开题报告-电子封装材料（环氧树脂）力学性能随温度变化理论研究

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1、西南科技大学毕业设计（论文）开题报告学院制造科学与工程学院专业班级成型1003姓名邹春雨学号20106013题目电子封装材料（环氧树脂）力学性能随温度变化理论研究题目类型应用研究一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）薄膜基体系统国内外研究现状：薄膜基体系统是指在已知塑料元件、金属器件、陶瓷器件等各种电子、机械工作件或载体上镀上一层或多层有特殊功能的薄膜，薄膜和工作件或者载体构成一种具有特殊功能的层合结构或者复合结构[1]。薄膜基体系统是由薄膜技术发展而来，1650年R.Boye，R.Hooke和I.Newt

2、on观察到液体薄膜上产生的相干彩色花纹，从而开启了薄膜技术的不断更新和发展[2]。但薄膜技术的应用面在当时相当狭窄，只在制造镜面和耐腐蚀方面有所涉及。由于科技的迅速发展，电子显微、低能电子衍射以及各种表面工程技术和表面分析方法的相应发展和成熟，大大改善了原本薄膜重复性差的问题，使薄膜技术有了飞跃的发展，其相关应用也越来越广泛。20世纪50年代，随着第三次工业革命的产生和发展，电子技术、航天航空产业飞速发展，高尖端材料不断研究，使得薄膜技术工业应用领域迅速扩大，用量增加，特别是印刷线路的大规模制备和集成电路的微型化方面。另外表面分析检测技术和薄膜工艺的不断改进和

3、更新，使薄膜技术成为研究热点话题。从薄膜技术中衍生出的薄膜基体系统也在引起更多相关专家和学者的密切关注，值得一提的是，目前科学家正在用当今最为前沿的分析技术-纳米压痕技术来分析薄膜基体系统[3]，获得了有关薄膜基体系统更进一步的研究成果，为其发展提供了相当大的促进作用。薄膜基体系统大大改进了原有基体的表面性能，还可能会产生全新的性能。比如，金刚石薄膜是高速电子计算机的理想部件，其导热能力是铜的6倍。另外其耐腐蚀和耐辐射的能力远超于原有基体，有机聚合物PMMA镀膜后，其系统的硬度由原有的200MPa变成500MPa。薄膜基体系统根据不同功能的镀层来分类，一般分为

4、耐磨层、抗氧化层、热障涂层、光吸收层、隔热功能层、固体润滑层、硬质保护层和装饰膜层等[4]。耐磨层一般用于高速加工器具和重要零部件的保护，热障涂层一般用于高速发动机和运载火箭上，装饰膜层和硬质保护层一般用于汽车装饰以及保护，光吸收层主要用于太阳能的相关器材上。这些不同功能的薄膜基体系统广泛应用于各个领域的尖端科技，对促进材料科学的发展起到了重要作用。在薄膜基体系统众多应用中，其用的最广泛同样也是最有前景的是MEMS结构，所谓的mems，即Micro-Electro-Mechanical-System，微电子机械系统。微机电系统是多种学科交叉融合具有战略意义的高

5、科技，从八十年代末开始，各国逐渐重视该系统的研究，1987年美国UCBerkeley大学发明了基于表面牺牲层技术的微马达，从而开启了MEMS的发展之路。美国偏重于把MEMS广泛用于其高尖端军事武器研究，而日本主要发展微型机器人、医疗微系统和微型工厂，欧洲则侧重于TAS（全微分析系统）和LOC(芯片实验室)[5]。另外，国外在仿生MEMS传感器方面也有相当深入的研究，比如最近的由MEMS电容式触觉传感器为基础研制的机器人手臂的一些功能的仿生程度已相当接近人类手臂[6]。我国起步稍晚于其他各国，不过发展同样迅速。我国在微型惯性器件和惯性测量组合、机械量微型传感器、

6、生物传感器和生物芯片等许多方面获得一定成果，同时还建立起了MEMS一整套生产体系，对以后MEMS的发展提供相当便利的条件。不过由于我国在此方面投入依旧不足，相比于欧美、日本等发达国家，在质量、性能以及检测方面还存在相当大的差距。薄膜基体系统在MEMS的研究中占据着比较重要的地位，因此不难看出，我国有关薄膜基体系统的研究还有很长的路要走。膜基系统最为关键的特点就是多层化和界面。在温度变化的情况下，膜基系统由于发生热膨胀变形以及热失配而产生热应力包括残余应力等，而这些热应力作为一种内应力，对膜基系统各项力学性能有相当大的影响，很容易使封装胶产生失效。因此，热应力成

7、为首要研究对象。Teixeira研究了热应力对物理气象沉积薄膜的影响，并且讨论了热应力作用下膜基系统的失效模式，指出热应力对薄膜元器件的稳定性和可靠性有很大影响[7]。电子封装材料生产需求状况：电子封装是指构成电子器件的各种元件，按规定的要求合理布置、组装、键合、连接、与外部环境以及保护等操作工艺。电子封装技术是为了满足集成电路技术不断发展的需求而产生的。从1958年美国发明了世界第一块集成电路开始，集成电路的集成度迅猛增加，短短数十年就经历了五个时代，即小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）、超大规模（VLSI)、巨大规模（ULSI）等时代的发

8、展，因此，为了跟上集成电路的发展节奏，