Ni-Al超声楔焊键合分离界面的结构特性及演变规律

设计了一系列的粗铝线楔焊键合试验，用扫描电镜测试分离的楔焊界面，通过采集驱动电信号分析了压电陶瓷输入功率特性。结果表明，Ni—Al超声键合的界面模式形如脊皱圆环，中心和外边是未结合的摩擦痕，脊皱构成强度，相同参数条件下，一焊脊皱峰和转化的超声能大于二焊；其它参数不变的条件下，随压力的增加，键合面尺寸增大，圆环的短轴延伸为长轴，随时间的增加，脊皱扩展为完整的圆环，脊皱尺寸向中央扩大，随功率的增加，摩擦痕和脊皱加剧，且这些参数存在一个最佳范围。     

不同温度对热超声键合工艺连接强度的影响

在有规律地改变键合温度的条件下,分析不同温度对热超声键合工艺连接强度的影响规律,并研究温度因素对整个系统的PZT换能器输入功率及阻抗的影响。试验研究发现,温度过低（低于601℃）导致键合不成功或连接强度很低,温度过高（高于300℃）导致连接强度降低,最佳的键合窗口出现在200～240℃区间,此时连接强度达20g左右。对推荐使用的大于5．4g的连接强度标准,文中试验条件下可键合窗口为120～360℃。而且,对于恒定额定功率设置的PZT换能器系统,温度的改变导致PZT换能器实际加载的功率及阻抗的改变。这些试验现象和分析结果可作为整个键合系统工艺参数匹配及优化的依据。     

非铁金属的焊接

20061238 楔焊键台分离界面特性及阻抗分析；20061239 薄壁铝台金电子束焊工艺；20061240 SiCp／Al的熔化焊及高能束焊研究现状；20061241 高强铝合金搅拌摩擦焊工艺及接头力学性能；20061242 铝合金弧焊时的物理-化学过程预测；20061243 了解铝合金；     

热超声倒装键合环状界面的形成

采用压力约束模式夹持倒装芯片,实现了热超声倒装键合,观察到环状的键合界面微观形貌,脊状撕裂棱以及表皮层碎片.采用有限元方法计算了键合界面应力、应力场的大小和分布在热超声倒装键合过程中的变化,从应力的角度揭示了环状界面的形成机理.研究结果表明,应力分布显示接触面边沿较其它位置更有利于去除表皮层、更有利于原子扩散形成键合强度,是形成环状界面的重要原因;振动的加载过程改变了应力和应力场的分布,使得应力分布进一步集中在振动位移决定的键合界面边沿位置,促进了环状界面的形成.     

键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究现状

在微电子封装过程中,键合丝被广泛应用,而键合可靠性对于产品的应用性能有着极大的影响,受到人们的广泛关注。键合丝与常用的铝焊盘之间是异质材料,在应用和服役的过程中会在界面上产生金属间化合物(IMC),对器件可靠性产生影响,同时,键合强度也与键合丝和焊盘之间的界面反应联系密切,因此了解键合丝与铝焊盘之间金属间化合物的形成与演变对键合可靠性的影响是有必要的。本文综述了Au/Al、Ag/Al和Cu/Al三种键合界面上金属间化合物的形成与演变的研究现状,并根据目前的应用状况,展望了未来的应用发展前景。     

硅-玻璃-硅阳极键合机理及力学性能

采用两步法阳极键合技术成功实现了硅-玻璃-硅的连接. 两次键合过程中，电流特征有明显差异，第一次键合电流先迅速增大到峰值电流，然后迅速衰减至一较小值. 受先形成Na+离子耗尽层的影响，第二次键合电流从峰值电流衰减的过程中，出现二次增大然后衰减的现象. 利用扫描电镜对键合界面进行观察，结果表明玻璃两侧界面均键合良好，玻璃表面可观察到大量析出物. 利用万能材料试验机对键合强度进行测试，结果表明，界面强度随着键合电压的升高而增大. 断裂主要发生在玻璃基体内部靠近第二次键合界面一侧.     

AZ63镁合金累积叠轧界面焊合条件研究

累积叠轧变形金属的界面焊合质量是影响叠轧工艺及材料成形性能的关键因素。利用累积叠轧技术研究了道次变形量对界面焊合强度的影响,比较了单道次下焊合坯料不同变形区域的组织特征,分析了界面焊合特征及焊合条件。结果表明:经300℃加热、50%压下量后的叠轧组织虽明显细化,但沿轧制方向分布极不均匀。道次变形量是影响界面焊合质量的一个基本因素,界面焊合质量随着道次变形量的增大而提高,当道次变形程度大于临界变形程度(50%)时,可以促进界面焊合,保证界面焊合质量:界面焊合较好区域已被再结晶覆盖,无明显界面层存在;抗拉强度和结合强度也随变形量增加而增大。     

TiAl/40Cr扩散焊接头强度评价与预测

为了解决界面回波幅度均值无法评价异种材料扩散焊接头强度的问题,文中提出一种接头强度评价与预测方法.该方法基于二叉树支持向量机构建界面缺陷的识别模型,根据识别结果计算界面的焊合率,建立焊合率与抗剪强度的关系.采用线性拟合的方法获得抗剪强度的经验公式,用于预测接头强度.结果表明,构建的缺陷识别模型可以有效地识别出扩散焊界面未焊合、弱接合和微孔缺陷,焊合率与接头抗剪强度具有相关性,抗剪强度随着焊合率的增加而增加.实现了接头强度的预测,预测强度与实测值吻合较好.     

基于铜铟微纳米层常温超声辅助瞬态固相键合技术

目的 采用针状形貌铜铟微纳米层和超声能量,在常温下实现键合互连,保证互连的可靠性,从而解决传统回流焊工艺因高温引发的高热应力、信号延迟加剧等问题。方法 将镀有铜铟微纳米层的基板表面作为键合偶,对键合接触区域施加超声能量和一定压力,实现2块铜铟基板的瞬态固相键合。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射(XRD)、焊接强度测试仪等分析键合界面处的显微组织、金属间化合物及剪切强度,并对键合界面进行热处理。结果 在超声作用和较小的压力下,铜铟微锥阵列结构相互插入,形成了稳定的物理阻挡结构。键合界面处的薄铟层在超声能量作用下,其原子快速扩散转变为金属间化合物Cu2In。Cu2In是一种优质相,具有良好的塑性,有利于提高互连强度。当键合界面铟层的厚度为250 nm,键合压力为7 MPa,键合时间为1 s时,获得了相对最佳的键合质量,同时键合界面孔洞消失。热处理实验结果表明,这种固相键合技术无需额外进行热处理,就能获得良好的键合强度。结论 铜铟微纳米针锥的特殊形貌及超声波能量的引入,使键合在室温条件下即可瞬间完成,键合质量良好,可以获得较小的键合尺寸。     

温度冲击下粗铝丝键合强度退化行为研究

对大功率器件中两种直径(250μm/380μm)铝丝键合强度在温度冲击试验下的退化行为进行了研究,分析了试验后铝丝键合强度的退化情况。设置了不同的工艺参数水平,通过温度冲击试验加速键合点失效,对不同参数水平进行评估。对不同温度冲击试验条件下的退化行为进行比较。采用扫描电子显微镜对试验后脱键点的断口形貌及组织成分进行分析,分析了不同镀金层厚度对键合点强度及可靠性的影响。结果表明,两种直径铝丝均出现键合强度退化现象,厚金焊盘键合强度下降不明显,薄金焊盘在试验后出现大量键合点脱键现象,表现出较差的抗温度冲击能力。