SiC肖特基二极管技术的改进提高了器件的机械可靠性并减少了电性能的分散

SiC肖特基二极管技术的改进提高了器件的机械可靠性并减少了电性能的分散

一、SiC肖特基二极管工艺的改进,提高了器件的机械可靠性,缩小了电性能的分散性(论文文献综述)

胡天麒[1](2017)在《Cu@Sn核壳粉体制备及其高熔点焊缝的性能与组织演变》文中提出电子产品高集成度和高功率化的发展趋势,推动了基于Si C、Ga N等宽禁带半导体材料的新型功率器件迅猛发展。以Si C为代表的宽禁带半导体功率器件最高可以在600℃下工作,然而能与之匹配的芯片高温连接材料却十分缺乏。过高的回流温度将造成较大的热应力,并可能破坏同一系统中其他温度敏感型器件,因此要求焊接材料最好可以在低温短时的回流条件下即可实现焊接,所得焊点能够耐受更高的服役温度。并且出于焊点热-机械可靠性的考虑,焊缝最好具有一定厚度以缓解应力集中问题。为此,本文成功制备出Cu@Sn核壳结构双金属粉,将其作为新型焊接材料引入到功率器件封装领域,能够满足第三代半导体器件对封装材料的一系列要求,提供了一种有效的芯片贴装解决方案。本文成功制备出微米级Cu@Sn核壳结构双金属粉,该粉体具有以下特征:低温回流时外表Sn镀层即可熔化并连接相邻Cu核,充足的Cu原子来源和颗粒较高的表面活性使得Sn层短时间回流即可生成具有更高熔点的Cu-Sn金属间化合物。通过Cu-Sn相变的方式实现了低温短时回流后所得焊点具有更高熔点的目的,并且焊缝厚度可以通过调整Cu@Sn金属粉的添加量而精确控制。选取1μm、5μm以及30μm三个尺寸的颗粒详细阐述了Cu粉的粒径对Sn镀层厚度以及后期焊接质量的影响,发现粒径越小,焊缝微观组织均匀一致性越好,但导电导热能力越差。总结了Cu球表面化学镀Sn过程中随着镀覆环境不同而出现的一系列镀Sn结果及其对应的形成机制。研究了不同粒径、不同镀Sn层厚度的Cu@Sn核壳金属粉以钎料膏和预置片两种形式制成的焊点微观组织和机械强度。Cu@Sn钎料膏制备简单且应用灵活,但膏体流动性差且焊缝中存在孔洞缺陷;预置片焊点组织均匀致密且机械强度高。最终确定粒径30μm的Cu球表面镀Sn层厚度为2μm时,Cu@Sn核壳颗粒以预置片的方式进行焊接得到的焊缝性能最优。确定了250℃下回流8min、16min和40min后相组成分别为Cu+Cu6Sn5、Cu+Cu6Sn5+Cu3Sn和Cu+Cu3Sn。室温下钎料膏焊点最大剪切强度仅有2.3MPa,而预置片焊点分别回流处理8min和40min后在400℃和500℃下高温剪切强度分别高达29.35MPa和18.78MPa。预置片中由于Cu核均匀存在使其具有优良的导电导热能力,平均粒径为30μm的颗粒制备的预置片其平均电阻率为6.5μΩ·cm;在30℃、150℃和250℃下平均热导率分别为154.26W·m-1·K-1、130.64W·m-1·K-1和127.99W·m-1·K-1。冷热冲击实验中发现,Cu@Sn预置片焊点会出现纵向裂纹,对焊点整体性能影响不大。进一步地将预置片应用于实际功率器件IGBT(PCG40N65SMW)与DBC的焊接并进行冷热冲击,测试冷热冲击后焊缝的Ic-Vce曲线与反向击穿电压,确定其可以满足实际功率器件对焊缝的电气要求。研究了不同Sn镀层厚度的Cu@Sn颗粒在经受差异化的高温服役条件时微观组织的演变行为。确定了Sn镀层厚度为2μm的Cu@Sn颗粒制备的焊点当Sn完全相变生成Cu6Sn5金属间化合物时,体积增大2.60%,而当Cu-Sn继续相变生成Cu3Sn金属间化合物时,体积减小5.60%。发现高温短时(450℃,1h)的服役条件下焊缝中出现了新的δ-Cu41Sn11相。确定了不同镀层厚度的Cu@Sn核壳颗粒制备的焊点经受高温服役时两种相变路径:薄镀Sn层(<2μm)的,微观组织的相变发生过程依次为Cu@Sn→Cu@η-Cu6Sn5→Cu@ε-Cu3Sn→Cu@δ-Cu41Sn11→Cu@γ-phase(520℃)→Cu@β-phase(586℃),这是由于镀Sn层较薄不能完全通过相变消耗全部Cu核,焊缝始终保持核壳结构的典型特征,只在外部金属间化合物包覆层区域的相组成发生上述一系列转变;而对厚镀Sn层(≥4μm)的Cu@Sn核壳颗粒制备的焊点经受高温服役条件时,微观组织发生的相变过程依次为Cu@Sn→Cu@η-Cu6Sn5→Cu@ε-Cu3Sn→ε-Cu3Sn+δ-Cu41Sn11,最终焊缝失去核壳结构的典型特征,转而形成微观组织均匀一致的焊缝结构。

