收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高可靠性电子封装中防潮薄膜技术的研究

黄卫东  
【摘要】:在高可靠性电子封装中,为了抵御高温高湿的极端气候,防潮溥膜技术有着极其重要的作用。本文着重从实验和模拟两方面研究了有机/无机双层膜防潮技术相关的材料筛选、工艺优化、防潮性能等,首次提出了硅酮加氮化硅双层膜结构的技术方案,并将该技术应用于先进的倒装焊(FCOB)封装的水汽敏感性研究。此外,首次深入研究了近室温沉积的PECVD氮化硅薄膜的性质和防潮性能,并有效地应用于有机发光器件(OLED)的封装。 通过对有机和无机防潮镀层材料的研究和筛选,确定了硅酮加氮化硅双层膜结构的技术方案;通过对硅酮涂敷工艺的优化,得到了表面光滑平整无气泡的硅酮涂层;通过对氮化硅沉积参数的优化,得到了防潮性能优良、台阶覆盖一致、大面积沉积均匀和在水汽及热冲击下稳定性良好的氮化硅薄膜;通过对在硅酮表面沉积氮化硅工艺的优化,得到了外观平整性能优良的硅酮/氮化硅双层防潮膜结构。 通过对在FR4基板上用引线键合和顶充胶封装的湿度传感器的进一步测试,研究了在不同温度湿度条件下研究无防护、氮化硅薄膜防护、硅酮涂层防护、硅酮涂层加氮化硅薄膜防护四种情况下的水汽扩散过程;采用体扩散模型和ANSYS有限元软件对实验测出的水汽扩散曲线进行了拟合,从而计算出水汽的扩散系数、扩散激活能和水汽浓度在封装体内的分布及随时间的变化。氮化硅薄膜和硅酮涂层防护的效果相近,虽有所改善但不理想;这是由硅酮的聚合物结构和氮化硅薄膜的台阶覆盖性能所决定的。硅酮加氮化硅薄膜双层防护的样品表现出了优异的防水性能,这是由于一方面硅酮本身可以阻挡水汽,另一方面硅酮又使得顶充胶的台阶平滑化,可沉积出厚度均匀而致密的氮化硅防水膜。 将有机/无机双层膜防潮技术的研究结果应用于倒装焊样品的水汽防护,比较了无防护、氮化硅薄膜防护、硅酮涂层防护和硅酮涂层加氮化硅双层膜防护四种情况下水汽对倒装焊可靠性的影响。实验结果表明: 虽然水汽的侵入会逐渐降低芯片与环氧基材料界面的粘合强度,但水汽的单独作用对倒装焊可靠性影响不大。当底充胶材料吸收少量水汽时,不会导致胶/芯片界面的分层。 温度高达240℃时,温度的单独作用对倒装焊可靠性影响也不大,硅酮涂层加氮化硅双层膜防护的倒装焊芯片可以通过JEDEC水汽敏感一级标准。 摘要 水汽和温度(特别是高温)的联合作用将严重影响倒装焊可靠性。无防 护样品、氮化硅薄膜防护样品、硅酮涂层防护样品在JEDEC水汽敏感一级标 准评测中失效。 如果样品中水汽含量特别高,即使经历的温度不是很高,也有可能出现 分层等问题。无防护的倒装焊样品经过85℃/85%RH环境下1000小时后,水 汽含量已经非常高,随后的热冲击最高温度只有125 OC,仍然出现了少量的 分层。 PECVD氮化硅薄膜的性质,如密度、折射率、成分和化学键合,均随着 沉积温度和射频功率而变化。当沉积温度从20℃增加到180℃时,PECVD氮 化硅薄膜的密度、折射率和51/N比相应增加,而沉积速率和H含量相应减 少。当射频功率从10W增加到30W时,PECVD氮化硅薄膜的沉积速率、密度、 折射率和Si/N比相应增加,而H含量相应减少。水汽渗透实验发现,即使 沉积温度降低为50℃,所沉积的氮化硅薄膜仍然具有良好的防水性能。研究 结果可以有效地应用于OLED的封装。实验表明,氮化硅薄膜封装后的OLED 的寿命比未封装的提高了超过两个数量级。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 石玉龙,彭红瑞,李世直;气相沉积中电阻真空计的使用问题[J];真空;1998年04期
2 周朝钊;;工具钢气相沉积碳化钛新工艺通过技术鉴定[J];机电工程技术;1981年02期
3 胡如南;;离子气相沉积铝镀层的应用[J];航空制造技术;1981年07期
4 ;模具TiC+TiN化学气相沉积新工艺应用研究[J];北京科技大学学报;1987年S3期
5 谢飞,何家文,马宝钿;氮化-气相沉积硬质薄膜复合处理技术与应用[J];机械工艺师;1997年07期
6 ;气相沉积碳化钛试验小结[J];现代机械;1979年02期
7 马昌贵;;松下电器成批生产金属薄膜磁带[J];磁性材料及器件;1982年03期
8 樊新民,徐天祥;气相沉积耐烧蚀镀层[J];兵器材料科学与工程;1991年05期
9 李文梅,何家文;气相沉积TiN和Ti(C,N)镀层的抗氧化性能[J];机械工程材料;1997年04期
10 章娴君,王显祥,罗玲,郑慧雯;羰基金属气相沉积方法进行Al_2O_3基片表面合金化研究[J];西南师范大学学报(自然科学版);2002年04期
11 葛柏青;段来根;于波;;高能束在气相沉积超硬薄膜材料中的应用[J];电加工与模具;2006年S1期
12 葛柏青;段来根;于波;;高能束在气相沉积超硬薄膜材料中的应用[J];热处理技术与装备;2006年04期
13 葛柏青;段来根;于波;;高能束在气相沉积超硬薄膜材料中的应用[J];安徽冶金科技职业学院学报;2006年03期
14 孙亦蕙;;离子表面改性技术的发展[J];机械工程与自动化;2007年04期
15 张双虎;徐淑芝;董相廷;王进贤;;同轴纳米电缆的最新研究进展[J];稀有金属材料与工程;2008年06期
16 李振花;白银石;曾群;;催化化学气相沉积法制备纳米碳管的工艺条件优化[J];天津大学学报;2007年04期
17 屈子梅;气相沉积镍包铝双金属粉末[J];机械工程材料;1978年05期
