一、高密度电子封装器件的温度分布研究（论文文献综述）
王娇娇[1]（2021）在《高功率半导体激光器封装结构优化及散热特性研究》文中研究表明随着现代科学和工程技术的不断进步,人们对半导体激光器输出功率和工作可靠性提出了更高的要求。由于半导体激光器的输出功率不断提高,芯片内部产生的废热也在逐渐增加,严重影响了半导体激光器的输出特性及其可靠性。因此,为了进一步提高半导体激光器的性能,优化半导体激光器的封装结构,研究半导体激光器的热特性,具有十分重要的技术前瞻性和现实意义。本文基于高功率半导体激光器热特性的基本要求,首先研究了温度对阈值电流、输出功率、热应力、寿命等特性的影响,对半导体激光器内涉及到的传热学理论进行了阐述,并对本文使用到的ANSYS有限元软件进行了简单的介绍。本文的研究内容可分为以下两个方面。（1）为了降低单管芯半导体激光器的有源区温度并提高封装器件的可靠性,基于COS封装形式,使用ANSYS有限元软件对传统正装和倒装封装下的半导体激光器进行了散热和应力分析。对传统的正装封装结构进行优化,采用具有高热导率的石墨烯薄膜作为辅助热沉,使用Solidworks Simulation软件建立了优化后的封装结构模型。该结构采用石墨烯薄膜增加半导体激光器的横向散热通道,同时采用正装封装方式以减小半导体激光器所受应力,实现了降低半导体激光器有源区温度以及热应力的目的。（2）为了节省半导体激光器的封装空间、降低多单管半导体激光器空间合束及耦合难度、提高多单管半导体激光器的输出功率,对封装结构进行优化,提出一种多单管半导体激光器堆叠排布的封装结构,采用有限元分析软件对优化后的封装器件进行了散热特性分析。通过ZEMAX软件对三个单管芯半导体激光器进行了空间合束模拟,将光束耦合进芯径200μm,数值孔径0.22的光纤中,可以达到28.6 W的激光输出,实现了在更小的设计空间里简化耦合光路,且提高半导体激光器输出功率使得器件更具稳定性的目的。
蔡畅[2]（2021）在《纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究》文中研究表明SRAM型FPGA具有可重构与高性能的优势,已成为星载系统的核心元器件。SRAM型FPGA主要是通过配置码流来控制内部存储器、寄存器等资源的逻辑状态,在辐射环境下极易引发单粒子效应,导致电路逻辑状态和功能发生改变,威胁空间系统的在轨安全。复杂的空间任务对数据存储、运算能力的要求越来越高,需要更高性能的SRAM型FPGA满足应用需求,而这类器件对重离子辐射效应较深亚微米器件更敏感。因此,本文针对65 nm、28 nm、16 nm等关键节点的SRAM型FPGA,通过系统性的重离子单粒子效应实验和理论研究,认识重离子与该类器件相互作用的物理机制,探究纳米CMOS工艺数字集成芯片辐射响应的物理规律、加固技术的有效性、适用性、失效阈值和失效条件,为抗辐射加固设计提供依据,为航空、航天领域推进高性能、高可靠的特大规模数字集成器件应用提供数据支持。本文研究了纳米SRAM型FPGA单粒子效应的测试方法以及系统设计,分析了测试向量、测试模式、测试方法、数据解析技术等的软硬件实现过程,阐述了复杂数字集成电路单粒子效应故障诊断与数据提取的优先级选择等关键问题。在此基础上,开展了体硅和Fin FET工艺商用SRAM型FPGA在辐射环境下单粒子效应响应的物理规律探究。从器件、电路等多层面分析了高能粒子与纳米集成电路相互作用的物理机理。基于重离子加速器实验,并结合Geant4、TRIM、CREME等工具,分析了电荷扩散半径、能量与射程的离散度等参数对实验结果的影响。研究发现,不同离子引起的SRAM型FPGA内部存储模块单粒子翻转截面受离子径迹特征与能量共同影响;器件内部CRAM、BRAM、DFF等核心资源的辐射敏感性响应规律具有显着差异,但受资源配置模式的影响严重,功能配置后BRAM的翻转截面提升～10倍;SRAM型FPGA功能故障的阈值与CRAM的翻转阈值直接关联;在高精度脉冲激光辐照平台的辅助下,建立了初始激光能量与器件SBU、MBU等参量的物理关联,揭示了商用Fin FET工艺SRAM型FPGA空间应用面临的功能失效问题及存在的安全隐患;验证了采用高能重离子Al-foil降能的方式完成倒封装ULSI单粒子效应实验与机理研究具有较强的实用性与推广价值。本文针对单元级版图加固与电路级配置模式加固两种策略对纳米SRAM型FPGA抗辐射性能的提升效果、防护机理以及加固失效的物理机制等开展了系统的实验研究。单元级版图加固能减弱电荷共享效应引起的MBU等问题,器件翻转阈值由<5 Me V·cm2·mg-1提升至～18 Me V·cm2·mg-1,证明在65 nm节点采用单元级版图加固提升关键配置位的翻转阈值是可行的。配置模式加固实验揭示了ECC与TMR的组合使用对器件抗单粒子翻转能力的提升效果突出,即使采用181Ta离子辐照,65 nm标准BRAM单元的翻转截面仅为8.5×10-9 cm2·bit-1（降低了～86.3%）。28 nm SRAM型FPGA的配置加固技术研究证实,电路内部全局时钟等敏感资源的使用方式会对DFF的翻转截面造成2-10倍影响。结合CREME工具的空间粒子谱预测SRAM型FPGA在轨应用价值,证明合理运用加固策略可有效降低器件的性能损失与面积代价,而关键资源采用物理版图加固设计具有必要性和合理性。文中提出的SRAM型FPGA内部资源相互影响的规律模型对其可靠性分析具有重要意义,解析关键配置位与其他存储资源、电路功能的关联性并确定影响系数,是判断该类器件在辐射环境下是否能够可靠运行的关键。针对UTBB FDSOI工艺,结合SRAM型FPGA的电路架构与逻辑资源类型,提取多款抗辐射电路结构并开展重离子辐照实验。结果表明,互锁单元、单端口延时门、多端口延时门等加固方式对单粒子翻转阈值与截面等参数的改善效果明显,紧密DICE和分离DICE器件的翻转阈值分别为～32 Me V·cm2·mg-1和～37 Me V·cm2·mg-1。22 nm节点的瞬态脉冲扰动对器件翻转截面的影响不可忽视。此外,背偏调控对阈值电压和辐射引入的非平衡载流子收集过程有影响,±0.2 V的微弱背偏电压可引起抗辐射单元翻转截面倍数增加。考虑空间粒子在4π范围的分布规律,设计了大倾角高能重离子辐照实验,获取了部分加固电路的失效条件并分析了电离能损与能量沉积区域。相关结果与同LET低能重离子垂直辐照的实验数据存在显着差异,仅在垂直辐照条件完成单粒子实验可能存在器件抗辐射性能被高估的风险。研究发现,基于FDSOI工艺实现超强抗辐射SRAM型FPGA具有可行性,相关物理性结论可为22 nm以下节点的星载抗辐射器件的研发提供实验数据和设计依据。