褚夫同[2](2014)在《气相沉积聚合聚酰亚胺薄膜及其在电子器件中的应用研究》文中指出聚酰亚胺(Polyimide,简写为PI)是分子结构中含有酰亚胺基团的芳杂环类高分子化合物,已发现了100多年,但真正获得大规模应用直到二十世纪中叶才开始。随着航空、航天技术的发展,各行业对耐热、高强、轻质结构材料的需求越来越迫切,促使PI成为应用领域最广泛的聚合物材料。在早期,PI主要是作为结构材料加以应用,近年来,虽然PI在电子学和光电子学领域的应用正在快速拓展,被广泛用于层间绝缘、器件封装、器件抗辐照加固、器件表面钝化、集成光学波导等等,然而,在这些应用中,PI仍然作为辅助材料的角色在起作用,并没有成为器件的核心部分,因此,作为功能材料,其应用的深度和广度仍然有限,尤其是在典型微小型电子器件(微电子器件、微机械器件等)中的应用潜力仍有待被发掘。制约PI在微小型器件中应用的主要障碍是PI薄膜的制备和加工技术,传统的“湿法”制备技术不仅难以制备质量高、厚度较薄的PI薄膜,而且难以实现在微小型器件局部区域的保形涂覆,为了拓展PI薄膜在微小型电子器件中应用广度和深度,本论文采用真空气相沉积聚合技术(以下简称为:气相沉积聚合)制备PI薄膜,并探索了PI作为器件核心部分在薄膜体声波谐振器、压电微机械超声换能器及氮化镓高电子迁移率场效应晶体管中的应用,为此,本论文开展了以下几方面的工作:首先,本论文自行设计并搭建了一套多元共蒸发PI薄膜材料制备装置,本装置除真空获得系统外,配备了2个热蒸发源炉和1个电子枪,热蒸发源炉采用分子束外延设备常配置的Knudsen cell,主要用于蒸发合成PI的单体材料,电子束蒸发源采用e型电子枪(e-gun),主要用于蒸发金属材料,为开展气相沉积PI及其复合薄膜奠定了基础。在材料制备装置搭建基础上,本论文首先开展了气相沉积聚合制备PI薄膜的工艺研究。实验以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4’二氨基二苯醚(ODA)作为为合成单体材料,采用热蒸发使PMDA和ODA气化,并喷射到基片表面,再在真空环境下原位加热基片,实现聚合反应,从而制备出PI薄膜。系统研究了工艺参数(如:PMDA和ODA的蒸发温度、薄膜沉积时的基片温度、薄膜沉积后的聚合温度及聚合时间等)对所制备PI薄膜微观结构和电学性能的影响。在掌握了PI薄膜气相沉积聚合工艺后,论文探索了纳米金属颗粒与PI复合薄膜的制备,即:在热蒸发PMDA和ODA的同时,采用电子束蒸发金属铬(以铬为代表,也可采用其它金属),从而使纳米尺度的金属颗粒均匀分散到所制备的PI薄膜中,系统研究了这种纳米金属颗粒/PI复合薄膜的微观结构和电学性质。在材料制备及表征研究基础上,根据气相沉积聚合制备PI薄膜的特点,论文选择了三种典型微小型电子器件,开展气相沉积聚合PI薄膜在微小型电子器件中的应用探索。首先,本论文探索了气相沉积聚合PI薄膜在微波无源器件方面中的应用,以固态装配型薄膜体声波谐振器(FBAR)为研究对象,用PI薄膜替代传统SiO2薄膜作为低声学阻抗材料,与金属Mo薄膜作为高声学阻抗材料,构造了两个周期的Mo/PI多层膜作为Bragg反射层,以中频磁控反应溅射制备的c轴择优取向AlN压电薄膜为基础,所研制的固态装配型FBAR机电耦合系数为5.4%,初步验证了气相沉积聚合PI薄膜作为低声学阻抗材料在FBAR中的应用价值。其次,本论文还探索了气相沉积聚合PI薄膜在微机电器件(MEMS)中的应用,以压电微机械超声换能器(pMUTs)为主要应用对象,以PI薄膜作为支撑层和声学阻抗匹配层,以AlN压电薄膜作为感知声波的敏感层材料,研制了pMUTs,研究结果显示:PI薄膜的引入显着提高了器件性能,与传统结构器件相比,PI薄膜的引入使pMUT器件所探测到声光信号强度提高了1倍,用该pMUT对嵌入头发丝的仿生组织进行造影演示,演示结果显示:该pMUT在生物医学成像领域具有良好应用潜力。最后,本论文还探索了PI/Cr复合薄膜作为高介电常数介质在微电子器件中的应用,以GaN高电子迁移率晶体管为应用对象,采用高介电常数的PI/Cr复合薄膜对GaN高电子迁移率晶体管进行钝化,研究结果显示:PI/Cr复合薄膜的引入不仅提高了器件的输出特性,还显着提高了器件的耐压能力,与PI钝化的GaN HEMT器件相比,采用PI/Cr钝化使器件击穿电压提高了60%,显着提高了器件耐压能力,体现出一种类似“场板”的效应(以下简称“高介场板”)。由于PI/Cr复合薄膜与GaN器件工艺兼容性好,器件工艺简单,因此,高介电常数PI薄膜将在GaN功率器件研制中具有重要工程价值。

