华中科技大学连接与电子封装中心
电话:87792402 邮箱:ypwu@hust.edu.cn
首页 新闻 实验室介绍 实验室成员 研究方向 研究成果 讲座教学 中文版  英文版

 

华中科技大学连接与电子封装中心

    

    华中科技大学(http://www.hust.edu.cn )地处“九省通衢”的武汉市,是中国规模最大、水平一流的高等学府之一,综合办学实力和整体水平居全国重点大学前列,在电子制造和封装领域的教学与研究水平也处于国内高校前列。华中科技大学连接与电子封装中心(http://www.smt-hust.com)隶属于武汉光电国家实验室光电材料与微纳制造部(http://ommm.wnlo.cn)和华中科技大学材料学院(http://clxy.hust.edu.cn),同时也是材料成形与模具技术国家重点实验室成员(http://pfsdt.hust.edu.cn)。研究室现有教师和工程师6人,在读硕士研究生30余人、在读博士研究生5人。已经毕业的硕士以上的研究生超过40人。

 

    连接与电子封门中心近年来获得了多项国家基金项目的资助,也有多项国际合作项目和国内企业的合作开发项目。

    主要有:“倒装芯片技术无铅凸点电迁移的研究”(国家自然科学基金项目);

            “集成电路引脚无铅覆层的锡须生长抑制”(国家自然科学基金资助项目);

            “倒装芯片技术在微机电系统中的应用”(国家863项目);

            “线路板表面激光熔覆柔性布线工艺与设备”(国家863项目);

            “RFID标签封装设备开发与生产”(国家863项目);

            “激光熔覆柔性布线技术关键技术基础研究”(国家自然科学基金项目)
            “面阵列互连焊点的热迁移研究”(国家自然科学基金项目);
            “微小互连高度下焊点的界面反应及可靠性研究”(国家自然科学基金项目);等。

 

    还与国内外公司有广泛的交流与合作,先后有十余人次派往欧美、日本、新加坡等国家和中国香港地区工作与交流。研究室近年来科研成果丰富,获得了6项国家发明专利,十余项实用新型专利;近年来发表的国内外学术论文已超过一百五十余百篇,出版《电子制造技术基础》、《电子组装技术》、《表面工程学》等教科书和著作;建立了较为完整的人才培养体系,为本科生、研究生开设了多门封装方面的系列课程。目前,研究室重点在微机电系统(MEMS)、微电子封装、光电子封装、电子装联以及电子产品可靠性等研究领域展开工作,为推动我国电子封装事业的发展不断贡献我们的最新研究成果,为国家培养高质量的封装领域的专门人才。

 

一、研究领域
    连接与电子封装中心目前主要关注于以下研究领域:
  1 电子封装与组装工艺研究。在BGA技术还未工业化的前期就进入了这一领域,并取得了具有国际水准的研究成果,特别是在崔昆院士的指导下,完成了PBGA、CBGA、MicroBGA焊点可靠性的实验研究以及通过将云纹干涉和全息干涉方法对BGA板卡热变形进行在线实时三维测量这一高难度的实验研究。近年来,开展了多项有关SMT工艺、晶圆封装工艺、光电子器件封装工艺等的研究。在封装可靠性、软钎焊、倒装芯片封装、ACA互连封装、绿色电子封装、RoHS与WEEE应对与测试等均有深入研究。

 

  2 柔性电子产品的小批量快速制造技术。利用激光进行电路板直写、激光BGA植球以及组合其他快速制造技术形成了柔性电子产品的小批量快速制造技术。本技术的研究思路是逆目前的大批量一致性电子产品的生产技术而另开辟的一个全新的研究领域,并准备做基础的研究工作,作为未来5年以后的技术储备。这一技术是我校率先提出并投入力量做了些前期的工作,并获得两项863项目的资助。在高的起点上发展我国的自主知识产权的封装与组装技术。我们提出的柔性电子产品的小批量快速制造技术的研究主要包括三个方面的工作:单件高密度电路板的桌面快速制造技术;体硅技术获得的裸芯片的快速面阵列(倒装技术、BGA技术)封装技术以及电子板卡的桌面快速组装技术。

 