徐相相[3]（2021）在《基于改进LS-SVM的FPGA焊点失效故障评估方法研究》文中进行了进一步梳理随着集成电路的快速发展,BGA封装型FPGA,即现场可编程逻辑门阵列,凭借着其功能强大、开发周期短、体积不大等优点越来越多地应用到空间技术、移动通信、雷达电子等领域。针对现有FPGA焊接点失效故障评估方法存在的无法提供准确的信息、样本数据少、时效性不高等问题,本文在众多国内外学者研究的基础上,结合GA（遗传算法）,提出了利用改进LS-SVM（最小二乘支持向量机）对FPGA焊接点失效故障进行评估研究。本文的主要研究内容如下:论文首先介绍了BGA封装型FPGA焊点可靠性的研究背景和意义,阐述了当前针对焊点可靠性研究的国内外研究现状,分析了FPGA焊点失效故障以及状态评估的重要性。然后,针对FPGA焊点的裂缝、断裂、空洞以及丢失的四种失效模型的失效模式机理进行分析,以及阐述了GA对LS-SVM模型的参数优化过程。然后,选用已经损坏的FPGA进行仿真测试,在multisim 11仿真软件中搭建BIST电路仿真模型,通过模拟FPGA焊点处阻抗值的信息将其转化为电容电压故障波形的低电平持续时间,从而得到焊点处电阻值、测试工作频率以及电容电压故障波形的低电平持续时间的数据集,建立三维数据模型。然后将SJ BIST的IP核下载到Altera公司DE2硬件平台验证其可行性,通过焊点处的阻抗值信息和电容电压故障波形的低电平持续时间的转化关系,利用低电平的持续时间长度可以得到焊点的健康状态信息,实验结果显示,FPGA健康或故障焊点处的状态与仿真测试结果相一致。最后,为了快速并且有效的对FPGA焊点的失效故障进行评估,根据FPGA焊点模块中电容电压故障波形的低电平持续时间的增量范围,将焊接点故障分为三个等级,利用遗传算法对最小二乘支持向量机的核函数和正则化参数进行参数寻优,采用优化后的最小二乘支持向量机对三维数据模型进行分类评估,结果显示该方法可以准确评估FPGA焊点的故障等级,从而实现对FPGA焊点失效故障的状态评估。
冯帅[4]（2021）在《印制板锡膏喷印与在线3D检测技术应用工艺研究》文中研究表明锡膏喷印技术作为无网板的新型锡膏涂覆技术,可以有效提高锡膏涂覆环节焊点的质量,减少多种因网板精度导致的焊点涂覆缺陷问题。但目前对于锡膏喷印工艺技术的研究尚未完善,关于锡膏喷印技术的在线检测生产中的应用也需要进一步的研究。本课题将锡膏喷印技术搭载到在线检测生产线当中,详细研究了锡膏喷印技术在在线检测生产中的工艺过程与参数,对于当前在线检测生产线中遇到的锡膏喷印参数以及3D锡膏检测参数的问题,首先设计不同参数的对照试验,并依靠3D锡膏检测设备采集了试验的相关数据,通过对试验数据的数学分析,得出了试验过程中锡膏喷印关键参数与锡膏检测关键阈值之间的联系,为合理预测喷印焊点形貌,设置可靠的喷印、检测参数提供了理论支持;其次本课题对优化后的试验结果进行了重复性试验、高低温循环试验、振动试验来验证焊点的可靠性,并应用金相试验观察合金层的厚度是否满足行业相关要求,以此来判断优化参数的焊点质量。最后以典型球形阵列封装封装器件为对象,对锡膏喷印参数优化前与优化后焊点做了加载了温度循环载荷的有限元分析,分析了焊点在温度循环过程中等效应力与等效应变变化的趋势,并检测了温度循环过程中四个不同时刻焊点的等效应力与等效应变的值来进行对比,由此来验证优化前后焊点的可靠性。结果表明,通过对锡膏喷印参数与3D锡膏检测参数的优化,可以有效的提高焊点的一次合格率以及降低焊点检测的误报率与漏报率,不仅提高了焊点质量与可靠性,还减少了因误报漏报导致的生产周期增长,实现了在线检测生产的智能化。
赵胜军[5]（2020）在《板级电路模块焊点再流焊焊后残余应力分析与优化》文中指出板级电路模块在组装焊接过程中,焊点材料在回流焊接温度作用下会经历从固态到熔融而又冷凝的形态变化,在这一相变过程后焊点内会产生并累积不小的残余应力。焊点内残余应力的存在将会引起焊点形变进而导致电路板弯曲变形,影响焊点的疲劳强度、静力强度及抗腐蚀性能,从而造成电子产品组装过程中的初始工艺损伤,影响电子产品的可靠性,因此对焊点焊后残余应力问题应给予足够重视以确保焊点服役后的可靠性。首先,基于ANSYS建立了两块不同的板级电路模块有限元模型,分别对其进行了热结构耦合条件下的焊后残余应力分析,模型一和模型二结果一致,结果表明:焊点焊后残余应力呈现分布不均匀状态,最大残余应力出现在BGA焊点与芯片接触位置且距离焊点阵列中心最远的边角处;基于钻孔应变法设计并完成了焊后残余应力测量验证性实验,结果表明:验证实验结果证明了仿真分析结果的有效性;研究板级电路模块焊点单因素（焊点材料、BGA焊点直径、BGA焊盘直径、BGA焊点高度和BGA焊点间距）变化对残余应力的影响,结果表明:焊料5Sn3.5Ag0.75Cu出现的残余应力值最大,随着BGA焊点直径和焊点间距的增大,残余应力呈逐渐增大趋势。随着BGA焊盘直径和焊点高度的增大,残余应力呈逐渐减小趋势。然后,基于PDS模块对BGA焊点形态参数（焊点高度、焊点直径、焊盘直径和焊点间距）进行了灵敏度分析,模块一结果表明:置信度为90%时,对残余应力影响显着的因素有4个,灵敏度从大到小排序为:焊点高度>焊点间距>焊盘直径>焊点直径;模块二结果表明:置信度为90%时,对残余应力影响显着的因素有4个,灵敏度从大到小排序为:焊点高度>焊盘直径>焊点直径>焊点间距。选取灵敏度分析结果中对残余应力影响显着的因素作为变量,采用响应面-遗传算法对焊点结构参数进行了优化,模型一结果表明:残余应力最小的最优结构参数组合为焊点直径0.31mm、焊点高度0.24mm、焊盘直径0.26mm和焊点间距0.45mm;模型二结果表明:残余应力最小的最优结构参数组合为焊点直径0.38mm、焊点高度0.34mm、焊盘直径0.34mm和焊点间距0.60mm;对优化后组合进行仿真,所得残余应力结果均小于响应面实验中任何所有组合结果,证明了优化分析的有效性。最后,选取灵敏度分析结果中对残余应力影响显着的因素作为输入,通过MATLAB编程语言建立了模块一和模块二相统一的带动量项BP神经网络预测模型,基于预测模型分别验证了20组板级电路模块焊点焊后残余应力,预测值与仿真值最大误差为5.83%,较好地实现了对板级电路模块焊点焊后残余应力值的预测。
唐香琼[6]（2020）在《板级电路模块焊点再流焊冷却过程中应力应变分析与优化》文中研究说明板级电路模块在再流焊冷却过程中,由于各器件的封装体与印制电路板（PCB）热膨胀系数不匹配所引起的形变进而产生的应力基本由焊点承担,使得焊点成为封装结构中最为薄弱的环节,尤其是无引脚表面贴装器件与具有引脚的表面贴装器件焊点相比,无引脚贴装器件服役可靠性明显低于有引脚的表面贴装器件。因此对板级电路模块焊点在再流焊冷却过程应力应变开展相关研究有其必要性。首先,基于ANSYS建立了两块不同的板级电路模块焊点有限元模型,分别对其进行了再流焊冷却过程应力应变分析,对板级电路模块一的QFN焊点和板级电路模块二的BGA焊点进行了单因素分析和正交分析。结果表明:再流焊冷却过程中板级电路模块焊点应力应变分布不均匀,模型中最大应力应变出现的位置分别为板级电路模块一的QFN焊点和板级电路模块二的BGA焊点;研究板级电路模块焊点单因素变化对焊点再流焊冷却应力应变影响时,QFN和BGA焊点应力应变随着焊点材料变化而变化,焊点材料为SAC305时,QFN和BGA焊点应力均最小;在研究的QFN焊盘长度范围内,QFN焊点应力应变随着焊盘长度的增加而增加;在研究的QFN焊盘宽度范围内,QFN焊点应力应变随着焊盘宽度增加而减小;在研究的BGA焊点直径范围内,BGA焊点应力应变随着焊点直径增大而减小;在研究的BGA焊点高度范围内,BGA焊点应力应变随着焊点高度增大而增大;在研究的BGA焊点间距范围内,BGA焊点应力应变随着焊点间距增大而增大。在置信度为90%的情况下,QFN焊点材料和焊点间隙高度对焊点应力影响显着;在置信度为95%的情况下,BGA焊点材料和焊点直径对焊点应力影响显着。其次,结合响应面与遗传算法对焊点的结构参数进行优化,并对最优结构参数水平组合的焊点进行了仿真验证结果表明:板级电路模块一的QFN焊点优化后的结构参数分别为焊盘长度0.70mm、焊点间隙高度0.12mm和焊盘宽度为0.21mm,对最优结构参数水平组合焊点验证时QFN焊点的最大应力值为31.269MPa,其与响应面组合实验中最小应力33.751MPa相比减小了2.482MPa,达到了板级电路模块一QFN焊点结构参数优化的目的;板级电路模块二的BGA3的焊点优化后的结构参数分别为焊点直径0.60mm、焊点高度0.33mm、焊盘直径0.38mm和焊点间距0.65mm,对最优结构参数水平组合焊点验证时BGA焊点的最大应力值为36.596MPa,其与响应面组合实验中最小应力39.699MPa相比减小了3.103MPa,达到了板级电路模块二BGA焊点结构参数优化的目的。最后,通过实验验证了仿真分析结果的准确性。
