军用微电子器件耐高过载技术研究

摘要

本论文以华东光电集成器件研究所的现有工艺、试验条件为依托，结合作者的实际工作，对军用微电子耐高过载技术进行系统研究，形成耐高过载设计、加工技术规范，实现耐高过载技术的工程化研究。 论文在综述微电子耐高过载技术军事需求及目前国内外技术现状的基础上，重点对生瓷片打孔、印刷、叠片、层压及基板烧结等基板制造加工技术；电路中片式元件、框架与基板、基板与底座、盖板与框架等器件的加固与防护技术；一体化封装与MCM-C组装互连技术等展开了较深入的研究，完成了对不同加工方法、不同加固方法、不同灌封条件下、二次封装与内部灌封的耐高过载对比试验、检测的研究工作，扼要介绍了工程实践中耐高过载的军用微电子从封装形式、版图设计方法、基板制作、元件安装互连等一系列设计加工试验方法。 本文所研究的微电子耐高过载设计及工艺技术具有很强的实用性、一定的先进性和鲜明的特色，能够可靠而有效地提高军用微电子产品的耐过载能力。

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文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

1绪论

1.1耐过载的定义

1.1.1过载

1.1.2高过载

1.1.3军用微电子器件高过载应用环境分析

1.1.4耐高过载水平的表征方式

1.2国内外微电子器件抗高过载研究情况

1.2.1硅MEMS加速度传感器

1.2.2专用集成电路

1.3耐高过载水平与材料力学性能

1.3.1 高过载条件下微电子器件的受力形式

1.3.2材料的力学性能指标

1.3.3高过载条件下的失效模式和应力极限

1.4理论基础和研究方法

1.4.1 耐高过载技术研究的理论基础

1.4.2研究方法

2耐高过载HIC基板制造技术

2.1 LTCC(低温共烧陶瓷)落片过程和操作方法

2.2 LTCC(低温共烧陶瓷)生瓷片打孔的操作方法

2.3 LTCC挤压填孔工艺方法

2.4 LTCC生瓷片印刷工艺操作方法

2.5 LTCC产品及厚膜HIC的图形质量检查

2.6 LTCC带框架和无框架工艺生产的叠片

2.7 LTCC层压工艺方法

2.8生瓷体切割的工艺方法

2.9低温共烧陶瓷(LTCC)多层基板烧结的工艺方法

2.10 LTCC多层基板特性的评价

2.11 LTCC基板耐高过载试验分析

2.11.1试验目标

2.11.2影响基板抗冲击能力因素的试验

2.11.3LTCC基板耐高过载试验记录及结论

3耐高过载组装互连加固技术

3.1 LTCC电路耐高过载试验H77胶加固方法

3.1.1 LTCC电路引腿的H77胶加固过程

3.1.2 LTCC电路焊道及金属框与基板的连接处的H77胶加固过程

3.1.3LTCC电路盖板与钢板加固工艺过程

3.2 MCM-C耐高过载加固工艺研究

3.2.1 片式元件(片式电容、电阻等)加固

3.2.2 LTCC衬底与会属外壳底座粘接加固

4耐高过载封装技术

4.1 LTCC基板与封装的一体化制造

4.1.1 一体化封装的基本结构与工艺设计

4.1.2一体化制造工艺

4.1.3封装的性能检测试验

4.2 MCM-C组装封装工艺研究

4.2.1 MCM-C的主要组装工艺技术

4.2.2 MCM-C的常用封装型式

4.2.3 MCM-C组装封装基本工艺设计

5耐高过载试验研究

5.1 JHG-241型硅橡胶灌封试验

5.1.1 材料及样品制备

5.1.2 试验条件和试验结果

5.1.3试验分析及相关结论

5.2 241硅胶与石蜡灌封对比试验

5.2.1材料及样品制备

5.2.2 试验分组和试验条件

5.2.3试验结果

5.2.4试验分析及相关结论

5.3二次封装与内部灌封试验

5.3.1 二次封装与内部灌封概念

5.3.2试验过程和试验结果

5.4关于MCM-C耐高过载加固

5.4.1片式元件(片式电容、电阻等)加固

5.4.2 LTCC衬底与金属外壳底座粘接加固

5.4.3一体化封装MCM-C的PGA引线加固

5.4.4 外壳盖板加固

5.4.5 灌封防护加固

5.4.6二次封装加固

5.5试验总结

5.5.1 MCM-C耐高过载水平

5.5.2 MCM-C耐高过载加固措施有待进一步深入研究

5.5.3一体化封装MCM-C的封装结构、工艺和材料有待改进

6耐高过载设计技术

6.1耐高过载结构和版图设计要求

6.1.1外壳和封装形式设计

6.1.2版图设计

6.1.3产品与系统接口及装配

6.2耐高过载工艺设计和加固要求

6.2.1 LTCC基板制作层数

6.2.2元件在LTCC基板上的安装与互连设计

6.3其它相关要求

结束语

致谢

参考文献