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第1章 概述 1

1.1 超小CLCC（UB）金属陶瓷管壳 3

1.1.1 超小CLCC-3（UB）金属陶瓷基片技术研究进展 6

1.1.2 超小CLCC-3（UB）金属陶瓷研究现状 7

1.2 开关二极管芯片 8

1.2.1 开关二极管晶体硅的掺杂 8

1.2.2 开关二极管国内外研究现状 12

1.2.3 中国现有开关二极管制造技术 12

1.3 超小CLCC（UB）金属陶瓷器件封装 13

1.3.1 电子封装技术国内外研究现状 13

1.3.2 金基合金焊料 15

1.4 主要研究内容 19

第2章 试验材料与研究方法 22

2.1 2CK6642UB芯片制备与分析 22

2.1.1 试验材料 22

2.1.2 试验方法 22

2.1.3 测试方法 29

2.2 超小CLCC-3（UB）金属陶瓷器件芯片焊接与分析 31

2.2.1 试验材料 31

2.2.2 试验方法 31

2.2.3 测试方法 33

2.3 超小CLCC-3（UB）金属陶瓷器件封帽焊接与分析 35

2.3.1 试验材料 35

2.3.2 试验方法 35

2.3.3 测试方法 36

2.4 超小2CK6642UB型开关二极管器件可靠性考核 37

2.4.1 参照标准 37

2.4.2 可靠性考核 38

第3章 2CK6642UB芯片磷扩散及分析 40

3.1 温度对磷扩散均匀性影响的仿真模拟 41

3.1.1 建立几何模型 41

3.1.2 建立有限元网格 44

3.1.3 求解器求解 45

3.1.4 均匀性分析 49

3.2 混合气体配比对磷扩散均匀性影响的仿真模拟 52

3.2.1 求解器求解 52

3.2.2 均匀性分析 53

3.3 石英舟位置对磷扩散影响均匀性的仿真模拟 56

3.3.1 建立几何模型 56

3.3.2 求解器求解 57

3.3.3 均匀性分析 58

3.4 高温液态源磷扩散试验 61

3.4.1 温度对磷扩散均匀性的影响 61

3.4.2 混合气体配比对磷扩散均匀性的影响 62

3.4.3 石英舟位置对磷扩散均匀性的影响 64

3.5 小结 65

第4章 2CK6642UB芯片硼扩散及分析 66

4.1 2CK6642UB芯片参数设计 67

4.1.1 2CK6642UB芯片纵向参数设计 68

4.1.2 2CK6642UB芯片横向参数设计 70

4.1.3 扩散总周长设计 70

4.1.4 板图设计 70

4.2 2CK6642UB芯片硼扩散仿真模拟 72

4.2.1 求解器求解 72

4.2.2 均匀性分析 73

4.3 2CK6642UB芯片硼扩散 75

4.4 硼掺杂硅片特性 76

4.4.1 硅片掺杂特性曲线 76

4.4.2 硅片方块电阻 80

4.5 扩散层微观组织结构 81

4.6 小结 84

第5章 2CK6642UB芯片焊接及分析 86

5.1 正交试验设计与初步分析 87

5.1.1 芯片焊接接头剪切强度 88

5.1.2 芯片焊接接头X射线检测 89

5.1.3 芯片焊接接头截面形貌 89

5.2 焊接温度对芯片焊接接头的影响 91

5.2.1 芯片焊接接头表面及截面形貌 92

5.2.2 芯片焊接接头物相组成 93

5.2.3 芯片焊接接头微观组织结构 96

5.3 焊片与芯片面积比对芯片焊接接头的影响 100

5.3.1 芯片焊接接头表面及截面形貌 101

5.3.2 芯片焊接接头物相组成 102

5.3.3 芯片焊接接头微观组织结构 102

5.4 小结 106

第6章 2CK6642UB封帽焊接及分析 107

6.1 正交试验设计与初步分析 108

6.1.1 封帽焊接水汽含量 109

6.1.2 封帽焊接样品X射线检测 110

6.1.3 封帽焊接接头截面形貌 110

6.2 焊接温度对封帽焊接接头的影响 113

6.2.1 封帽焊接接头表面及截面形貌 113

6.2.2 封帽焊接接头物相组成 115

6.2.3 封帽焊接接头微观组织结构 120

6.3 超小CLCC-3（UB）封帽焊接检验 126

6.3.1 超小CLCC-3（UB）封帽焊接气密性检验 126

6.3.2 超小CLCC-3（UB）封帽焊接内部水汽含量检测 128

6.4 小结 129

第7章 2CK6642UB型硅开关二极管的可靠性考核 131

7.1 功能性能分析 132

7.1.1 测试覆盖性分析 132

7.1.2 测试结果及产品对比 135

7.2 极限试验 147

7.2.1 步进功率极限试验 147

7.2.2 耐反向电压能力试验 148

7.2.3 交变温度应力极限试验 148

7.2.4 热冲击极限试验 148

7.2.5 随机扫频振动极限试验 149

7.3 寿命考核强化试验 149

7.4 失效情况 150

7.5 小结 150

参考文献 152

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