尹钰田[7]（2020）在《红外热风再流焊工艺参数优化方法研究》文中研究表明为了保证元器件焊点质量的可靠性,在使用红外热风再流焊设备焊接元器件前,需要设置合理的工艺参数。目前,企业普遍采用多次“测温板试验-工艺参数调整”的方法来确定再流焊工艺参数,不仅需要耗费大量人力、物力及时间成本,一般不具某种最优性,而且对于不能进行多次试验的PCBA（印制电路板组件:Printed Circuit Board Assembly）产品不能应用。因此,针对传统的再流焊接工艺参数设计不足等问题,本文利用数值仿真技术对红外热风再流焊接工艺参数进行了优化设计,获得一组最佳的工艺参数。主要研究内容及结论如下:（1）建立红外热风再流焊工艺仿真模型基于红外热风再流焊的加热机理,根据红外热风再流焊炉及PCBA的结构尺寸和各类封装器件的热物性参数,以及测温板试验和经典传热学中的冲击射流理论完成对红外热风再流焊工艺仿真模型的建立;利用ANSYS瞬态热仿真分析,模拟PCBA整个再流焊接过程,得到了与试验基本相符的温度曲线。（2）基于实测温度数据的工艺仿真模型修正分析实测焊点的温度数据与相应工艺仿真焊点的温度数据的差异,建立了以实测曲线和仿真曲线对应焊点的加热因子差值、超液相线差值及温差累计值最小化为优化目标,以炉腔内空气的温度、风速修正系数为优化变量的数值仿真修正模型;基于Kriging模型和多目标遗传算法（MOGA）对工艺仿真模型进行了修正,得到了满足精度要求的工艺仿真模型。（3）红外热风再流焊工艺参数优化设计利用ANSYS APDL二次开发读取焊点温度数据并计算加热因子、超液相线时间,以加热因子、超液相线时间为优化目标,以温区温度设置为优化变量,以再流焊接工艺关键指标要求作为约束条件,采用自适应多目标优化（AMO）算法对目标进行优化,得到优化后的一组工艺参数。研究结果表明,建立的红外热风再流焊工艺仿真模型,能够很好的模拟再流焊接过程;将Kriging模型引入到PCBA工艺温度场仿真模型修正中,修正后模型的仿真炉温曲线更加接近实际炉温曲线,加热因子最大偏差减少为9.96%,超液相线时间最大偏差减少为8.33%,最大温差累计值减少为87.417℃,修正效果明显;基于多目标遗传MOGA算法对仿真计算的加热因子、超液相线时间进行优化,获得了一组满足焊接关键工艺指标的最优工艺参数,完成了对红外热风再流焊工艺参数的优化设计,并指导实际生产。
贾柔柔[8]（2020）在《倒装焊器件封装关键结构的疲劳寿命预测及可靠性评价》文中研究表明电子元器件不断向轻质量、高性能、高集成度方向发展,采用倒装焊技术的电子元器件引脚密度高、导热性能好、具有优异的电性能,广泛应用于航空航天及国防等领域,已成为未来装备发展的支撑技术之一。本文以陶瓷柱栅阵列（Ceramic Column Grid Array,CCGA）封装器件为研究对象,对其关键结构在工艺及温度循环条件下的失效进行了仿真分析,并选取合理的失效物理模型进行寿命预测。首先对CCGA封装器件的封装工艺进行了数值模拟,主要包括电镀铜柱、凸点焊接、下填料填充、导热胶填涂、盖板密封、板级焊柱焊接等工艺步骤。在封装过程中发现,相比其它工艺步,凸点焊接时产生的应力和应变值都相对较大,很大程度上由于其较高的回流温度造成。下填料的填充和板级焊柱焊接两个工艺步产生的翘曲最为严重,可着重优化相应工艺步来最大程度减轻工艺过程中的翘曲变形。在封装工艺基础上,对CCGA封装器件进行温度循环仿真分析。运用子模型技术,分别对铜柱凸点和板级焊柱两种关键结构在工艺-服役全流程中的失效进行了分析,并选取合理的寿命模型进行寿命预测。从分析结果发现,工艺流程完成后会产生一定的残余应力。在温度循环过程中,两种结构的非弹性应变都随着时间的增加不断积累,且都发生了应力的释放。凸点的寿命比板级焊柱的预测寿命值要小,可见凸点是倒装焊器件的最薄弱环节。以凸点寿命作为整体器件的寿命,然后对凸点和板级焊柱两种关键结构分别进行结构参数和材料参数的优化设计,其中以凸点和板级焊柱的直径和高度作为结构参数优化设计的设计变量,以PCB板、LTCC基板和芯片的热膨胀系数作为材料参数优化设计的设计变量。结果表明,凸点的高度和LTCC基板的热膨胀系数对寿命影响最大。最优的结构参数组合为:板级焊柱直径为500μm,板级焊柱高度为2540μm,凸点直径为70μm,凸点高度为31μm。最优的材料参数组合为:PCB板热膨胀系数为20.0 x10-6/°C,LTCC基板热膨胀系数为5.8 x10-6/°C,芯片热膨胀系数为3.2 x10-6/°C。另外,建立了陶瓷柱栅阵列（Ceramic Column Grid Array,CCGA）封装、陶瓷球栅阵列（Ceramic Ball Grid Array,CBGA）封装和塑料球栅阵列（Plastic Ball Grid Array,PBGA）封装三种有限元模型,研究了板级互连结构和封装材料对器件热疲劳寿命的影响。板级互连结构分别采用焊柱和焊球,封装材料分别采用陶瓷封装和塑料封装。从分析结果发现,CBGA器件的热疲劳寿命最小。对于陶瓷封装而言,焊柱互连的形式优于焊球互连的形式,对于焊球互连而言,塑料封装比陶瓷封装具有更大的优势。
刘信[9]（2020）在《跌落冲击载荷下板级互连系统的可靠性研究》文中进行了进一步梳理随着电子设备不断的向小型化、便携化发展,电子产品壳体的尺寸和厚度不断减小,使电子产品承受冲击的能力变弱。在板级互连系统中,焊点是最容易受到载荷影响而损坏的部位,焊点失效是电子产品及设备无法正常工作的主要原因。在电子产品运输和使用过程中,板级互连焊点不仅会受到跌落冲击载荷作用,还会受到热-力耦合（温度-跌落耦合）作用,这对板级互连系统的可靠性提出了更高的要求。因此,本文采用有限元模拟的方法对板级跌落测试标准及板级互连系统在热-力耦合作用下的可靠性进行研究。跌落测试是检验焊点可靠性的重要方法之一。本文对JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）在2003年发布的跌落测试标准Standard2003进行了试验,通过试验的应变监测结果验证了跌落冲击仿真模型。并使用ANSYS有限元软件对JEDEC在2003年和2016年发布的两种跌落测试标准Standard 2003和Standard 2016进行了对比分析,结果显示在焊点应力上Standard 2003和Standard 2016基本一致,在固有频率、振幅、应变幅度、应变速率及衰减速度上存在显着差异,Standard 2003产生更高的振幅和应变幅度,而Standard 2016产生更高的固有频率、应变速率和衰减速度。通过模拟结果可以发现,应力的大小不仅取决于应变,还与PCB板的应变速率有关,应变小,但是应变速率较高也会产生较大的应力。对板级互连系统中的焊点施加不同的功率密度载荷,使系统最高温度分别达到50℃、75℃、100℃之后进行跌落仿真。研究热载荷的添加对板级互连系统跌落冲击可靠性的影响。仿真结果表明,对焊点施加热载荷后,焊点位置温度较高,PCB板边缘位置温度较低,PCB板温度分布不均匀。与单一跌落冲击相比,热载荷的施加,降低了PCB板的一阶固有频率,降低了焊点应力。且随着系统温度的升高,PCB板的一阶固有频率、焊点应力在降低。单一跌落冲击场下B1位置的最大应变小于热-力耦合场下B1位置的最大应变,热-力耦合场下B1位置最大应变随着耦合温度的提高,应变也随之增大。通过建立的焊点寿命模型发现,随着系统温度升高,焊点寿命得到了提高,分析原因是由于热载荷的施加,使焊点温度升高,焊点的塑性性能得到改善,焊点承受跌落冲击的能力增强。
