伴随着微电子封装技术高速发展,单一的封装材料已经难以满足当前高密度集成微波组件封装所需的综合性能需求.在简述了微电子封装技术对材料的需求以及金属基材料存在的不足的基础之上,文中引入了 一种新型微电子封装材料—梯度硅铝合金,开展了全方位的工艺验证,包括多芯连接器与盒体热失配、LTCC电路片与盒体热失配、盒体形变、法兰盘强度与激光焊接等单点工艺技术应用验证研究,随后进行了产品应用验证研究.在验证的基础上总结出了梯度硅铝作为封装材料的应用边界.研究结果丰富了微电子封装材料体系,推动了微电子封装技术的发展.

薄膜晶体管(Thin-Film Transistors,TFT)是一种重要的有源电子元器件.微笔直写技术作为一种增材制造技术,因其能在三维(3D)曲面基板上直接实现电子元器件的增材制造而备受关注.基于微笔直写的微增材制造技术,采用氧化铟镓锌(IGZO)材料作为有源层,制备了IGZO-TFT器件.在最佳的工艺参数条件下得到的TFT器件迁移率为1.43 cm2/(V·s),开关电流比大于108.该迁移率与喷墨打印制备的IGZO-TFT器件的迁移率(1.41 cm2/(V·s))相近,低于通过旋涂制备的器件迁移率(4.59 cm2/(V·s)).这表明微笔直写技术是一种可行的薄膜晶体管增材制造技术.

对纳米铜在电子封装领域的应用优势进行了简要分析,从材料制备、烧结技术和材料性能三个方面回顾了纳米铜性能调控技术的最新研究成果,评述了还原性稳定剂、表面配位诱导深度晶面重构以及核壳结构等纳米铜抗氧化技术的工程应用价值,分析了低温无压热烧结以及大气环境下的光子烧结的发展趋势.从应用模式和性能的视角介绍了纳米铜在高可靠全铜互连、下一代功率芯片键合以及新兴的柔性混合电子(FHE)等方面的应用进展、面临的挑战及尚待开展的研究.最后展望了纳米铜在电子封装领域规模化应用的前景并指出重点研究方向.

针对微波产品中砷化镓芯片"氢中毒"问题,对微波产品常用原材料进行了氢含量测试及除氢工艺效果验证.试验结果表明,钼铜合金镀金载板、6063铝合金镀金盒体、高硅铝合金镀金盒体等微波组件常用原材料,使用本文的除氢工艺,可以达到很好的除氢效果.

在天线制造技术发展趋势的基础上,说明了共形天线的军事需求.介绍了各种共形制造技术特点,重点描述了选用的喷墨打印结合激光加工的增材制造技术,采用该技术制作出了宽带射频天线.该种天线通过性能测试和可靠性考核,满足机载平台对天线性能的需求.试验结果表明,基于喷墨打印的激光增材技术可应用于宽带共形天线的制造,解决复杂安装条件下的天线共形集成问题.

在共形技术发展趋势的基础上,重点介绍了共形技术的特点及在微系统集成领域的发展现状.同时,使用金属基共形试验件进行了样件加工和装配验证.试验结果表明,共形技术可应用于三维集成领域,并解决复杂组件组装时的复杂互联问题.

Describe the implementation and application of the station operation expert guidance system for the micro-system products throughout the production process in detail. The system mainly consists of integrated operation guidance platform and three-dimensional standard operating procedure. And it is an important carrier of design and process data in the operating terminal. The application provides a good intelligent manufacturing information platform for the whole process production of multi-functional substrate, functional micro-system unit integration and system integration. The system provides a simple, visualized, visualized guidance of the full-production process production, which is of great significance to improve the level of information manufacturing, shorten the development time of the technology, reduce the difficulty of the field operation view, improve the test efficiency, shorten the product manufacturing cycle and reduce the production cost.

利用ANSYS软件的热瞬态分析功能重点研究了高斯型激光热源在焊接过程中的温度场分布问题,并与实验结果进行对比,得到激光焊接过程中温度场分布规律.同时,基于ANSYS Workbench环境开发了用户友好的专用于计算焊接过程中移动热源温度场分布的专用模块,具有极大的工程实用价值.

Solderable conductors have been widely used in the electronic devices with high density,for the excellent characters such as higher I/0 density,smaller volume and hermetic package.Focusing on the problem of air tightness caused by soldering of conductors,the effective way to improve the quality of soldering conductors was discussed in terms of structure of conductors,the choice of materials and soldering process.

在纳米材料发展趋势的基础上,重点介绍了纳米银浆的特点及在微系统集成领域的发展现状.同时,使用京瓷的纳米银浆进行了装配验证,试验结果表明纳米银浆可应用于三维集成领域,并解决复杂组件组装时的温度兼容性问题.

The miniature and integral become the main development direction of electronic equipment.The miniature and integral of electronic equipment depends on the high density integrated technology.Some high density integrated technologies are developing in domestic,such as three dimension die stack,flip chip,high density multilayer substrate,and system in package and so on.The future electronic equipment will not only consist of elements,but also a three-dimensional interconnecting system with circuit and packaging.

系统地研究了紫铜厚板TIG焊时,预热对焊接接头微观形貌组织的影响、力学性能的改善及其带来的其它问题.分析发现,预热虽然可以减小焊接接头结晶裂纹的倾向,提高接头拉伸强度,但是高温预热却使得焊件表面氧化严重,焊接试板变形大,且母材、热影响区和焊缝晶粒严重长大.

紫铜以其优良的导电性、导热性、延展性,以及在某些介质中良好的抗腐蚀性能,而成为电子、化工、船舶、能源动力及交通等工业领域中高效导热和换热管道、导电、抗腐蚀部件的优选材料.