电子封装组件热变形的实时观测

本文利用云纹干涉法,首次实时的对新型电子封装组件BGA在22℃至110℃温度载荷下的热变形进行了研究.研究表明对焊点截面的实时观测结果和试件的实际变形情况是完全吻合的.该结论为以后通过云纹干涉法高温实时观测技术进一步对焊点的热变形进行实时测量和研究铺平了道路.     

云纹干涉法现场测量技术及其在微电子封装中的应用

本文研制了多功能微观云纹干涉仪系统.该系统可以现场测量电子封装组件热疲劳、热湿耦合、热载荷引起的变形,被应用于电子封装组件的可靠性分析中.由现场云纹干涉技术测得的疲劳寿命与加速热循环实验的结果相吻合.本系统还被应用于铜焊点的断裂行为分析中.实验证明本系统可以测量多层结构材料的应力强度因子、应变能释放率以及位相角.     

高分辨率电镜微米云纹法及其应用

文中就云纹干涉法,电子束云纹法,原子力云纹法,扫描电镜云纹法,聚焦离子束云纹测量微区变形的原理和适用性进行了讨论.应用1200线/毫米的云纹光栅并结合云纹干涉法,电子束云纹法,原子力云纹法,扫描电镜云纹法测量QFP和BGA型电子封装组件的热变形.提出一种新型聚焦离子束云纹法,在MEMS结构上制栅形成FIB扫描云纹,成功的实验结果表明这种方法的可行性.     

高温云纹干涉测试系统研究

本文研制了用于高温云纹干涉法的测试系统.所研制的系统包括四光束云纹干涉仪、带观察窗口的高温云纹炉及控温系统、机械加载系统(加载架、测力传感器、冷却装置等)、CCD和计算机图像采集与处理系统.适用不同温度条件下的高温光栅制作技术也将给予介绍.该系统实现了1000℃高温氧化条件下的U、V场的实时测量.     

云纹干涉反转倍增法及其在微电子组件变形场测量中应用

本文提出并介绍了云纹干涉反转倍增法，该方法将光学载波、反转剪切、富立叶变换倍增技术巧妙地结合于云纹干涉光路中。利用载波频率，把带载波的云纹干涉变形图在富立叶变换系统中进行条纹倍增，而试样变形信息也倍增了相同倍数，将云纹干涉的测量灵敏度又提高了一个数量级。在实验中实现了１６倍倍增，即位移测量灵敏度由０．４μｍ提高到０．０２５μｍ（虚栅频率１／２４００）。将这一方法用于测量热载下金属Ｎｉ膜／ＺｒＯ２陶瓷基界面裂纹尖端面内位移场，分析裂尖位移奇异性。实验表明：热载作用下，膜／基组件界面裂纹尖端的位移奇异性具有指数奇异特性，其奇异性指数与膜／基材料，界面层特性等有关     

用显微云纹干涉法研究SiC/Ti-15-3界面热残余应力场

SiC/Ti-15-3复合材料基体与增强体之间的热膨胀系数存在显著差异。在复合材料制造过程中经高温冷却后,在基体与增强体的界面会产生热残余应力场。此残余应力场对复合材料的力学性能会产生重要的影响。本文运用纤维推出法推出部分SiC纤维后,采用显微云纹干涉法在细观尺度研究了上述界面处的热残余应力,得到了分辨率较高的云纹图,并由此计算出了孔边处的残余应力。用有限元软件对界面热残余应力进行了数值模拟分析。实验结果表明,显微云纹干涉法可以用来测量直径为0.1 mm左右的纤维界面附近的残余应力场,在此尺度下,使用显微云纹干涉法比用电子束云纹法更方便。     

用云纹干涉法测量和研究双层钴合金的挠度

运用云纹干涉原理对双层钴-合金材料进行三点弯曲试验,测试其常温与高温条件下的挠度值.通过大量试验,且与千分表测试的挠度值进行比较.结果表明,常温条件下的云纹测试挠度值与千分表法可以达到同样的精确度.同时,该实验方法体现了高温云纹干涉法在材料高温力学性能测试方面的优越性.高温云纹法是非接触式测量,在高温环境下有效地解决了量具高温变形的困难,且结合云纹图像可以对试件受力动态变形情况进行实时观测和分析,是一种较为精确测试常温及高温挠度的新方法.     

用改进的混合方法分析微电子封装热应变场

介绍一种可用于微电子封装局部应变场分析的实验/计算混合方法,该方法结合了有限元的整体/局部模型和实时的激光云纹干涉技术,利用激光云纹干涉技术所测得的应变场来校核有限元整体模型的计算结果,并用整体模型的结果作为局部模型的边界条件,对实验难以确定的封装结构局部位置的应力、应变场进行分析.用这种方法对可控坍塌倒装封装结构在热载荷作用下焊球内的应变场分布进行了分析,结果表明该方法能够提供封装结构内应力-应变场分布的准确和可靠的结果,为微电子封装的可靠性分析提供重要的依据.     

显微云纹技术在微电子器件力学测量中的应用

电子工业的不断发展促进了电子器件的微小型化,作为新型产品设计基础的微电子器件可靠 性分析成为人们非常关注的问题. 力学参数的测量可以为可靠性评价提供有价值的实验依据. 概括总结了显微云纹技术的发展,主要介绍了云纹干涉法和扫描显微镜云纹方法及其在 微电子器件全场变形场测量中的应用.     

