2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、目前,電子行業(yè)發(fā)展的兩大主流是小型化和高頻化,傳統(tǒng)的厚膜技術(shù)由于存在著諸多自身的缺陷,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足中快速發(fā)展的需求。因此,在當(dāng)前日趨激烈的競爭環(huán)境下,微電子行業(yè)迫切需要發(fā)展一種能在無掩模的條件下,快速制備出小尺寸,高精度、高穩(wěn)定、高可靠性的混合電路的新興技術(shù)。而膜式化元件由于是裸露元件的多層空間疊加和集成,尺寸大大地減少。同時,由于元件直接集成在電路上,使得互連短縮化,焊接點數(shù)減少,寄生電阻和電路噪聲降低,產(chǎn)品成本下降,因此,為了適

2、應(yīng)更高密度的元件安裝和電路的集成,在表面電路或內(nèi)層電路上形成埋入式膜式元件,不僅具有產(chǎn)品尺寸小型化的特點,而且在不增大基板面積的情況下達到了高密度集成的目的。 在國家自然科學(xué)基金及國家“863”高技術(shù)發(fā)展研究計劃項目的資助下,本文提出了激光微細(xì)熔覆快速制造厚膜電子元件和混合電路技術(shù),實現(xiàn)了在陶瓷基板上制備外電路、膜式化無源元件(電阻元件、電容元件、電感元件)和集成模塊,并系統(tǒng)研究了預(yù)置膜的成型原理和導(dǎo)線、電子元件的制備以及集成等

3、關(guān)鍵科學(xué)問題,在此基礎(chǔ)上研制出預(yù)置膜成型Precision Spray系統(tǒng),并對現(xiàn)有設(shè)備進行了改進。本文體現(xiàn)了該項目的部分研究成果,主要研究結(jié)果總結(jié)如下: 本文率先在國內(nèi)外提出不需要后續(xù)高溫?zé)Y(jié)工藝,直接采用激光微細(xì)熔覆快速制造技術(shù)在陶瓷基板上制備了外電路,厚膜電子元件以及集成模塊,其制備工藝是采用Precision Spray系統(tǒng)將電子漿料噴繪在所設(shè)定的單元并通電烘干預(yù)置膜——按照設(shè)定的圖形進行激光跟蹤掃描烘干膜——清洗——掃

4、描的區(qū)域被焊接在基板上。并利用該工藝制備了最小圖形分辨率為20μm/40μm的極限值,大大地突破了傳統(tǒng)厚膜制備技術(shù)下的極限值。通過對電子元件和導(dǎo)線的微觀形貌、成分、組織的分析、電氣和機械性能測試以及界面行為的分析,表明采用該技術(shù)制備的電路和電子元件,其性能、結(jié)合強度均優(yōu)于傳統(tǒng)工藝,而且不存在不同材料界面成分的擴散,穩(wěn)定性和可靠性高,再現(xiàn)性好,滿足目前電子行業(yè)和市場發(fā)展的需求。 提出了一種制備預(yù)置膜層新技術(shù)(Precision S

5、pray),并利用該技術(shù)在基板上制備了表面均勻的預(yù)置膜。同時,針對所制備的不同電子元件使用的材料不同,系統(tǒng)地研究了不同漿料下漿料特性和預(yù)置膜厚度對電子膜層質(zhì)量和性能的影響,從而為后續(xù)激光掃描提供了可能。 系統(tǒng)地研究了預(yù)置膜的厚度和激光工藝參數(shù)對所制備導(dǎo)線和電子元件的膜厚、寬度、質(zhì)量、性能的影響規(guī)律,并確立了極限掃描速度、極限搭接量和極限功率和離焦量范圍內(nèi)的電子膜厚度和寬度范圍,簡要地分析了這種極限值存在的原因以及對最終產(chǎn)品質(zhì)量和

6、性能的影響,求得了大面積掃描下最佳的激光加工參數(shù),導(dǎo)線:預(yù)置膜厚度4μm,功率密度1.0x104W/mm2,掃描速度5mm/s,焦點;電阻:預(yù)置膜厚度15μm,功率為35Watt,掃描速度3mm/s,兩相鄰線中心間距為0.05mm,焦點位置;電容:預(yù)置膜厚度6μm,離焦量1.5mm,激光加工功率25Watt,掃描速度2mm/s,兩相鄰線中心間距為0.2mm;電感(介質(zhì)膜):預(yù)置膜厚度4μm,離焦量6.4mm,激光加工功率35Watt,掃

7、描速度3mm/s,兩相鄰線中心間距為0.01mm。 通過熱分析、SEM、EDS和探針等分析技術(shù)對激光微細(xì)熔覆快速制造厚膜電子元件、導(dǎo)線和傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝下制備的電子元件、導(dǎo)線以及兩種技術(shù)結(jié)合制備的電子元件、導(dǎo)線的微觀組織形貌、元素分布、界面行為等相關(guān)性進行了系統(tǒng)地研究,并結(jié)合試驗結(jié)果和理論分析,探討了它們的成膜機理、附著機理和導(dǎo)電機理。研究結(jié)果表明:采用激光微細(xì)熔覆快速制造技術(shù)制備的導(dǎo)線和電子元件比傳統(tǒng)燒結(jié)工藝制備的導(dǎo)線和電子元件

8、質(zhì)量高,性能優(yōu)良,可靠性高,不存在不同材料間的界面成分?jǐn)U散。而激光直接掃描得到的電子元件,再經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)工藝,性能質(zhì)量變差。 本文所研究開發(fā)的激光微細(xì)熔覆快速制造技術(shù)與Precision Spray系統(tǒng)開辟了一種快速、無掩模、高效、高速、高精度的柔性直寫新技術(shù)。該技術(shù)在新品研發(fā)和小批量多品種生產(chǎn)單層和多層電路、電子元件、集成模塊等場合,比傳統(tǒng)工藝方法成本低,效率高,精度和質(zhì)量高,穩(wěn)定性好等。此外,該技術(shù)還可以用于微型焊接和復(fù)雜的

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