刘章强[10]（2020）在《CCGA封装器件焊接工艺技术研究》文中研究指明现代电子信息技术飞速发展,电子系统的小型化、高速化和高可靠性,要求电子元器件向着小型化和集成化转变,同时也促使了新的封装技术的不断出现和发展,这种趋势在逻辑和微处理器上特别明显,而CCGA封装具有更高的热可靠性,为了满足航天产品应用的需求,论文对CCGA封装器件的焊接工艺进行了研究。本文通过试验和仿真相结合的方法对CCGA装联过程中的工艺参数和流程进行了摸索和研究,其研究内容主要包括焊膏印刷工艺、再流曲线设置、加固工艺及焊点的可靠性分析,同时借助VS8光学体视显微镜、X-Ray检测仪、金相显微镜、扫描电子显微镜等设备对焊点的润湿和焊料与基板间的IMC厚度进行了观察和分析,以及利用ANSYS软件对CCGA焊点进行有限元仿真,分析其焊点在温度载荷下的应力分布情况,并对模型中的关键焊点进行了热疲劳寿命预测,用仿真和试验相结合的方法验证了其焊接工艺的可靠性。研究表明,焊接完成后,焊点空洞率不大于15%,且焊点的IMC厚度满足0.5μm4μm之间,其焊接工艺满足航天电子产品的工艺要求。
二、高密度电子封装器件的温度分布研究（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、高密度电子封装器件的温度分布研究（论文提纲范文）
（1）高功率半导体激光器封装结构优化及散热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半导体激光器 |
| 1.1.1 半导体激光器简介 |
| 1.1.2 半导体激光器的工作原理 |
| 1.1.3 半导体激光器的特点及应用 |
| 1.2 半导体激光器封装技术 |
| 1.2.1 半导体激光器封装形式 |
| 1.2.2 半导体激光器热管理技术 |
| 1.2.3 半导体激光器封装工艺 |
| 1.3 研究的目的与意义 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 半导体激光器热特性 |
| 1.4.2 半导体激光器封装结构 |
| 1.4.3 半导体激光器散热材料 |
| 1.5 本论文的主要工作及安排 |
| 第2章 半导体激光器热分析的理论基础 |
| 2.1 温度对半导体激光器性能的影响 |
| 2.1.1 温度对阈值电流的影响 |
| 2.1.2 温度对工作波长的影响 |
| 2.1.3 温度对输出功率的影响 |
| 2.1.4 温度对热应力的影响 |
| 2.1.5 温度对寿命的影响 |
| 2.2 传热学的基本理论 |
| 2.2.1 半导体激光器热量传递的基本方式 |
| 2.2.2 半导体激光器热阻 |
| 2.3 ANSYS有限元分析的基本过程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单管芯半导体激光器应力及散热特性研究 |
| 3.1 COS封装半导体激光器应力及热特性分析 |
| 3.1.1 应力对半导体激光器特性的影响 |
| 3.1.2 COS封装半导体激光器应力分析 |
| 3.1.3 COS封装半导体激光器散热特性分析 |
| 3.2 基于石墨烯薄膜热沉的封装结构热应力分析 |
| 3.2.1 石墨烯导热性能 |
| 3.2.2 石墨烯薄膜热沉封装结构设计 |
| 3.2.3 石墨烯薄膜热沉封装结构热应力评价 |
| 3.3 基于石墨烯薄膜热沉的封装结构散热特性研究 |
| 3.4 封装工艺制备及测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多单管半导体激光器热分析及光纤耦合技术研究 |
| 4.1 多单管堆叠半导体激光器热分析 |
| 4.1.1 封装结构设计及热特性分析 |
| 4.1.2 多单管堆叠的半导体激光器P-I特性分析 |
| 4.2 基于多单管的光纤耦合模块设计 |
| 4.2.1 光纤耦合条件 |
| 4.2.2 光源的选择 |
| 4.2.3 光束准直技术研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论与创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间辐射环境与辐射效应简介 |
| 1.2 单粒子效应及其表征分析方法 |
| 1.2.1 单粒子效应物理机制 |
| 1.2.2 单粒子效应的主要类型 |
| 1.2.3 单粒子效应核心参数 |
| 1.2.4 单粒子效应实验方法 |
| 1.2.5 单粒子效应的数值仿真技术 |
| 1.3 SRAM型 FPGA的发展现状 |
| 1.4 典型 SRAM型 FPGA的资源架构 |
| 1.4.1 可配置逻辑块 |
| 1.4.2 互连与布线资源 |
| 1.4.3 可编程的输入输出单元 |
| 1.4.4 其他资源 |
| 1.5 SRAM型 FPGA的单粒子效应研究现状 |
| 1.5.1 SRAM型 FPGA单粒子效应基本介绍 |
| 1.5.2 晶体管密度对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响 |
| 1.5.3 晶体管工作参数对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响 |
| 1.5.4 SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术面临的挑战 |
| 1.6 论文的研究内容与目标 |
| 第2章 SRAM型 FPGA单粒子效应测试方法与实验技术 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 单粒子效应测试方法与流程 |
| 2.2.1 单粒子闩锁的监测与防护 |
| 2.2.2 单粒子功能中断测试 |
| 2.2.3 单粒子翻转的测试 |
| 2.3 单粒子效应测试系统硬件模块 |
| 2.4 单粒子效应测试系统软件模块 |
| 2.5 单粒子效应实验测试向量的设计 |
| 2.6 单粒子效应测试系统功能验证 |
| 2.7 重离子单粒子效应辐照实验 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 纳米级商用SRAM型 FPGA单粒子效应实验 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 器件选型与参数信息 |
| 3.3 实验向量设计 |
| 3.4 辐照实验条件与参数设计 |
| 3.4.1 重离子辐照条件与参数计算 |
| 3.4.2 脉冲激光辐照条件与参数 |
| 3.5 单粒子效应数据结果 |
| 3.5.1 相同工艺不同结构BRAM与 CRAM的实验结果 |
| 3.5.2 相同工艺不同结构DFF的实验结果 |
| 3.5.3 测试参量依赖性的实验结果 |
| 3.5.4 FinFET工艺器件的实验研究 |
| 3.6 分析与讨论 |
| 3.6.1 存储单元单粒子翻转机理讨论 |