组件裂尖变形场的云纹显微倍增研究

将云纹干涉法与显微、倍增技术相结合，发展了一种位移场云纹条纹显微倍增方法．对该方法进行了严格的理论推导和精确的实验验证，并用该方法对热载下微电子模拟组件的层间裂纹尖端位移场和奇异性进行了实验研究     

基于细观力学均匀化等效材料参数的复合泡沫热致应力预测方法

环氧复合泡沫采用空心玻璃微珠改性环氧树脂，对于降低电子封装材料的热致应力非常有效．为提高环氧复合泡沫的设计效率，本文提出了一种宏细观结合的环氧复合泡沫热致应力分析方法．首先通过细观力学建立不同微珠粒径、壁厚、微珠体积分数等微观结构参数下环氧复合泡沫的等效性能预测模型，然后结合宏观线弹性热应力分析模型，进行环氧复合泡沫电子封装的热致应力分析，最终获得了一种电子封装热致应力与环氧复合泡沫微观结构之间的关联模型．基于模型探讨了微珠壁厚、微珠体积分数、微珠配比等微观结构参数对封装热致应力的影响规律，并基于两种典型封装结构证明了方法的可行性，研究成果对于开发低应力封装技术、提高电子封装的可靠性及环境适应性具有重要的意义．     

碳/环氧复合材料加工引起的残余热变形的微观云纹干涉方法研究

本文提出了一种新的微观云纹干涉法来测量碳/环氧复合材料的热变形.文中对该方法的原理和测量技术进行了详细的讨论,用碳/环氧复合材料制作了一个16层[90°2,0°2,+45°2,-45°2]的试样板,测量了由于加工引起的层间残余变形,计算了层间应变分量εx,εy,γxy.实验结果表明这种微观云纹干涉法能分辨出几十到几百微米范围内的云纹条纹.比传统的云纹干涉法具有更高的分辨率.     

微电子封装实验技术的回顾及发展现状

微电子封装,包括微电力系统及光电子封装,为实验力学开辟了新的研究应用领域,也对传统实验测试方法和测量技术提出挑战.本文讨论了微电子封装的发展趋势、微电子封装可靠性及相关力学问题.随后回顾了微观实验技术在微电子封装领域的发展,最后作者着重提出了一些提高微电子封装组件的可靠性的研究方法及思路.     

用云纹干涉法研究金属焊点的热变形问题

本文采用现代光测力学的云纹干涉法，对铜－可伐焊接件热应变问题进行了实验研究，确定了焊层的热应变特征，结果表明：由于热膨胀系数不匹配、焊层存在复杂的应力状态，它不仅受到焊板材料对它的剪切作用，而且受到纵向拉伸、挤压作用。这对于认识微电子封装芯片焊层的热疲劳失效机理有重要意义     

硅橡胶光栅在高温力学性能测试中的作用

在光栅制作中,硅橡胶是一种很好的光栅传递材料,而且普通的硅橡胶又具有耐高温性。我们利用硅橡胶的这些特性,通过大量的实验工作,制作了耐热试件光栅,用于材料高温力学性能测试,解决了350℃以下制作耐高温光栅的困难。本文详细地介绍了硅橡胶光栅复制技术,在铝基碳化硅材料的高温力学性能测试中得到了很好地应用。硅橡胶试件光栅的应用,对推广云纹干涉法,特别是高温云纹测试技术都具有重要意义。     

高温云纹实验炉及控温系统

本文介绍了高温云纹实验的背景，详细叙述了高温实验专用炉设计原理和控温系统，解决了紊流的影响，在高温下可获得清晰稳定的图像。控温系统以８０３１单片机为基础，采用了三次回归方程计算测量温度，运用ＰＩＤ调节控制，提高了高温实验炉的可靠性。     

大电流快速加热条件下LY12铝板动态变形的云纹干涉法实验研究

本文研究了中间带孔受拉铝板在大电流热冲击条件下的动态变形测试．在试件表面制作高温高频光栅，预加机械载荷后放入双光束云纹干涉光路中，用大电流加热器对试件进行快速加热，利用高速摄影机拍摄记录试件表面圆孔附近区域干涉条纹的变化情况，同时利用测温系统对试件的温度变化情况进行了测试记录．实验结果表明，用高速拍摄方法摄影热冲击条件下的云纹干涉条纹变化是可行的．     

云纹干涉法现场测量中的变形试件栅复制技术

本文研究了云纹干涉法的现场测量技术.该方法在现场测量过程中复制变形的试件栅.试件栅上保留了载荷引起的变形信息,通过云纹干涉法可以得到这些变形信息.该方法不但具有云纹干涉法的所有优点,并且使云纹干涉法可以在光学实验室以外场合中应用.     

压力脉动信号相关三维烟速测量方法研究

利用互相关法测速无需正确测量信号绝对值的优点，研制了应有和电子微压计提取高温烟气压力脉动信号的水冷三维取压探针，及相关法三维高温烟气流速测量装置。实验室台架测试，在烟气温度500℃-800℃，流速10．22m/s-20.49m/s范围，速度相对误差在4．26％－8．61％之间，方向相对误差为－1．79％－3．47％，有较高的精度度。是实现炉内高温烟气速度场准连续测量的好方法。     

光学的反演变换测量

利用倒易空间方法处理了光栅的级联衍射与云纹测量,证明了云纹图案就是倒易空间的映象,从而处理了形变与应变的测量。