金丝键合在某型微波模块中的失效分析研究

微波模块中,相当一部分金丝键合可靠性失效故障是因长时间工作后键合点老化引起的。本文以某型微波模块为例,对产品金丝键合可靠性失效原因进行分析研究,并给予解决措施,在一定程度上突破了微波模块的修理瓶颈。     

宇航用键合金丝评价体系及其应用研究

键合金丝广泛应用于小型化星载装备多芯片组件中，而复杂的空间环境要求键合金丝具有良好的可键合性和应用可靠性。本文在深入分析星载多芯片组件应用需求和典型失效模式的基础上，构建了键合金丝应用评价体系，从材料基础性能、工艺适用性和应用可靠性三个方面对键合金丝的可用性进行了全面的评估。应用本文提出的评价体系，对某国产键合金丝进行了系统应用评价，各项测试表明国产键合金丝与拟替代的进口金丝基础性能指标、可键合性和键合可靠性均相当，且在高温下国产金丝键合强度退化慢于进口金丝，呈现了更优异的应用可靠性。     

浅析T/R组件工艺集成技术对修理技术的影响

T/R组件是有源相控阵雷达的核心部件,能否实现T/R组件的深修精修将直接决定整部相控阵雷达的修理成本。本文从T/R组件组装密度、微组装工艺、气密性封装、组装无铅化以及一体化集成等方面介绍了T/R组件工艺集成技术的发展趋势,分析了这些技术对修理检测、修理工艺的影响,并对T/R组件的深修精修进行了探讨。     

微波电路互联用金丝键合界面空间高低温特性演化研究

金丝材料应用于航天器小型化微波模块等产品的电路封装中，金丝键合界面受高低温环境影响易产生性能变化从而影响服役可靠性。本文对金丝界面高低温特性的演化规律进行了研究，包括空间温度环境模拟试验后的界面与成分迁移、界面层厚度变化、键合金丝拉伸剪切力与失效模式演变，得出不同温度条件处理后的金铝键合界面微观组织变化规律。结果表明高低温循环试验后金丝界面仍保持较高的结合强度，一定程度的金属间化合物生长提高了键合界面强度。高温贮存试验中，随着贮存时间的增加，金丝界面层IMC（Intermetallic Compound）厚度和金属间化合物不断增长，失效破坏位置越来越多地出现在键合界面处，铝金属化层附近的金含量因扩散而增高，金铝键合界面处IMC界面层厚度的增加降低了界面结合强度。     

仿真模型在T/R组件修理中的应用探索

T/R组件电路结构复杂、调试难度大,目前依靠人为经验进行调试的做法存在可继承性差、理论指导薄弱的缺点。本项目通过开展T/R组件微波电路结构研究和微波特性故障仿真研究,建立T/R组件微波特性故障分析模型,形成故障分析软件,探索T/R组件修理新模式。     

T/R组件收发转换时间的测试方法

T/R组件在高重复频率的工作模式下,收发转换时间是很重要的一个性能参数。本文以典型的延时电路芯片为例,介绍了在收发分离结构的T/R组件中收发转换时间的测试方法,可指导T/R组件的设计和修理。     

基于HFSS的X波段T/R组件仿真设计研究

在X波段T/R组件研制前期,利用HFSS全波三维电磁仿真软件对微波电路设计中微带线切角以及腔体效应进行建模仿真,从而得到准确的微波电路电磁特性,以指导T/R组件的设计。相关的仿真研究已应用于X波段T/R组件设计中。     

激光焊接在铝合金封装微波组件修理中的应用

针对某型相控阵雷达移相器组件和某型X波段T/R组件气密性封装修理需求,分别开展了5A02壳体+4A11盖板和Al50Si50壳体+Al73Si27盖板两种组合状态下的铝合金脉冲激光焊接工艺研究,获得了适合两型微波组件气密性封装的工艺参数,并对比分析了两种组合激光焊缝的差异性和原因,相关研究成果已应用于移相器组件和X波段T/R组件的修理。     