| 3.6.2 测试技术与结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 纳米SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 单元级版图加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3 电路级配置模式加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3.1 电路级配置模式加固的BRAM |
| 4.3.2 电路级配置模式加固的DFF |
| 4.4 加固单元与电路的重离子实验设计 |
| 4.5 单元级版图加固效果的实验研究 |
| 4.5.1 单元级版图加固对SEU的影响 |
| 4.5.2 单元级版图加固对SEFI的影响 |
| 4.6 电路级配置模式加固效果的实验研究 |
| 4.6.1 配置模式加固的BRAM |
| 4.6.2 配置加固的DFF |
| 4.7 加固效果及适用性讨论 |
| 4.7.1 单元级版图加固的效果及适用性 |
| 4.7.2 电路级配置模式加固的效果及适用性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 在轨翻转率及空间应用 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 空间翻转率预估流程 |
| 5.3 重离子引起的空间翻转率预估 |
| 5.4 降低小尺寸SRAM型 FPGA空间翻转率的方法研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 FDSOI工艺抗辐射电路及其应用 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.1.1 提升纳米SRAM型 FPGA抗单粒子效应能力的主要途径 |
| 6.1.2 抗辐射SRAM型 FPGA涉及的单元与电路类型 |
| 6.1.3 纳米FDSOI工艺器件单粒子效应研究现状 |
| 6.1.4 本章研究内容 |
| 6.2 22 nm UTBB FDSOI器件 |
| 6.3 基于22 nm FDSOI工艺的DFF测试电路 |
| 6.4 基于22 nm FDSOI工艺的抗辐射SRAM |
| 6.5 FDSOI测试样片的单粒子效应实验设计 |
| 6.5.1 测试样片的实验向量设计 |
| 6.5.2 单粒子效应实验参数与条件 |
| 6.6 FDSOI DFF单粒子效应实验结果 |
| 6.6.1 FDSOI DFF单粒子翻转截面 |
| 6.6.2 测试频率对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.3 数据类型对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.4 背偏电压对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.5 DFF中单粒子翻转类型统计 |
| 6.7 FDSOI SRAM单粒子效应实验结果 |
| 6.7.1 FDSOI SRAM单粒子翻转特征 |
| 6.7.2 测试应力对SRAM单粒子翻转的影响 |
| 6.7.3 FDSOI SRAM单粒子翻转位图 |
| 6.8 FDSOI的抗辐射电路加固效果讨论 |
| 6.8.1 FDSOI DFF抗辐射加固效果 |
| 6.8.2 FDSOI SRAM抗辐射加固效果 |
| 6.9 影响22 nm FDSOI器件单粒子效应敏感性的关键参量 |
| 6.10 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 主要缩写对照表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）基于改进LS-SVM的FPGA焊点失效故障评估方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 FPGA焊点的背景和意义 |
| 1.1.1 FPGA焊点失效研究背景 |
| 1.1.2 FPGA焊点的研究目的和意义 |
| 1.2 FPGA焊点的国内外研究现状 |
| 1.3 本论文内容及结构安排 |
| 第二章 SJ BIST模型简介及FPGA焊点失效机理分析 |
| 2.1 电子封装的简介 |
| 2.1.1 微电子封装的功能 |
| 2.1.2 微电子封装技术的分类 |
| 2.2 内建自测试(BIST)概述 |
| 2.2.1 内建自测试(BIST)的原理及构造 |
| 2.2.2 BIST测试模型建立 |
| 2.2.3 SJ BIST测试模型外接电容值的确定 |
| 2.2.4 SJ BIST测试模型焊点阻抗值的计算原理 |
| 2.3 FPGA焊点失效模式与机理分析 |
| 2.3.1 FPGA焊点失效产生原因 |
| 2.3.2 焊点的失效模式与机理分析 |
| 2.3.3 FPGA焊点易失效位置分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于GA优化的LS-SVM模型研究 |
| 3.1 最小二乘支持向量机 |
| 3.1.1 机器学习与统计学理论简介 |
| 3.1.2 支持向量机 |
| 3.1.3 支持向量机的回归 |
| 3.1.4 最小二乘支持向量机 |
| 3.2 基于遗传算法的参数优化方法 |
| 3.2.1 遗传算法简介 |
| 3.2.2 遗传算法基本原理 |
| 3.2.3 遗传算法的基本步骤 |
| 3.3 基于遗传算法的最小二乘支持向量机模型 |
| 3.3.1 支持向量机的参数选择问题 |
| 3.3.2 用遗传算法优化最小二乘支持向量机参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于改进LS-SVM的 FPGA焊点失效故障评估方法研究 |
| 4.1 FPGA焊点的仿真测试 |
| 4.1.1 仿真测试模型搭建 |
| 4.1.2 仿真结果分析 |
| 4.2 硬件平台的实验验证 |
| 4.2.1 Altera公司的DE2 硬件平台介绍 |
| 4.2.2 硬件平台验证 |
| 4.3 基于改进最小二乘支持向量机的FPGA焊点故障特征提取 |
| 4.3.1 FPGA焊点故障等级分类 |
| 4.3.2 改进的最小二乘支持向量提取故障特征 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 BPNN和 GA-LS-SVM训练样本焊点数据对比分析 |
| 4.4.2 标准SVM和 GA-LS-SVM训练样本焊点数据对比分析 |
| 4.4.3 LS-SVM和 GA-LS-SVM训练样本焊点数据对比分析 |
| 4.4.4 评估数据与实际数据的相对误差和绝对误差 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
| 缩略词(Abbreviation) |
（4）印制板锡膏喷印与在线3D检测技术应用工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 喷印工艺国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 印制板在线检测技术 |