连娇愿[3](2013)在《新型双面冷却功率电子模块封装研究》文中认为双面冷却封装技术由于可显着降低芯片结温,是一种具有广阔发展前景的封装方法。然而,功率电子设备双面连接的可行性及之后的焊接接头可靠性问题成为双面冷却封装技术的难题。低温烧结纳米银作为一种绿色无污染的材料有烧结温度低,熔点高,导电性、导热性与机械可靠性好等诸多优良性能,现已逐渐受到功率电子封装业的重视,成为大功率电子封装的理想连接材料。因此,本文采用纳米银焊膏实现了IGBT功率电子器件的双面封装,并通过实验和理论分析对封装形式及可靠性做出了较为全面的探索研究。针对双面冷却封装形式,应用ANSYS有限元进行了温度分布与稳态热应力分布计算,结果显示与单面冷却封装形式相比,双面冷却封装形式可以有效降低芯片工作结温,但同时增加了芯片残余热应力。为了减小双面连接试样中的热应力,通过引入阶梯冷却方案提出了运用纳米银焊膏进行IGBT芯片双面连接的工艺流程。通过剪切实验研究分析,确立了流程中镀金IGBT芯片的等离子清洗工艺,经等离子清洗后,烧结纳米银与镀金IGBT芯片的连接强度得到显着提高。通过正交试验分析,研究了工艺流程中纳米银焊膏烧结热压阶段压力、温度和时间对双面连接IGBT试样烧结银层剪切强度的影响,得出了适用于双面连接镀金IGBT芯片的纳米银焊膏烧结工艺流程。应用提出的工艺流程,制备了纳米银焊膏双面连接IGBT试样。通过温度循环实验,剪切实验和微观形貌分析,对纳米银焊膏双面连接IGBT试样的热疲劳特性进行了分析。结果显示随着循环圈数的增加,双面连接IGBT试样中空洞百分比增大,试样剪切强度降低。同时观测到裂纹随热循环圈数增加的增长现象。应用ANSYS有限元模拟得到的结论与实验结果与现象相一致。为降低纳米银焊膏双面封装中IGBT芯片的热应力,提出了在芯片与上下基板间添加银缓冲层的方案。经ANSYS有限元分析得到添加银缓冲层的双面连接封装形式中芯片结温降低,残余热应力大幅降低。经温度循环试验和剪切实验得出,添加银缓冲层的双面连接IGBT试样剪切强度值增大,剪切强度随热循环下降速率减小。微观分析显示,添加银缓冲层后双面连接IGBT试样烧结银层的空洞百分比值与空洞百分比随热循环圈数增加速率均明显降低。ANSYS模拟分析结果与SAM扫描结果一致。多芯片组件纳米银焊膏双面连接封装形式ANSYS分析显示,添加银管的封装形式中芯片结温增加不大,应力降低明显,可靠性与可行性更高。

