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公开(公告)号：CN118380392A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410399410.1
申请日：2024-04-03
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明涉及功率电子器件封装技术领域，尤其是涉及一种功率器件封装用仿生蜂巢基板及其制备方法和应用，基板表面具有仿生蜂巢图案化的双尺度微纳结构，包括：微米级结构构成的蜂巢图案结构：密排的正六边形，其边长为1.5‑1.7mm，正六边形的中心存在直径为1mm的圆形，圆形内部填充间距30‑40μm，高度为40‑50μm的微锥阵列，其余部分为环形填充的微沟槽，其间距为30‑40μm，深度为20‑50μm；纳米级结构：附着在整个基板表面的纳米颗粒，纳米颗粒的粒径为50‑300nm。本发明以自然界中具有稳定性的蜂巢结构为模板，首先通过超快激光在Cu基板表面制备微纳双尺度图案化结构，然后进行纳米银的烧结进行与芯片的互连，显著提升烧结银连接强度，实现了第三代半导体的高可靠封装。
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公开(公告)号：CN116043172B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202310037199.4
申请日：2023-01-10
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明属于梯度材料制备技术领域，具体涉及一种脉冲激光沉积装置及利用其制备梯度成分材料的方法。该装置包括反应腔和激光装置；所述反应腔的内部包括用于支撑第一靶材的第一靶托、用于支撑第二靶材的第二靶托、用于支撑衬底的样品托；所述激光装置包括激光器、第一半波片、第二半波片、第一偏振分束器、第二偏振分束器、反射镜、第一扫描振镜、第二扫描振镜。该装置设计了适配单激光器的激光光路，将单束脉冲激光分为两束脉冲激光同时轰击异种靶材，可通过控制两个半波片镜片的旋转，在沉积过程中实现激光功率连续变化，使轰击出异种靶材等离子体的成分浓度连续变化，经过混合后实现单层薄膜成分的连续变化，在厚度方向上形成梯度成分。
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公开(公告)号：CN116387254A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310213923.4
申请日：2023-03-07
申请人： 北京工业大学
IPC分类号： H01L23/373 , H01L23/367 , H01L23/15 , H01L23/46 , H01L21/50 , B82Y30/00 , B82Y40/00
摘要： 本发明提供一种纳米焊膏连接结构及其连接方法，应用于微电子封装领域；连接结构包括第一基板层、第二基板层以及纳米焊膏层；所述第一基板层与所述第二基板层通过所述纳米焊膏层连接，所述纳米焊膏层上具有多条将所述纳米焊膏层分割为独立焊膏单元的流道；通过流道的设置将大面积的基板切割成特定形状的小面积，在互连过程中有机物受热分解为气体，气体通过流道挥发，从而解决了现有技术中有机物挥发受阻而不能够大面积连接的问题；且由于流道将大面积切割，不仅降低了互连层内部的残余应力，还阻碍裂纹扩散提高互连件的可靠性。
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公开(公告)号：CN114211067B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202111660435.5
申请日：2021-12-31
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开了一种通过预制IMC焊盘形成多晶结构焊点的方法，属于材料制备与连接技术领域，本发明通过预制IMC焊盘形成多晶结构焊点，关键步骤在于焊球在预制的IMC焊盘进行重熔、冷却，可以改善Sn基钎料焊点中由于Sn的各向异性降低焊点可靠性和使用寿命的情况，通过EBSD技术确定为多晶结构焊点。因此，多晶结构焊点可以有效降低Sn晶粒取向不利的情况；工艺简单，成本低廉，制作出焊点尺寸可控、晶粒取向不同的多晶焊点。
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公开(公告)号：CN115383343A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211069185.2
申请日：2022-09-02
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开了一种基于核壳结构强化相增强的Sn基无铅复合钎料及其制备方法，涉及电子封装连接材料制造技术领域。本发明复合钎料由95～99.9wt％的Sn基无铅钎料合金粉末和0.1～5wt.％的核‑壳结构增强颗粒组成。核‑壳结构颗粒核心选用Si及Si基化合物，采用Ni、Ag、Cu等可以和Sn原位反应生成金属间化合物的金属作为外壳。本发明通过将增强颗粒和Sn基无铅钎料合金粉末按上述组分含量在无水乙醇中机械搅拌10～30min，过滤烘干后得到混合粉末。混合粉末中可添加助焊剂制成膏状，或在模具中直接压制成片状/块状，用于后续不同的焊接工艺中，如回流焊、扩散焊等。本发明用于制备Sn基无铅复合钎料，可以使增强颗粒分布均匀，提高钎料力学性能，且工艺简单可靠、成本低廉。