  3 互连界面问题的深入研究与理论探讨。开展了高I/O的BGA、CSP、Flip-Chip等的焊点的材料学研究以及可靠性研究。主要集中在凸点下金属化(UBM)问题和金属间化合物(IMC)特性的研究上。由于连接材料的变化,以无铅(高锡)材料取代铅锡合金等,使得UBM与IMC问题更加凸显其对电子与光电子产品的可靠性影响。这一领域中延续了实验室崔昆院士在金属材料研究中的领先优势,特别是合金化理论的研究优势,对以铝、镍、铜、锡、铅、金、银、钨、钯、锌等封装领域涉及最频繁应用的金属以及它们之间的相互作用、金属间化合物、工艺与材料间的相互影响、热过程影响以及成膜工艺等均有深入研究。

 

  4 电子与光电子封装材料以及环保电子辅料的研发。环保型电子焊膏的研究已经持续了8年,并取得了工业应用。目前我们拥有完全独立配方的免清洗焊膏和无铅焊膏产品与助焊材料。开发成功了用于高密度COG/COF、RFID用的各向异性导电胶,可制备出性能优良的各种柔性导电粒子、刚性导电粒子和金属覆层导电粒子以及相应的各向异性导电胶。开发成功了各种合金焊片用电子封装余光电子封装,其中包括精密冲压成形的金锡合金焊片、锡基合金焊片、银基合金焊片等。
  

  5 电子封装专用的试验方法、仪器、装备与测试软件的开发。电子封装研究室近几年成功开发了以下测试仪器与设备:焊膏可印刷性能试验仪、RFID倒装封装设备、电路板直写加工设备、互连焊点的脆性评价方法与测试仪器、润湿性能评测方法与仪器、COF弯折疲劳试验仪、焊点冲击试验仪、焊膏性能评价方法、微型再现回流曲线的加热平台等仪器设备。

 

二、设备条件
    华中科技大学连接与电子封装中心依托武汉光电国家实验室,拥有各种封装测试与可靠性分析仪器设备,并拥有千余平方米的超净室,形成了微纳加工工艺试验平台、封装测试平台、可靠性试验平台和仪器设备开发平台等。主要的大型仪器设备包括:封装工艺设备(Flip Chip 组装机、RFID倒装封装设备、键合设备等);光刻设备与薄膜设备(280nm-350nm双面光刻机、离子束溅射刻蚀机、射频等离子镀膜机、真空镀膜机、卤素检漏仪、氦质谱检漏仪、三靶真空镀膜机、多靶磁控溅射台、高频溅射台、Photo-CVD、PECVD等);SGI工作站;电子组装设备(BGA返修工作站、回流设备、贴片设备、印刷设备、点胶设备等);分析测试设备(光学干涉仪、视觉分析测试系统、扫描探针显微镜等);可靠性分析设备等等。华中科技大学分析测试中心(http://atc.hust.edu.cn)则具备三千万元以上的材料分析与微观分析测试设备,主要测试设备有:透射电子显微镜(含能谱);场发射扫描电镜(含能谱、电子背散射衍射分析系统和STEM探头);环境扫描电镜(配有冷、热台附件及能谱分析);X射线衍射仪(配有冷、热台附件);X射线荧光探针;核磁共振波谱仪;园二色光谱仪;荧光光谱仪;傅立叶变换显微红外/拉曼光谱联用仪;微波萃取/消解系统;二维液相色谱-离子阱质谱联用仪等。同时还配备了刻蚀喷镀仪、离子减薄仪、超薄切片机等各类高级制样设备。基于上述试验设备和试验条件,为开展高水平的电子与光电子封装研究提供了强有力的硬件保障。

 

三、发展目标
    华中科技大学连接与电子封装中主经过多年的发展已经形成了自己的特色。依托华中科技大学和武汉光电国家实验室强大优势,连接与电子封装中心已经成为国内电子封装研究的主要力量。是国内电子封装与光电子封装领域高素质人才(本科、硕士、博士、博士后)的培养基地、先进电子封装技术研究基地和技术转移培训中心。电子封装研究室将继续与学术界和工业界开展广泛的学术交流和技术交流,积极参与和组织各种学术活动与技术交流活动。注重与工业界合作,为工业界提供技术支持、技术咨询和电子封装与光电子封装产品的失效分析与可靠性测试服务。引进高素质的研究人才,欢迎在国内外重要的研究机构和著名企业从事电子封装研究的博士以上专门人才、学者来实验室工作、讲学、短期访问。在硬件建设方面将加大投入力度,使之成为国内一流的电子封装与光电子封装研究基地。
    欢迎微电子、物理、高分子材料、材料科学与工程、机械等专业的本科生及对电子与光电子封装有兴趣的青年报考我们的研究生,在电子封装领域携手进步,共同发展。

武汉光电国家实验室鸟瞰