微电子封装与焊接技术

微电子封装与焊接技术复习题一填空题1.微焊接工艺设计的主要内容包括(焊点可靠性设计)、（电路板焊盘设计）、（印刷网板开口设计）。2.焊点可靠性设计的目标是确定（必要的焊料量）。3.下图所示现象称为（曼哈顿）现象。4.下图所示连接器所采用的连接技术为（压配）连接。5.板对板连接器的两个主要类别为：（卡边缘连接器）和（两件式连接器）。6.连接器的可靠性是指在特定时间间隔内在规定条件下产品执行其所设计功能的（概率）。7.连接器使用的贵金属镀层有（金）、（钯）和（金或者钯的合金）等。8.连接器使用的非贵金属镀层有（锡）、（银）和（镍）。9.锡镀层发生微振腐蚀的主要根源为（插合）循环。10.接触镀层的选择很大程度上取决于(应用)要求，主要是（耐用性）和（电阻稳定性）。11.接触界面的主要设计参数包括（接触镀层）、（接触正压力）和（接触表面的几何形状）。12.压接系统包括（电线）、（压接端）和、（压接工具的适当组合）。13.在可控气氛下进行软钎焊，其中可控气氛一般可分为（反应性）气氛和（保护性）气氛。14.对焊点可靠性设计和可靠性评价重点应该是（焊料）的材料特性。15.无铅焊料的基体必须是（锡基）。16.无铅合成物的熔化温度一般都（高于）63Sn/37Pb的熔化温度。17.连接器按应用分类，可分为（信号）应用和（功率）应用。18.下图所示连接器采用的连接技术为（压接连接技术）。19.连接器的可靠性是指在特定时间间隔内在规定条件下产品执行其所设计功能的（概率）。20.连接器的插合耐久性取决于（接触镀层）、（正压力）和（接触件的几何形状）。21.在保持弹性的同时，接触簧片实现的最大正压力由簧片材料的（屈服强度）决定。22.电线的规格通常用（其横截面积（平方毫米）或（美国线规（AWG）来表示。23.连接器外壳的电气功能是使各个接触簧片间（相互绝缘）。24.除了手工焊接，对于通孔安装的元器件，一般采用（波峰焊）焊接技术，对于SMT元器件，一般采用（回流焊）焊接技术。25.根据钎剂的活性和化学性质，可将它们分为（松香基钎剂）、（水溶性钎剂）、（免清洗钎剂）。26.合金在交变应力作用下的失效行为又称为(疲劳)。二简答题27.什么是表面组装技术及其特点？答：表面组装技术是一种将表面贴装微型元器件贴焊到印刷电路板或其它基板表面规定位置的先进电子装联技术。表面组装技术具有的特点是1组装密度高、电子产品体积小、重量轻；2可靠性高，抗震能力强；3高频特性好；4易于实现自动化，提高生产效率；5降低成本。 28.无铅钎焊料设计包括哪些内容及六个体系？ 答：基于物理性能也冶金学的考虑，其中包括熔点和金属润湿性，无铅合金的基体必须是锡基。对于锡基钎料来说，可用的候选合金元素数量很少，实际上仅限于Ag、Bi、Cu、In和Sb。然而，掺杂元素却可以扩展到较多的元素和化合物，例如Ga和Se。冶金相互作用（反应）以及与温度升高有关的微观结构的改变，为开发新型无铅钎焊料提供了严格的科学依据。六个体系为：Sn/Ag/Bi, Sn/Ag/Cu, Sn/Ag/Cu/Bi, Sn/Ag/Bi/In, Sn/Ag/Cu/In, Sn/Cu/In/Ga。29.焊接点失效过程和基本因素有哪些？答：a机械强度较差或不够，b蠕变，c机械疲劳，d热疲劳，e本征的各向异性热膨胀，f腐蚀加速的疲劳，g金属间化合物的形成，h有害微观结构的发展，i气孔（空洞），j电迁移，k浸出作用。30.软钎焊料合金的选用基本原则？答：a合金熔化范围，这与使用温度有关；b合金的机械性能，这与使用条件有关；c冶金相容性，这要考虑浸出现象和有可能生成金属间化合物；d使用环境相容性，主要是考虑银的迁移；e在特定基板上的润湿能力；f成分是共晶还是非共晶。31焊膏设计和使用原则？.答：软性的钎剂、粗颗粒的粉末和低温的回流曲线，这三者应该协调一致以获得最高的系统可靠性。32.如何确保焊点的完整性？答：a铅焊料合金是否符合机械性能的要求，b铅焊料合金是否符合基体兼容性的要求，c钎焊料在基体上能否充分润湿，d焊接点构形的设计，包括外形、厚度和焊缝区。e优化回流方法和回流工艺，包括温度、加热时间和冷却速率。F和老化对焊接点的影响相关的储存条件，g实际使用条件，包括上限温度、下限温度、温度循环、震动和其他的机械应力。h在实际使用条件下的性能要求，i与实际使用条件相关的可行的加速实验条件的设计。 33.QFP工艺设计的注意点有哪些？答：设计中要注意到QFP本身的尺寸偏差，并防止由尺寸偏差而产生不良。 要注意到贴片机贴装精度的稳定性，不要在批量生产时，会因贴装精度造成QFP位置超差。同样，可对贴片机操作者就精度维持管理进行定量式管理。 QFP工艺设计中，重要的因素是防止焊接中的桥联。34.评价连接的可靠性的方法有哪些？答：a比较法， b根据生产厂的设计和材料的预测， c一种失效物理方法，它包括一种适当的试验程序及随后对相关数据的统计分析。 三问答题 35.工艺设计三大步骤和决定必要焊料量？ 工艺设计顺序 a 焊接接合部的可靠性设计b印制电路板的焊盘设计c印刷网板开口部设计制造工艺的设计 焊盘宽设计和决定必要焊料量的计算见课本P5-P1036.连接器的实验内容和实验类型及试验程序？答：实验内容：a实验一般包括暴露或环境适应过程的组合，试图模拟应用条件或环境，随后，对通常与某些性能特性有关的量进行测量；b由给定暴露所提供的实验条件可能是机械的（震动、冲击）、热的（稳态热老化或温度循环）或环境的（混合的流动气体或湿度）。测量包括电气（接触电阻、介质耐压）、机械（抗拉强度、插合力）和目检（尺寸、工艺质量）。c连接器实验可能包括单独或顺序的实验，具体取决于目的。d坚定实验的目的在于验证在确定的生产工艺下生产的给定产品，能否满足制造厂的产品规或行业衍生规范的性能和尺寸要求。实验类型：样品认定，机械实验，电气试验，环境实验。实验程序：样品准备组1组2组3组4组5组6电阻冲击震动电阻插合/拔出力电阻耐用性插合/拔出力电阻热冲击电阻（任选）温度电阻IRDWV热冲击温度IRDWV电阻预处理电阻恶劣环境电阻插合/拔出力电阻温度寿命电阻插合/拔出力补充实验37.焊膏在不同温度曲线的回流炉中产生的影响？答：如果焊膏设计是用于较低预热温度和/或组装需较少的热量，而使用高预热温度曲线进行回流就会造成：a缺少钎剂，从而导致焊珠；b有机物过热，导致设计中的清洁步骤变得很难达到清洗要求。如果焊膏设计是用于较高预热温度和/或组装需较多的热量，而使用低预热温度曲线进行回流就会产生：a钎焊不均匀，导致冷焊焊点；b残留物留下过多或免清洗焊膏的非干性残留。