半导体器件中Au—Al键合失效机理及影响因素研究进展

半导体器件中 Au-Al 键合系统失效在国外早就引起重视,许多专家学者在此领域进行了广泛和深入的研究工作。目前在国內尚未看到有关这方面的文献报道,而 Au-Al 系键合失效现象却在不断涌现。本文就国外近20多年来对 Au-Al 系统失效机理及影响因素的研究工作进行了介绍和评述。     

低温共烧陶瓷(LTCC)技术研究及在航天领域的应用

综述了LTCC技术的发展现状,分析了LTCC材料的特点。结合混合集成电路技术,介绍了LTCC在T/R组件设计中的应用,展望了LTCC技术在航天领域的发展前景。     

从双层到多层带有微结构的硅硅直接键合技术研究

通过理论分析和实验验证对多层带有微结构的硅硅直接键合技术进行了研究.采用的硅片表面活化处理方法是亲水湿法,采用的键合工艺流程是先将硅片在键合机中进行预键合,再使用退火炉进行高温退火.其中预键合参数对多层键合成功与否起到决定性的作用,为节约实验时间,针对3个主要预键合参数（温度、压力、时间）的选取进行了详细的正交实验分析.使用项目组自制的硅硅键合分析软件对键合片的红外图像进行处理分析,计算键合率.采用实验得到的最佳预键合工艺参数,多层键合的键合率达到了86.6527%.      

BGA 封装NC 管脚对ESD 测试的影响

焊球阵列封装电路已广泛应用在航空电子产品中，其静电放电测试参考的测试标准中不要求对未键 合空脚进行静电放电测试，在实际静电放电测试过程中发现，对焊球阵列封装电路未键合未键合空脚进行静电 放电测试后会产生电路失效现象。通过分布电容方法分析以及不同管脚组合测试验证，证明了焊球阵列封装电 路的未键合空脚在经过人体模型静电放电测试后，会对电路产生影响。     

Au—Al键合系统失效机理及金层厚度对失效模式的影响研究

本文研究了国产普通TO型管壳中的可伐基底上镀金层与Al-1％Si丝键合后,在恒温老化过程中Au-Al之间互扩散及金属间化合物的形成情况,同时由于Kirkendall效应的存在,引起孔洞的形成而造成Au-Al系统失效。结果表明:在Au-Al键合系统中,存在着三种失效模式:HB、BL(Ⅰ)和BL(Ⅱ)型,其中BL(Ⅰ)型是致命失效,造成BL(Ⅰ)型失效的原因是Kirkendall孔洞的存在,一定的金层厚度是形成Kirkendall孔洞的必要条件,造成不同失效模式的原因是由于镀金层厚度的不均匀性而引起的。     

毫米级空气轴承的结构与MEMS制造工艺研究

为了研究应用于微型推进系统的微型空气轴承(Micro Air Bearing,MAB)的结构形式及微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)制造工艺,在保证性能需求的前提下,充分考虑轴承结构与MEMS工艺尤其是多层硅直接键合技术(Silicon Direct Bonding,SDB)的兼容性,提出了总厚度为1.5mm的新型结构形式并制定了完整的制造工艺流程;针对微型空气轴承制造的3B(Bearing,Blade,Bonding)挑战,采用变量实验的方法,研究了刻蚀参数对于轴承结构精度的影响规律,轴承侧壁垂直度达到89°,侧壁粗糙度小于10nm,消除了腐蚀扩散等常见的MEMS工艺缺陷,提高了叶片结构的完整性和均匀性,获得了多层硅直接键合的最优工艺参数,通过MATLAB图像处理程序定量分析三层直接键合率达到85%,优于之前报道的结果。研究结果说明,MEMS制造工艺能够用于微型空气轴承的制造,但在结构设计中必须考虑工艺兼容性,刻蚀的偏压功率和腔体压力对于径向轴承的侧壁垂直度和粗糙度具有重要影响,在刻蚀叶片时必须调整刻蚀保护循环比来保证其结构的完整性和均匀性,减少键合层数和应力累积水平对于多层硅直接键合率的提升具有重要作用。     

