摘要：建立了三维硅通孔(three-dimension through silicon via,3D-TSV)互连结构有限元分析模型,对该模型进行了随机振动加载有限元分析.选取TSV高度、TSV直径、微凸点高度和微凸点直径四个结构参数作为关键因素,采用水平正交表L16(45)设计了16种不同结构参数的3D-TSV互连结构,获取了这16种3D-TSV互连结构随机振动应力数据并进行了方差分析.结果表明,在置信度为99%的情况下,TSV高度对3D-TSV互连结构随机振动应力有显著影响,因素显著性的排序由大到小为TSV高度最大,其次为TSV直径,再次为微凸点直径,最后是微凸点高度;单因子变量分析表明,TSV互连结构应力应变随TSV高度的增加而增大.

摘要：建立光互连模块有限元分析模型并进行热循环加载有限元分析,获取了垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)与耦合元件间的位置偏移;采用正交实验设计法设计了不同焊点结构参数组合并建立有限元模型,计算相应焊点形态参数组合下的位置偏移数据并进行方差分析.结果表明:在一个热循环周期内低温保温结束时刻位置偏移最大;外端光通道的位置偏移比中间光通道的偏移值大;在置信度为95%时VCSEL焊点高度对对准偏移具有显著影响,因素显著性排序由大到小依次为:VCSEL焊点高度、陶瓷基板焊点高度、VCSEL焊点体积和陶瓷基板焊点体积;单因子变量分析表明,位置偏移随VCSEL焊点高度增加而增大.

摘要：建立了硅通孔(TSV,through silicon vias)互连结构三维有限元分析模型,对该模型进行了随机振动分析.以TSV互连结构的最大等效应力、最大等效应变、一阶固有频率、二阶固有频率为目标函数,选取TSV高度、TSV直径、微凸点高度和微凸点直径四个结构参数为设计变量进行多目标正交优化设计,结合灰色关联分析法获得了优化设计的最优参数组合,使TSV互连结构的最大等效应力降低4.59%,最大等效应变降低22.56%,并且一阶固有频率增加了4.91%,二阶固有频率增加了4.46%.结果表明,可以将正交试验法与灰色关联分析法相结合应用于TSV互连结构优化设计,对提高TSV互连结构在随机振动条件下的综合性能具有较高的实用性.

摘要：建立了光互连模块有限元分析模型并进行随机振动加载有限元分析,获取了垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)与耦合元件间的对准偏移;采用水平正交表设计了不同焊点结构参数组合并建立有限元模型,获取了对准偏移数据并进行方差分析。结果表明:在随机振动加载后,光互连模块VCSEL与耦合元件间会产生水平、垂直、轴向的偏移;陶瓷基板焊点高度、VCSEL焊点高度对对准偏移具有高度显著性影响;因素显著性排序由大到小依次为:陶瓷基板焊点高度、VCSEL焊点高度、陶瓷基板焊点体积和VCSEL焊点体积;单因子分析表明VCSEL与耦合元件对准偏移值随陶瓷基板焊点高度增加而增大,随VCSEL焊点高度增加而增大。

摘要：无源互调是通信系统的干扰源之一,其产生的原因主要是材料的非线性及接触的非线性。采用力学仿真的手段,优化腔体结构设计,可以降低盖板的变形量,使腔体与盖板之间的应力在一定范围内保持连续,即通过提升腔体与盖板之间的线性接触,来改善无源器件的互调水平。该方法经过实际的产品验证,效果显著。

摘要：建立了晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP)柔性无铅焊点三维有限元分析模型,基于该模型对柔性无铅焊点热循环等效应力应变进行了分析,并预测了焊点可靠性寿命。选取第一柔性层厚度、第二柔性层厚度、上焊盘直径和下焊盘直径作为关键因素,采用L16(45)正交设计了16种不同水平组合的柔性无铅焊点,获取了这些焊点的热循环等效应力数据,对等效应力数据进行了极差分析和方差分析。结果表明:在热循环加载条件下,采用柔性层结构方式能有效降低焊点内的等效应力应变;在置信度为90%的情况下,下焊盘直径和第一柔性层厚度对柔性焊点等效应力有显著影响。各因素对焊点等效应力的影响排序为下焊盘直径影响最大,其次是第一柔性层厚度,再次是第二柔性层厚度,最后是上焊盘直径。