李欣[4](2012)在《低温烧结纳米银焊膏连接大功率LED封装的可靠性研究》文中研究指明大功率LED作为一种新型的电致发光固体光源,具有安全可靠性强、耗电量少、发光效率高、稳定性好、响应时间短、颜色可变化、有利于环保等优点。由于其种种优越性,在最近的几十年中得到了飞跃式的发展。白光LED作为替代白炽灯、荧光灯的第三代光源已经进入了实用阶段。但是,随着LED芯片的不断集成化、小型化,芯片内部的热流密度不断升高,这对于封装来说,提出了更高的散热要求。本文采用一种新型的连接材料——纳米银焊膏连接大功率LED芯片,以期利用其高的热导率来提高LED的散热效率,使其获得更好的光电性能。对低温烧结纳米银焊膏连接的大功率LED模块进行了粘接可靠性的探索。首先,通过载荷控制下的剪切疲劳试验,初步获得了纳米银焊膏作为粘接接头的剪切疲劳特性以及疲劳-寿命判据。同时,通过温度循环和高温高湿环境老化试验来模仿实际工况,在不同的老化时间后考察纳米银焊膏连接接头的剪切强度和断面的微观形貌(孔隙率),研究纳米银焊膏粘接的大功率LED模块的热机械可靠性。本文还对纳米银焊膏,Sn3Ag0.5Cu焊料和导电银胶三种不同连接材料连接的大功率LED模块进行温度循环和高温高湿老化试验。在不同的老化时间后对不同连接材料连接的LED模块的光电性能进行观测,通过对比可以看出,纳米银焊膏烧结接头具有更好的散热性能,使用其连接的LED模块的光电性能最好且最稳定。

齐昆[5](2007)在《纳米银焊膏低温烧结粘接可靠性研究》文中指出随着微电子封装技术的发展,传统的芯片级互连材料呈现出很多的不足。为满足当前电子工业领域宽带隙半导体器件高温封装的要求,本文重点研究了一种能够用于芯片级互连的新型材料和互连工艺——纳米银焊膏低温烧结连接技术。与传统的焊料合金回流焊不同的是,该材料是在远远低于纳米银熔点的低温下通过烧结工艺来实现芯片与基板的连接。本文通过设计一系列的可靠性试验从多个方面研究了低温烧结纳米银焊膏粘接技术的可靠性,还研究了此种连接材料的基本动态力学性能。依据传统的烧结理论和纳米颗粒本身所具有的特性,制备了用于试验研究的低温烧结纳米银互连芯片—基板试样。首先,通过载荷控制下的剪切疲劳试验,初步获得了此种连接材料的载荷—寿命曲线和疲劳可靠性。同时,针对粘接面积过大引起粘接质量下降的现象,从不同粘接面积引起的粘接强度的变化以及扫描电镜、光学显微下纳米银断面微观形貌的差别两方面来解释了粘接面积过大会造成连接质量下降的机理。此外,通过温度循环试验,从粘接强度和纳米银断面微观形貌(孔隙率)的变化研究了纳米银焊膏低温烧结粘接红光芯片—基板试样的热机械可靠性。最后,制备出了符合试验要求的低温烧结纳米银薄膜,运用动态机械分析仪(DMA)得到此种连接材料在工作温度范围内的基本动态力学性能,如不同温度下的拉伸曲线和弹性模量的变化曲线。

贾京果[6](2002)在《高频发生器产品的可靠性研究》文中提出高频无极灯以其6万小时的超长寿命在照明家族独树一帜。我公司的高频无极灯却存在严重的可靠性低的问题,其平均寿命只有两千多小时。在本文中我以提高高频无极灯用高频发生器的可靠性为目标。首先进行了与可靠性相关的数据收集与分析,对故障模式进行统计;然后从电路结构、环境应力及容差三个方面进行可靠性分析,从而为关键的可靠性设计提供了依据;接下来的可靠性设计,从电路设计、热设计、降额使用、筛选四个方面逐一解决了可靠性分析阶段发现的问题;最后,我将改良的发生器批量生产,并从中重新收集了可靠性数据进行计算,事实证明改良后高频无极灯的平均寿命已达到6万小时。最近,该产品已顺利通过了CE认证和UL认证。

王正华[7](2002)在《SiC肖特基二极管工艺的改进,提高了器件的机械可靠性,缩小了电性能的分散性》文中研究指明二极管制造商Microsemi公司(位 于加州的Irving),从第一代产品的制造 中吸取了经验教训,正在提供第二代碳 化硅(SiC)肖特基二极管。第二代产品 解决了机械可靠性与电性能分散问题。 最近的改进是通过一个历时两年的研究 项目实现的。该项目致力于提高SiC衬底 的质量,改进制造技术力求做到大批量 商品产品的可靠与稳定。 碳化硅通常应用在LED和RF器件 中,具有耐高压,耐高温,和快速变换的 性能。这一切性能都是肖特基功率二极