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公开(公告)号：CN114211070A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111681898.X
申请日：2021-12-31
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明涉及钎焊技术领域，具体涉及一种Sn基钎料焊点重熔晶体取向制备方法，具体提供一种Sn/Ag/Bi/In钎料，其成份及重量百分比为：Ag：3.5，Bi：0.5，In：8.0，Sn：余量；所述钎料为膏状钎料；本发明钎料中的合金元素增多，可使Sn基钎料焊点的熔点降低至193～209℃，能够在更低的温度参数下进行软钎焊，保证芯片焊接损耗率更低；本发明钎料在重熔后形成焊点，Sn焊点的硬度的各向异性影响降低，焊点的力学性能提高，强度变得均匀。
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公开(公告)号：CN114211068A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111660949.0
申请日：2021-12-31
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开一种通过预制IMCs焊盘形成全IMCs结构焊点的方法，属于材料制备与连接领域，适用于制备全IMCs的微型钎焊对接接头，应用于微电子连接的力学、热学以及电学的可靠性研究，其通过以下步骤实现：焊料漏印；将焊料加热重熔形成焊球；依据尺寸要求挑选焊球；将焊球置于印制电路板表面的铜片上，加热重熔结合且形成凸点结构；腐蚀凸点结构；制成两个IMCs焊盘；加热重熔使IMCs焊盘结合；对IMCs焊盘的焊点进行研磨、精抛，最终获得全IMCs焊点。本发明能够避免Sn基焊料中Sn各向异性降低焊点可靠性的情况；工艺简单，成本低廉。本发明的关键步骤在于焊料涂覆在预制的IMCs焊盘进行重熔、冷却，通过EDS技术确定焊点成分为IMCs。
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公开(公告)号：CN114211067A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111660435.5
申请日：2021-12-31
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开了一种通过预制IMC焊盘形成多晶结构焊点的方法，属于材料制备与连接技术领域，本发明通过预制IMC焊盘形成多晶结构焊点，关键步骤在于焊球在预制的IMC焊盘进行重熔、冷却，可以改善Sn基钎料焊点中由于Sn的各向异性降低焊点可靠性和使用寿命的情况，通过EBSD技术确定为多晶结构焊点。因此，多晶结构焊点可以有效降低Sn晶粒取向不利的情况；工艺简单，成本低廉，制作出焊点尺寸可控、晶粒取向不同的多晶焊点。
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公开(公告)号：CN114192918A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111660958.X
申请日：2021-12-31
申请人： 北京工业大学
摘要： 本发明公开了一种SnAgBiIn钎料在制备Sn基钎料互连焊点中的应用，属于材料制备与连接技术领域；所述SnAgBiIn钎料为Sn3.5Ag0.5Bi8.0In钎料焊膏。Sn基钎料互连焊点的制备步骤为：将钎料焊膏涂敷于两个焊盘之间，采用热风焊接在240℃‑300℃下重熔焊接30s‑10min，然后冷却，得到具有“交叉晶”结构的Sn基钎料互连焊点。这种呈现各向同性的“交叉晶”焊点结构，保证了焊接结构的一致性，并且交叉晶结构在一定程度上可以保证焊点服役寿命的一致性，达到提升电子封装产品整体质量水平的目的。
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公开(公告)号：CN109396769A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811501392.4
申请日：2018-12-10
申请人： 北京工业大学
摘要： 一种用于电场中微型线性对接焊点的制备方法，属于材料制备与连接领域，适用于在直流或脉冲电场条件下制备微型线性对接焊点。采用一维线性铜棒作为焊盘，将其用双面胶固定于模具上，并用模具上的导电压片对其进行固定，在两个铜棒之间填入无铅钎料焊膏，在两根铜棒分别接入电源的正极和负极，采用无铅焊接系统对焊缝处进行焊接，制备微型线性对接焊点，经过磨抛，获得焊点表面的显微组织特征，并可进行进一步的电学，力学及热学可靠性研究。该方法能够保证焊点在焊接过程中稳定处于电场环境，在电流作用下可形成多个晶粒焊点，细化焊点的显微组织，减少金属间化合物的偏聚，能缓解由于Sn基焊点各向异性导致的元器件的失效问题，工艺简单可行。
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