| 2.1 在线检测技术 |
| 2.2 国内外在线检测应用现状 |
| 2.3 在线检测生产线硬件设备 |
| 2.4 在线检测生产线软件程序 |
| 2.4.1 软件系统配置的原则 |
| 2.4.2 软件系统组成部分 |
| 2.5 在线检测生产线的优势 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 锡膏喷印与在线检测试验设计与参数优化 |
| 3.1 试验件设计 |
| 3.1.1 元器件选取 |
| 3.1.2 印制板设计 |
| 3.2 试验前准备 |
| 3.3 锡膏喷印试验 |
| 3.3.1 锡膏喷印机生产原理 |
| 3.3.2 锡膏喷印试验设计 |
| 3.3.3 锡膏喷印试验过程 |
| 3.3.4 锡膏喷印试验结果 |
| 3.4 喷印参数优化 |
| 3.5 3DSPI检测参数优化 |
| 3.5.1 3DSPI检测设备机理 |
| 3.5.2 传统参数判定标准 |
| 3.5.3 检测参数影响分析 |
| 3.5.4 判定标准优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 优化后试验结果验证 |
| 4.1 重复性试验 |
| 4.2 环境试验 |
| 4.2.1 温度循环试验 |
| 4.2.2 振动试验 |
| 4.3 金相试验 |
| 4.3.1 金相试验流程 |
| 4.3.2 金相试验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 PBGA焊点热循环有限元分析 |
| 5.1 有限元分析概述 |
| 5.2 热应力分析的几何模型 |
| 5.3 单元的选取及各材料参数 |
| 5.4 划分网格 |
| 5.5 边界条件设定 |
| 5.6 热应力分析的载荷施加 |
| 5.7 热循环应力应变分析 |
| 5.7.1 PBGA关键焊点位置确定 |
| 5.7.2 PBGA关键焊点应力应变分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（5）板级电路模块焊点再流焊焊后残余应力分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 论文研究课题来源 |
| §1.2 研究背景 |
| §1.2.1 微电子封装技术 |
| §1.2.2 常见微电子封装形式 |
| §1.3 国内外研究现状 |
| §1.3.1 再流焊工艺可靠性研究现状 |
| §1.3.2 焊点再流焊焊后残余应力可靠性研究现状 |
| §1.4 焊点焊后残余应力研究存在问题及研究意义 |
| §1.5 研究的主要内容及创新点 |
| 第二章 基本理论与研究方法 |
| §2.1 有限元分析方法介绍 |
| §2.2 焊接温度场分析理论 |
| §2.2.1 焊接传热基本方式 |
| §2.2.2 焊接温度场基本方程 |
| §2.3 焊接应力场分析理论 |
| §2.4 概率设计(PDS)可靠性分析介绍 |
| §2.4.1 概率设计的方法-蒙特卡罗法 |
| §2.4.2 概率设计分析基本过程 |
| §2.5 响应面-遗传算法理论 |
| §2.5.1 响应面分析理论 |
| §2.5.2 遗传算法理论 |
| §2.6 BP神经网络理论 |
| §2.7 本章小结 |
| 第三章 板级电路模块焊点焊后残余应力分析与实验测定 |
| §3.1 板级电路模块有限元模型的建立 |
| §3.1.1 模型的建立 |
| §3.1.2 材料参数选择 |
| §3.1.3 单元类型选取 |
| §3.1.4 网格划分 |
| §3.2 板级电路模块焊点焊后残余应力有限元分析 |
| §3.2.1 残余应力分析加载过程 |
| §3.2.2 有限元分析结果 |
| §3.3 焊点焊后残余应力的试验测定 |
| §3.3.1 钻孔法测量残余应力的基本原理 |
| §3.3.2 焊点焊后残余应力的实验测定 |
| §3.3.3 测量结果与仿真结果的比较分析 |
| §3.4 基于单因子法对板级电路模块焊点焊后残余应力影响规律研究 |
| §3.4.1 焊点材料对板级电路模块焊点焊后残余应力影响分析 |
| §3.4.2 BGA焊点直径对板级电路模块焊点焊后残余应力影响分析 |
| §3.4.3 BGA焊点高度对板级电路模块焊点焊后残余应力影响分析 |
| §3.4.4 BGA焊盘直径对板级电路模块焊点焊后残余应力影响分析 |
| §3.4.5 BGA焊点间距对板级电路模块焊点焊后残余应力影响分析 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 焊点焊后残余应力灵敏度分析及优化设计 |
| §4.1 灵敏度分析原理 |
| §4.2 板级电路模块焊点焊后残余应力灵敏度分析 |
| §4.2.1 板级电路模块一 |
| §4.2.2 板级电路模块二 |
| §4.3 板级电路模块焊点几何形态参数优化设计 |
| §4.3.1 板级电路模块一焊点几何形态参数优化设计 |
| §4.3.2 板级电路模块二焊点几何形态参数优化设计 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 基于神经网络的板级电路模块焊点残余应力预测 |
| §5.1 BP神经网络 |
| §5.1.1 BP神经网络的局限性 |
| §5.1.2 带动量项BP神经网络 |
| §5.2 板级电路模块焊点焊后残余应力预测模型的训练 |
| §5.2.1 确定网络拓扑结构和各层节点数目 |
| §5.2.2 确定选择训练样本 |
| §5.2.3 确定传递函数、学习率和最大迭代次数 |
| §5.2.4 基于MATLAB带动量项BP神经网络的算法实现 |
| §5.2.5 带动量项BP神经网络残余应力预测模型训练 |
| §5.3 带动量项BP神经网络残余应力预测模型的测试 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
（6）板级电路模块焊点再流焊冷却过程中应力应变分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 论文研究课题来源 |
| §1.2 研究背景 |
| §1.2.1 微电子封装技术 |
| §1.2.2 常见表面贴装元器件概述 |
| §1.2.3 无铅焊料概述 |
| §1.3 焊点再流焊温度载荷下应力应变的国内外研究现状 |
| §1.4 研究的主要内容及创新点 |
| 第二章 基本理论与研究方法 |
| §2.1 有限元分析方法介绍[35] |
| §2.2 热力学理论 |
| §2.2.1 传热方式 |
| §2.2.2 温度场基本方程 |
| §2.3 耦合场分析理论 |
| §2.4 正交分析理论 |
| §2.5 响应面分析理论 |
| §2.6 遗传算法理论 |
| §2.7 应变片公式理论 |
| §2.8 本章小结 |
| 第三章 板级电路模块焊点再流焊冷却过程应力应变分析 |
| §3.1 板级电路模块焊点有限元模型建立 |
| §3.1.1 典型板级电路模块一建模 |
| §3.1.2 典型板级电路模块二建模 |
| §3.2 板级电路模块一焊点再流焊接过程中应力应变分析 |
| §3.2.1 板级电路模块一再流焊冷却过程应力应变分析 |
| §3.2.2 再流焊接冷却过程QFN焊点单因素变化对应力应变影响分析 |