二、SiC肖特基二极管工艺的改进,提高了器件的机械可靠性,缩小了电性能的分散性(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、SiC肖特基二极管工艺的改进,提高了器件的机械可靠性,缩小了电性能的分散性(论文提纲范文)

(1)Cu@Sn核壳粉体制备及其高熔点焊缝的性能与组织演变(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 高温电子封装技术及封装材料的发展与现状
        1.2.1 高温合金互连钎料
        1.2.2 微纳米材料烧结法
        1.2.3 瞬态液相连接法
    1.3 核壳结构材料的应用
        1.3.1 核壳结构材料在生物医学领域的应用
        1.3.2 核壳结构材料在电池电极领域的应用
        1.3.3 核壳结构材料在催化剂领域的应用
        1.3.4 核壳结构材料在磁性领域的应用
        1.3.5 核壳结构材料在其他领域的应用
    1.4 Cu@Sn核壳金属粉用做钎料的可行性
    1.5 主要研究内容
第2章 实验材料与分析测试方法
    2.1 实验材料及Cu@Sn焊点的制备
        2.1.1 镀锡试剂及实验设备的选择
        2.1.2 Cu@Sn焊接试样的制备
    2.2 分析与测试方法
        2.2.1 Cu@Sn核壳结构金属粉的形貌与界面表征
        2.2.2 Cu@Sn核壳结构预置片的电阻率测量
        2.2.3 Cu@Sn核壳结构预置片的热导率测量
        2.2.4 Cu@Sn核壳结构预置片的热膨胀系数测量
        2.2.5 Cu@Sn核壳结构焊点高温剪切强度的测量
        2.2.6 Cu@Sn核壳结构焊点冷热冲击性能的表征
        2.2.7 Cu@Sn预置片对IGBT功率器件的焊接
        2.2.8 不同服役条件下预置片钎料的组织与性能演变
第3章 Cu@Sn核壳结构双金属粉的制备
    3.1 引言
    3.2 反应机理与过程
        3.2.1 酸性氯化物化学镀Sn反应机理
        3.2.2 微小Cu颗粒化学镀Sn过程
    3.3 镀液各组分的选定与准备
        3.3.1 微小Cu粉粒径的选定
        3.3.2 前驱体溶液的配制
        3.3.3 分散剂的影响
    3.4 Cu@Sn核壳表面镀层形貌的影响因素
        3.4.1 镀液温度的影响
        3.4.2 镀液成分的影响
    3.5 不同粒径Cu@Sn核壳结构双金属粉的制备
        3.5.1 不同粒径Cu@Sn核壳金属粉的表面形貌
        3.5.2 不同粒径Cu@Sn核壳金属粉的截面剖视图
    3.6 本章小结
第4章 Cu@Sn核壳结构的焊缝制备及性能表征
    4.1 引言
    4.2 Cu@Sn核壳金属粉制备的钎料膏及微观组织
    4.3 Cu@Sn核壳金属粉制备的预置片及微观组织
    4.4 Cu@Sn核壳金属粉最佳粒径的确定
    4.5 钎料膏与预置片法所制备焊点的性能表征
        4.5.1 焊点剪切强度的表征
        4.5.2 预置片焊点导热性能测试
        4.5.3 预置片热膨胀系数测定
        4.5.4 预置片焊点抗冷热冲击性能测试
        4.5.5 预置片焊点电信号传导性能测试
    4.6 本章小结
第5章 Cu@Sn焊点不同服役条件下组织与性能演变
    5.1 引言
    5.2 差异化的服役条件对TLP焊点微观组织的影响
    5.3 差异化的服役条件对Cu@Sn预置片焊点微观组织的影响
        5.3.1 Cu@Sn预置片焊点经受冷热冲击后的微观组织演变
        5.3.2 Cu@Sn预置片焊点 250℃长时服役后的微观组织演变
        5.3.3 Cu@Sn预置片焊点 450℃短时服役后的微观组织演变
        5.3.4 过量Sn对Cu@Sn焊点高温服役时微观组织演变的影响
    5.4 富Cu金属间化合物生成导致的体积变化
        5.4.1 Cu@Sn核壳金属粉生成Cu6Sn5导致的体积变化
        5.4.2 Cu@Sn核壳金属粉生成Cu3Sn导致的体积变化
    5.5 富铜相Cu-Sn金属间化合物焊点性能表征
        5.5.1 富铜相Cu-Sn金属间化合物焊点高温剪切强度及断裂模式
        5.5.2 全Cu-Sn金属间化合物焊点抗冷热冲击性能
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历

