-4 相比表现出更好的电化学迁移阻力。通过对测试基板进行热循环测试 (TCT)、无偏高加速应力测试 (U-HAST) 和高温存储 (HTS) 测试来研究倒装芯片可靠性。在每次可靠性测试后都进行扫描声学显微镜 (C-SAM) 分析和电阻测量。测试基板分别通过了 200 小时的 HTS、96 小时的 HAST 和 2000 次 TCT 循环。倒装芯片可靠性结果表明,这些材料有可能取代传统的卤化基板用于高密度封装应用。关键词:无卤素基板、表面绝缘电阻、导电阳极丝、倒装芯片可靠性 简介 电子产品向无卤素材料的转变始于 1994 年德国通过的《二恶英法》。从那时起,欧盟 (EU) 制定的生态标签成为印刷线路板采用无卤素材料的驱动力。卤素通常添加到 PWB 中使用的聚合物玻璃复合材料中以达到阻燃效果。然而,卤素材料在特定的燃烧条件下会形成多溴二苯并二恶英 (PBDD) 和多溴二苯并呋喃 (PBDF),这会对环境和健康造成严重风险。在这方面,无卤材料比卤素材料优越得多,并且在回收过程中也很有用 [1]。印刷电路板研究所
位置传感器将机械运动转换为可计量、记录或传输的电信号。SpaceAge Control 位置传感器由缠绕在螺纹滚筒上的不锈钢位移电缆组成,该电缆直接耦合到精密、长寿命的传感器。在操作上,位置传感器安装在固定位置,延长电缆连接到移动物体。延长电缆和移动物体的运动轴彼此对齐。当发生运动时,位移电缆会伸出和缩回。内部工程弹簧保持位移电缆上的张力。螺纹滚筒旋转精密、长寿命的传感器,该传感器产生与位移电缆行程成比例的电输出。测量输出以反映移动物体的位置、方向或运动速率。
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”。