| §3.2.3 基于正交设计的QFN焊点的材料和结构参数设计分析 |
| §3.3 板级电路模块二焊点再流焊冷却过程应力应变分析 |
| §3.3.1 板级电路模块二再流焊冷却过程应力应变分析 |
| §3.3.2 再流焊冷却过程BGA焊点单因素变化对应力应变影响分析 |
| §3.3.3 基于正交设计的BGA的材料和结构参数设计分析 |
| §3.4 本章小结 |
| 第四章 再流焊冷却过程中基于响应面分析与遗传算法的板极电路模块焊点结构参数优化 |
| §4.1 基于响应面的板级电路模块一的QFN焊点结构参数设计分析 |
| §4.1.1 响应面原理及流程 |
| §4.1.2 响应面设计 |
| §4.1.3 回归方程分析 |
| §4.2 基于遗传算法的QFN焊点结构参数优化分析与验证 |
| §4.2.1 遗传算法原理及流程[55] |
| §4.2.2 遗传算法优化分析 |
| §4.2.3 QFN焊点最优结构参数水平组合验证 |
| §4.3 基于响应面的板级电路模块二的BGA焊点结构参数设计分析 |
| §4.3.1 响应面设计 |
| §4.3.2 回归方程分析 |
| §4.4 基于遗传算法的BGA焊点结构参数优化分析与验证 |
| §4.4.1 遗传算法优化分析 |
| §4.4.2 BGA焊点最优结构参数水平组合验证 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 实验验证 |
| §5.1 板级电路模块BGA焊点再流焊冷却过程应力应变测量实验与验证 |
| §5.1.1 模拟板级电路模块BGA焊点实验样件设计 |
| §5.1.2 再流焊冷却过程中焊点的应变测量平台设计与应变测量 |
| §5.1.3 板级电路模块BGA焊点再流焊冷却过程应力计算与验证 |
| §5.2 板级电路模块再流焊冷却过程应力应变测量实验验证 |
| §5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
（7）红外热风再流焊工艺参数优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题研究背景及意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| §1.2.1 再流焊工艺建模与仿真研究现状 |
| §1.2.2 再流焊工艺仿真模型修正研究现状 |
| §1.2.3 再流焊工艺参数优化研究现状 |
| §1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 红外热风再流焊接工艺 |
| §2.1 红外热风再流焊介绍 |
| §2.1.1 再流焊接工艺特点 |
| §2.1.2 再流焊接工艺的加热方法 |
| §2.1.3 红外热风再流焊结构和工作原理 |
| §2.2 红外热风再流焊温度曲线 |
| §2.2.1 再流焊接温度曲线测量 |
| §2.2.2 再流焊接温度曲线分析优化 |
| §2.3 本章小结 |
| 第三章 红外热风再流焊接工艺温度场建模与仿真 |
| §3.1 ANSYS软件介绍 |
| §3.2 红外热风再流焊传热机理分析 |
| §3.2.1 PCBA吸热过程分析 |
| §3.2.2 对流传热过程 |
| §3.2.3 辐射传热过程 |
| §3.2.4 热传导过程 |
| §3.2.5 PCBA瞬态传热过程 |
| §3.3 再流焊接工艺温度场建模 |
| §3.3.1 PCBA几何模型 |
| §3.3.2 PCBA有限元模型 |
| §3.3.3 热物性参数 |
| §3.3.4 热源模型 |
| §3.3.5 温度场边界条件确定 |
| §3.4 PCBA工艺温度场仿真分析 |
| §3.4.1 PCBA工艺温度场仿真 |
| §3.4.2 PCBA工艺温度场试验与结果 |
| §3.4.3 仿真与试验数据对比 |
| §3.5 本章小结 |
| 第四章 红外热风再流焊工艺仿真模型修正 |
| §4.1 模型修正简介 |
| §4.2 基于Kriging响应面的有限元模型修正方法 |
| §4.2.1 代理模型基本原理 |
| §4.2.2 实验设计方法 |
| §4.2.3 代理模型形式 |
| §4.2.4 Kriging模型精度检验 |
| §4.2.5 优化算法 |
| §4.3 PCBA工艺温度场仿真模型修正 |
| §4.3.1 PCBA工艺温度场仿真修正模型建立 |
| §4.3.2 实验设计 |
| §4.3.3 Kriging响应面的构建 |
| §4.3.4 Kriging响应面的精度验证 |
| §4.3.5 模型修正 |
| §4.3.6 模型修正效果验证 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 红外热风再流焊工艺参数优化设计 |
| §5.1 ANSYS DX GDO优化方法 |
| §5.1.1 目标驱动优化系统 |
| §5.1.2 目标驱动优化算法 |
| §5.2 工艺参数优化方法 |
| §5.3 工艺参数优化模型建立 |
| §5.4 工艺参数优化 |
| §5.4.1 工艺参数优化 |
| §5.4.2 优化效果验证 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
（8）倒装焊器件封装关键结构的疲劳寿命预测及可靠性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 倒装焊封装技术研究现状 |
| 1.2.1 倒装焊封装器件的封装工艺 |
| 1.2.2 倒装焊器件关键结构的失效研究 |
| 1.2.3 影响倒装焊封装器件热疲劳可靠性的因素 |
| 1.3 本文主要研究思路和内容 |
| 1.4 课题来源 |
| 第2章 CCGA封装器件的工艺模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CCGA封装器件的有限元模型 |
| 2.2.1 模型的简化 |
| 2.2.2 子模型技术 |
| 2.2.3 等效材料参数的计算 |
| 2.3 工艺流程仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 CCGA器件工艺-温度循环过程中关键结构的寿命预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铜柱凸点的疲劳寿命预测 |
| 3.3 板级焊柱的疲劳寿命预测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CCGA封装器件参数优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 正交实验设计及方法 |
| 4.3 CCGA封装器件关键结构的优化设计 |
| 4.3.1 结构参数的优化设计 |
| 4.3.2 材料参数的优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 板级互连结构和封装材料对器件热疲劳寿命的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三种封装器件(CCGA、CBGA和 PBGA)的有限元模型 |
| 5.3 三种封装器件的非弹性应变分布及变化规律 |