(2)气相沉积聚合聚酰亚胺薄膜及其在电子器件中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 PI简介
        1.2.1 PI的合成方法
        1.2.2 PI的物理化学性能
        1.2.3 PI的应用
        1.2.4 PI薄膜制备
        1.2.5 高介电常数PI复合薄膜简介
    1.3 气相沉积聚合PI在电子器件中的应用价值分析
        1.3.1 气相沉积PI在薄膜体声波谐振器中的应用分析
        1.3.2 气相沉积PI在压电微机械超声换能器中的应用分析
        1.3.3 气相沉积PI在GaN高电子迁移率晶体管中的应用分析
    1.4 本论文的选题意义和主要研究内容
第二章 实验方法
    2.1 PI薄膜制备用多源共蒸发装置搭建
    2.2 薄膜材料及器件性能测试方法
    2.3 薄膜材料结构表征方法
第三章 PI薄膜的气相沉积聚合制备研究
    3.1 单体材料的选择
    3.2 PI薄膜气相沉积聚合制备工艺研究
    3.3 气相沉积聚合制备PI薄膜结构表征
        3.3.1 气相沉积聚合制备PI薄膜的FTIR分析
        3.3.2 气相沉积聚合制备PI薄膜的形貌分析
    3.4 本章小结
第四章 高介电常数PI薄膜气相沉积聚合制备及性质研究
    4.1 PI/Cr复合薄膜的气相沉积聚合制备工艺
    4.2 气相沉积聚合制备PI/Cr复合薄膜的结构表征
        4.2.1 气相沉积聚合制备PI/Cr复合薄膜中Cr颗粒的分布特性表征
        4.2.2 气相沉积聚合制备PI/Cr复合薄膜的形貌特征
        4.2.3 气相沉积聚合制备PI/Cr复合薄膜的FTIR表征
        4.2.4 气相沉积聚合制备PI/Cr复合薄膜的XPS表征
    4.3 气相沉积聚合制备PI/Cr复合薄膜的介电特性测试
    4.4 气相沉积聚合制备PI/Cr复合薄膜的记忆特性研究
    4.5 本章小结
第五章 气相沉积聚合PI薄膜在FBAR中的应用研究
    5.1 压电薄膜材料的选择
    5.2 PI/Mo多层膜Bragg反射层的制备
    5.3 AlN压电薄膜的制备与性能
    5.4 FBAR器件研制
    5.5 本章小结
第六章 气相沉积聚合PI薄膜在pMUT中的应用研究
    6.1 pMUT器件研制工艺
    6.2 pMUT器件性能
    6.3 pMUT在生物组织光声成像中的应用演示
    6.4 本章小结
第七章 高介电常数PI薄膜在GaN HEMTs中的应用
    7.1 PI/Cr复合薄膜钝化的GaN HEMT器件研制工艺
    7.2 GaN HEMT器件性能测试
    7.3 PI/Cr钝化GaN HEMTs器件的电场分布仿真
    7.4 PI/Cr高介电常数薄膜在GaN HEMTs器件中的应用价值讨论
    7.5 本章小结
第八章 结论
    8.1 主要结论
    8.2 创新点
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果