18 马肇曾,张荣明;TiCl_4-NH_3-H_2体系低温化学气相沉积TiN的机理和条件[J];北京科技大学学报;1992年03期
19 黎炳雄;长寿命模具的表面处理技术[J];航空制造技术;2002年12期
20 存益;Tic电泳涂复[J];工具技术;1974年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘玲;邓洁;何小琦;;下填充对高可靠倒装焊性能的影响[A];第十四届全国混合集成电路学术会议论文集[C];2005年
2 陆沅;刘祥林;陆大成;袁海荣;陈振;王晓晖;王占国;;采用超薄AlN润湿层在Si(111)衬底上生长GaN的特性研究[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
3 孙锡军;刘福顺;徐惠彬;周春根;;原位气相沉积制备MoSi_2涂层的研究[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
4 ;气相沉积文献征订启事[A];第五届全国表面工程学术会议论文集[C];2004年
5 刘昌俊;;二甲醚等离子体转化甲烷研究[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
6 杜继红;李争显;刘高建;周慧;黄春良;;钼基表面化学气相沉积钨涂层[A];2004’全国真空冶金与表面工程学术研讨会会议论文集[C];2004年
7 刘杰;高剑刚;李玉权;;VCSEL技术及其在光互连中的应用[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
8 王晓鹏;晏乃强;贾金平;王亚林;;脉冲放电去除硫化氢废气[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
9 黄勇;张占文;陈淑芬;李波;初巧妹;魏胜;师涛;;导流型气相沉积制备PAMS微球的PAA涂层工艺初探[A];第十届中国核靶技术学术交流会摘要集[C];2009年
10 刘彭义;许宁生;赵福利;;掺杂改善有机发光器件的发光特性[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄卫东;高可靠性电子封装中防潮薄膜技术的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
2 纪文宇;顶发射白光有机发光器件的研究[D];吉林大学;2010年
3 张群;倒装焊及相关问题的研究[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
4 瞿述;有机发光器件界面效应及相关物理特性的研究[D];湖南大学;2009年
5 高歆栋;有机发光器件性能优化及电荷输运机理研究[D];复旦大学;2009年
6 程波;温度冲击条件下倒装焊可靠性的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
7 王敏帅;Alq_3基有机发光器件的光电子能谱研究[D];吉林大学;2011年
8 陆向宁;基于主动红外热成像的倒装焊缺陷检测方法研究[D];华中科技大学;2012年
9 张天瑜;基于DPV的蓝色和白色有机发光器件及其效率滚降研究[D];吉林大学;2011年
10 沈大可;新颖液晶光阀及紫外光电二极管阵列的研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙际翔;有机发光器件磁场效应的研究[D];吉林大学;2012年
2 谢军;关于改善蓝光顶发射有机发光器件性能的研究[D];南京邮电大学;2011年
3 崔国宇;溴化铷N型掺杂有机发光器件的研究[D];吉林大学;2012年
4 钟玉磬;表面等离子增强型有机发光器件的制备与特性研究[D];吉林大学;2010年
5 蒋立臻;FePC在Ag(110)基底上吸附能级及结构的研究[D];浙江大学;2011年
6 尹晓冉;有机发光器件中的电压分布问题研究[D];复旦大学;2010年
7 刘默;有机发光器件光取出效率理论模拟及实验研究[D];吉林大学;2011年
8 李敬财;真空阴极电弧及等离子体化学气相法沉积类金刚石碳膜的研究[D];广东工业大学;2004年
9 李涛;氮化锂n型掺杂有机电致发光器件的研究[D];吉林大学;2010年
10 闻黎;TEOS射频辉光放电分解淀积P-SiO_2和P-SiON薄膜的研究[D];合肥工业大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴映红;如今封装变啥样[N];中国电子报;2000年
2 周有恒;等离子体[N];中国化工报;2001年
3 邓军;光化学蚀刻技术取得突破[N];中国矿业报;2002年
4 柏林 于洋;长春应化所光电材料研究获奖[N];中国化工报;2007年
5 戴法震;迎接Low-E玻璃发展新高潮[N];中国建材报;2006年
6 本报记者 王小庆;机遇和挑战共存 创新与发展并举[N];中国电子报;2000年
7 罗冰;沈阳确定2007年为“创新年”[N];科技日报;2006年
8 记者 张艾阳;沈阳自主创新取得突破性进展[N];辽宁日报;2007年
9 ;我国集成电路2010年产量将达800亿块[N];计算机世界;2008年
10 袁桐;我国集成电路市场持续增长 [N];中国电子报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978