空心风扇叶片高循环疲劳异常失效分析

针对某空心风扇叶片试验件在高循环疲劳试验中出现的异常失效现象,完成了振动仿真分析和断口分析。仿真分析结果表明失效区域非应力集中部位,断口分析结果表明裂纹萌生于薄板与叶盆侧厚板交接部位,其失效模式为疲劳失效,失效机理为超塑成形环节局部区域薄板扭曲导致高循环疲劳试验中薄板与厚板发生摩擦,进而疲劳失效。基于以上分析,制定了优化超塑成形工艺参数并增加CT检测环节的改进措施。验证试验表明,改进措施有效,很好地解决了该异常失效问题。     

Inconel625合金摩擦焊接工艺研究

研究与评定了Inconel625镍基高温合金的摩擦焊接性能,在本文所优化的摩擦焊接工艺条件下,Inconel625合金均可获得焊区100%焊合、焊态组织结构良好、焊合区强度系数满足要求、焊件同轴度精度较高的摩擦焊接头。     

复合材料接头试验件破坏过程模拟

基于通用有限元分析软件ABAQUS,分析了复合材料π形接头试验件的应力分布情况,采用最大应力准则和消层模型模拟了试验件的破坏过程,并研究了π形接头试验件R区的半径和腹板厚度因素对失效载荷的影响.     

最新国家标准出版消息

标准号标准名称单价(元)GB/T192-2003普通螺纹基本牙型(代替GB/T192-1981)8.00GB/T193-2003普通螺纹直径与螺距系列(代替GB/T193-1981)10.00GB/T196-2003普通螺纹基本尺寸(代替GB/T196-1981)12.00GB/T197-2003普通螺纹公差(代替GB/T197-1981)13.00GB/T1414-2003普通螺纹管路系列(代替GB/T1414-1978)8.00GB/T1095-2003平键键槽的剖面尺寸(代替GB/T1095-1979)8.00GB/T1097-2003导向型平键(代替GB/T1097-1979)8.00GB/T1098-2003半圆键键槽的剖面尺寸(代替GB/T1098-1979)8.00GB/T1099.1-2003普通型半圆键(代替GB/T1099-19…     

复合材料层合壳受冲击破坏的实验研究

为了研究复合材料层合壳在冲击荷载作用下的破坏始因、扩展机理及破坏模式,对一组20层对称正交铺设_s的航空用复合材料UIN125B石墨/环氧树脂圆柱壳段进行了低速落重实验。试件按层合壳的曲率半径R不同分为4组,每组尺寸相同的试件7件,共完成28件试件在冲击荷载作用下的试验研究。观察并分析其破坏的发生和发展过程,通过热揭层对脱层损伤及其模式进行测试和测量,了解破坏的扩展机理及最后模式。讨论曲率半径不同对破坏区域的分布及破坏尺寸大小的影响。最后将实验测得的破坏域与计算模拟的结果作以比较,可以看到实测破坏模式与分析结果吻合较好,实测破坏面积略小于计算分析结果。     

基于遗传优化算法的微通道紫铜热交换器扩散连接工艺

基于遗传优化算法,进行了T2紫铜同种材料扩散连接工艺研究。采用正交试验方法,结合BP神经网络和多目标遗传算法,以扩散连接时的温度、压力、保温时间为输入变量,以扩散连接后的试样焊合率和变形量为输出变量,对扩散连接工艺参数进行优化,并实施相应的扩散连接验证试验。结果表明:T2紫铜合适的扩散连接工艺参数为:温度780℃、压力7. 5 MPa、保温时间120 min,此条件下焊合率可达95. 26%,变形量为0. 166 mm。采用此工艺参数进行微通道热交换器零件制造,厚度方向变形量0. 162 mm,经超声C扫描后连接情况良好,经耐压防漏检测后满足密封性及设计要求。