(3)新型双面冷却功率电子模块封装研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 芯片粘结及连接材料
        1.2.1 传统芯片连接材料及粘接方法
        1.2.2 纳米银焊膏
    1.3 功率电子器件封装结构
        1.3.1 单面冷却封装
        1.3.2 双面冷却封装
    1.4 本文工作及研究意义
        1.4.1 本文主要工作
        1.4.2 研究价值
第二章 新型双面连接封装形式的制备探索
    2.1 双面冷却功率电子封装形式
        2.1.1 组成材料及制备
        2.1.2 封装结构
        2.1.3 FEM 模拟
    2.2 实验仪器及设备
        2.2.1 DBC 基板电路激光雕刻及刻蚀系统(LPKF protolaser S)
        2.2.2 高精度垂直蚀刻机(DCT Protoline EU)
        2.2.3 等离子清洗机(Table-Top Plasma Cleaning System VSP-88L)
        2.2.4 程序精密控温加热台
        2.2.5 手动热压机(CARVER)
        2.2.6 多功能推拉力测试仪(Conder 150-3HF)
        2.2.7 高低温循环实验机(BE-HL-80L8)
        2.2.8 X 射线半导体检测系统(Y-Cougar SMT)
    2.3 本章小结
第三章 新型双面连接 IGBT 的制备工艺
    3.1 等离子清洗参数的确定
        3.1.1 等离子清洗原理及操作流程
        3.1.2 实验方案
        3.1.3 实验结果及参数确定
    3.2 纳米银焊膏烧结工艺的研究
        3.2.2 试验方案
        3.2.3 实验结果及讨论
    3.3 本章小结
第四章 温度循环试验对双面连接 IGBT 的影响
    4.1 温度循环实验
        4.1.1 实验方法
        4.1.2 实验方案
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 剪切实验结果及分析
        4.2.2 X 射线检测结果与分析
        4.2.3 SAM 扫描结果与分析
    4.3 有限元模拟温度循环实验
        4.3.1 载荷和条件
        4.3.2 模拟结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 添加银缓冲层的双面连接 IGBT 封装形式
    5.1 温度分布分析
    5.2 残余热应力分布有限元模拟
    5.3 实验研究
        5.3.1 材料及试样制备
        5.3.2 循环温度对添加缓冲层的双面连接 IGBT 封装形式的影响
    5.4 温度循环实验有限元模拟
    5.5 本章小结
第六章 双面连接多芯片组件封装形式研究
    6.1 多芯片组件双面连接封装形式
    6.2 温度分布
    6.3 热应力分布
        6.3.1 芯片 von Mises 应力分布
        6.3.2 烧结银 von Mises 应力分布
        6.3.3 银管 von Mises 应力分布
    6.4 本章小结
第七章 结论
    7.1 结论
    7.2 本文创新点
    7.3 存在问题及展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(4)低温烧结纳米银焊膏连接大功率LED封装的可靠性研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 LED简介
        1.1.1 LED的发光原理及基本结构
        1.1.2 LED的发展及应用
        1.1.3 白光LED
    1.2 LED的封装
        1.2.1 典型的功率型电子封装
        1.2.2 典型的LED封装
    1.3 大功率LED封装
        1.3.1 大功率LED封装中的主要问题
        1.3.2 常用加快LED热量散发的方法
    1.4 烧结银焊膏
        1.4.1 烧结驱动力
        1.4.2 加压烧结
        1.4.3 纳米金属烧结
    1.5 本文研究意义及研究工作
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究工作
第二章 试样制备以及试验设备和方法
    2.1 纳米银焊膏以及低温烧结纳米银焊膏连接试样
        2.1.1 纳米银焊膏
        2.1.2 连接试样的制备
    2.2 试验设备
        2.2.1 烧结电阻炉
        2.2.2 回流焊炉
        2.2.3 金丝球焊机
        2.2.4 温度循环试验机
        2.2.5 恒温恒湿试验机
        2.2.6 微型拉扭疲劳试验机
        2.2.7 光色电测试系统
        2.2.8 扫描电子显微镜(SEM)
    2.3 测试方法
第三章 低温烧结LED模块的粘接可靠性研究
    3.1 试样准备
    3.2 低温烧结LED模块的剪切疲劳试验
        3.2.1 试验设计
        3.2.2 试验结果与分析
    3.3 低温烧结LED模块的温度循环试验
        3.3.1 试验设计
        3.3.2 试验结果与分析
    3.4 低温烧结LED模块的湿热老化试验
        3.4.1 试验设计
        3.4.2 试验结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 低温烧结LED模块的光电性能可靠性研究
    4.1 试样准备
    4.2 两种连接材料粘接模块的温度循环试验
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 试验结果与分析
    4.3 三种连接材料粘接模块的湿热老化试验
        4.3.1 试验设计
        4.3.2 试验结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 结论
    5.1 本文的主要工作及结论
    5.2 下一步工作建议及展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(5)纳米银焊膏低温烧结粘接可靠性研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
    1.1 功率电子封装的发展概况
        1.1.1 芯片级互连技术举例
        1.1.2 芯片级互连技术总结
    1.2 烧结理论概况
        1.2.1 烧结机制
        1.2.2 烧结理论分析
        1.2.3 烧结驱动力
    1.3 微电子封装中低温烧结连接技术的研究现状
        1.3.1 加压烧结与纳米金属烧结——降低烧结温度的两种方法
        1.3.2 纳米颗粒烧结面临的问题
    1.4 本文研究意义及研究工作
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究工作
第二章 试样制备以及试验设备和方法
    2.1 纳米银焊膏以及低温烧结纳米银焊膏连接试样
        2.1.1 纳米银焊膏
        2.1.2 连接试样的制备
    2.2 试验方法及试验设备
        2.2.1 烧结电阻炉
        2.2.2 微型拉扭疲劳试验机
        2.2.3 温度循环试验机
        2.2.4 动态力学分析仪(DMA Q800)
        2.2.5 干燥箱
        2.2.6 扫描电子显微镜(SEM)
第三章 低温烧结纳米银粘接剪切疲劳
    3.1 剪切疲劳实验设计
    3.2 剪切疲劳实验结果与分析
    3.3 结论
第四章 纳米银低温烧结粘接面积对于粘接质量的影响
    4.1 研究粘接面积对于粘接质量的影响的意义
    4.2 强度测试
    4.3 结果与分析
        4.3.1 粘接面积对于粘接强度的影响
        4.3.2 粘接面积对于微观形貌的影响
    4.4 结论与讨论
第五章 温度循环载荷对于芯片粘接强度的影响
    5.1 试验准备及方案设计
        5.1.1 试验准备
        5.1.2 试验设计
    5.2 试验结果与分析
        5.2.1 温度循环载荷对于芯片粘接强度的影响
        5.2.2 温度循环载荷对于粘接断面微观形貌的影响
    5.3 可靠性及失效机理的讨论
第六章 低温烧结纳米银薄膜在DMA上的动态力学性能研究
    6.1 纳米银焊膏薄膜的制备
    6.2 纳米银焊膏薄膜在DMA上的动态力学性能测试
        6.2.1 纳米银焊膏薄膜的拉伸曲线
        6.2.2 单频、温度扫描下纳米银薄膜弹性模量的变化
    6.3 结论
第七章 结论
    7.1 本文的主要工作及结论
    7.2 下一步工作建议及展望
主要符号说明
中英文缩略语
参考文献
作者简介
致谢