| 5.4 热疲劳寿命预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）跌落冲击载荷下板级互连系统的可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 单一载荷下板级互连焊点可靠性研究现状 |
| 1.2.1 力学冲击下焊点失效研究 |
| 1.2.1.1 跌落冲击下焊点失效研究 |
| 1.2.1.2 振动冲击下焊点失效研究 |
| 1.2.2 热载荷下焊点失效研究 |
| 1.3 热-力耦合场下板级互连焊点失效研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 板级跌落测试分析方法与焊点模型建立 |
| 2.1 板级跌落测试分析方法 |
| 2.2 JEDEC标准板基本特性介绍 |
| 2.3 板级焊点模型建立 |
| 2.3.1 几何模型与网格划分 |
| 2.3.2 材料特性定义 |
| 2.3.3 边界条件及载荷 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 板级跌落测试方法研究 |
| 3.1 有限元模型准确性验证 |
| 3.2 板级响应特征 |
| 3.2.1 模态分析 |
| 3.2.2 振幅分析 |
| 3.2.3 PCB板应变分析 |
| 3.3 焊点响应特征分析 |
| 3.3.1 焊点阵列应力分布 |
| 3.3.2 焊点应力分析 |
| 3.4 应变速率分析 |
| 3.5 焊点寿命分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 热-力耦合场下焊点可靠性研究 |
| 4.1 热-力耦合PCB板响应特征 |
| 4.1.1 温度分布特征 |
| 4.1.2 频率响应特征分析 |
| 4.1.3 振幅分析 |
| 4.1.4 PCB板应变分析 |
| 4.2 热-力耦合场下焊点响应特征分析 |
| 4.2.1 焊点应力分析 |
| 4.2.2 不同条件下焊点高度方向应力分布 |
| 4.3 热-力耦合场下应变速率对比分析 |
| 4.4 焊点寿命分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）CCGA封装器件焊接工艺技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 CCGA国内外研究现状 |
| 1.3 CCGA封装的特点 |
| 1.4 课题研究背景及意义 |
| 1.5 本文主要研究的内容 |
| 第2章 SMT理论基础 |
| 2.1 焊膏印刷技术 |
| 2.1.1 焊膏的组成及工作原理 |
| 2.1.2 焊膏印刷原理 |
| 2.2 元器件贴装技术 |
| 2.2.1 贴片机工作原理 |
| 2.2.2 贴片前的操作要求 |
| 2.3 回流焊接技术 |
| 2.3.1 回流焊炉的分类 |
| 2.3.2 回流焊温度曲线测试点的选择 |
| 2.3.3 回流焊工艺的特点 |
| 2.4 印制板组装件加固技术 |
| 2.4.1 粘固工艺 |
| 2.4.2 灌封工艺 |
| 2.5 有限元原理 |
| 2.5.1 ANASY软件的应用 |
| 2.5.2 统一型Anand本构模型 |
| 2.6 焊点失效机理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 试验材料和试验设备 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.1.1 元器件的选择 |
| 3.1.2 PCB板材质的选择和设计 |
| 3.1.3 选用的焊膏 |
| 3.1.4 网板的设计 |
| 3.2 试验设备 |
| 3.2.1 SMT表面组装设备 |
| 3.2.2 检测设备 |
| 3.2.3 金相试样制备设备 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 CCGA组装工艺 |
| 4.1 试验工艺准备 |
| 4.1.1 来料检查 |
| 4.1.2 焊接前对试验件清洗 |
| 4.1.3 试验件预烘处理 |
| 4.1.4 焊膏的搅拌 |
| 4.2 组装工艺过程 |
| 4.2.1 焊膏印刷工艺 |
| 4.2.2 贴装工艺 |
| 4.2.3 回流焊接工艺 |
| 4.2.4 清洗工艺 |
| 4.3 X-ray检测 |
| 4.4 加固工艺的研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 CCGA焊点可靠性分析 |
| 5.1 温度循环与焊点热疲劳寿命预测方法 |
| 5.1.1 温度循环简介 |
| 5.1.2 温度循环下焊点的热疲劳寿命预测方法 |
| 5.1.3 温循参数对焊点疲劳寿命的影响分析 |
| 5.2 随机振动与焊点疲劳寿命预测 |
| 5.2.1 随机振动简介 |
| 5.2.2 随机振动下焊点的疲劳寿命预测方法 |
| 5.2.3 随机振动参数对焊点疲劳寿命影响分析 |
| 5.3 金相试验 |
| 5.3.1 金相试样的制作 |
| 5.3.2 金相结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 CCGA焊点有限元仿真与分析 |
| 6.1 CCGA结构模型的建立及参数的选择 |
| 6.1.1 模型的简化假设 |
| 6.1.2 几何模型的建立 |
| 6.1.3 材料属性的定义 |
| 6.1.4 划分网格 |
| 6.1.5 温度载荷的加载 |
| 6.2 仿真结果及分析 |
| 6.2.1 CCGA焊点在热循环载荷下的应力应变分析 |
| 6.2.2 关键焊点的热疲劳寿命预测 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、高密度电子封装器件的温度分布研究（论文参考文献）
- [1]高功率半导体激光器封装结构优化及散热特性研究[D]. 王娇娇. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究[D]. 蔡畅. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2021(01)
- [3]基于改进LS-SVM的FPGA焊点失效故障评估方法研究[D]. 徐相相. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]印制板锡膏喷印与在线3D检测技术应用工艺研究[D]. 冯帅. 北华航天工业学院, 2021(06)
- [5]板级电路模块焊点再流焊焊后残余应力分析与优化[D]. 赵胜军. 桂林电子科技大学, 2020(04)
- [6]板级电路模块焊点再流焊冷却过程中应力应变分析与优化[D]. 唐香琼. 桂林电子科技大学, 2020(04)
- [7]红外热风再流焊工艺参数优化方法研究[D]. 尹钰田. 桂林电子科技大学, 2020(02)
- [8]倒装焊器件封装关键结构的疲劳寿命预测及可靠性评价[D]. 贾柔柔. 北京工业大学, 2020(06)
- [9]跌落冲击载荷下板级互连系统的可靠性研究[D]. 刘信. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [10]CCGA封装器件焊接工艺技术研究[D]. 刘章强. 北华航天工业学院, 2020(08)