(6)高频发生器产品的可靠性研究(论文提纲范文)

引言
1 可靠性理论
    1.1 可靠性的基本理论
        1.1.1 可靠性的概念
        1.1.2 可靠性实现的基本过程
    1.2 可靠性特征量
        1.2.1 可靠度
        1.2.2 故障密度
        1.2.3 故障率
        1.2.4 寿命
    1.3 故障模式分析
        1.3.1 FMECA的概念
        1.3.2 FMECA的适用范围
        1.3.3 故障模式和危害性分类
        1.3.4 危害性分析的作用
    1.4 环境应力对可靠性的影响
        1.4.1 耐环境特性
        1.4.2 环境因素
        1.4.3 耐环境措施
    1.5 可靠性设计
        1.5.1 电降额设计
        1.5.2 热设计
2 高频发生器的可靠性分析
    2.1 产品介绍
        2.1.1 无极灯概况
        2.1.2 工作原理
        2.1.3 国内外状况
    2.2 研究目标的提出
    2.3 可靠性评价
        2.3.1 实测目前无极灯的可靠性水平
        2.3.2 由元器件失效率进行可靠性预测
        2.3.3 故障模式统计
    2.4 可靠性分析
        2.4.1 电路的SPICE解析
        2.4.2 环境应力分析
        2.4.3 容差分析
        2.4.4 分析结论
3 高频发生器的可靠性设计
    3.1 电路优化设计
    3.2 热设计
    3.3 降额设计
    3.4 筛选工艺
4 改良后的高频发生器可靠性评审及管理
    4.1 可靠性评审
        4.1.1 理论预测
        4.1.2 寿命实验
    4.2 可靠性管理
    4.3 PDCA循环与努力方向
结束语
致谢
参考文献

四、SiC肖特基二极管工艺的改进,提高了器件的机械可靠性,缩小了电性能的分散性(论文参考文献)

  • [1]Cu@Sn核壳粉体制备及其高熔点焊缝的性能与组织演变[D]. 胡天麒. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
  • [2]气相沉积聚合聚酰亚胺薄膜及其在电子器件中的应用研究[D]. 褚夫同. 电子科技大学, 2014(03)
  • [3]新型双面冷却功率电子模块封装研究[D]. 连娇愿. 天津大学, 2013(01)
  • [4]低温烧结纳米银焊膏连接大功率LED封装的可靠性研究[D]. 李欣. 天津大学, 2012(07)
  • [5]纳米银焊膏低温烧结粘接可靠性研究[D]. 齐昆. 天津大学, 2007(04)
  • [6]高频发生器产品的可靠性研究[D]. 贾京果. 南京理工大学, 2002(01)
  • [7]SiC肖特基二极管工艺的改进,提高了器件的机械可靠性,缩小了电性能的分散性[J]. 王正华. 今日电子, 2002(01)

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SiC肖特基二极管技术的改进提高了器件的机械可靠性并减少了电性能的分散
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