微波半導體器件材料與工藝質量的SEM研究.pdf

1、微波半導體器件是衡量國家軍事化水平的重要標準之一。與以歐美、日本為代表的發達國家相比，國內在微波器件方面研制工作相對落后，電子產品的質量與可靠性水平仍然存在較大差距。微波半導體產品的質量儼然發展成為武器建設的“瓶頸”，因而對于改善器件落后的生產工藝和提高微波產品質量已成為亟待解決的問題。因此，開展微波器件工藝相關的可靠性和失效分析研究具有非常重要的實際意義和應用價值。本文以合作單位自主研發的微波半導體器件（如移相器、放大器、混頻器等）為

2、主要研究對象，以掃描電子顯微鏡和電子探針能譜儀為主要技術手段，結合原材料檢測、工藝過程控制、工藝改進以及失效分析等方面進行討論研究，現將開展的工作和取得的主要研究成果概括如下。
　?。?）微波半導體器件中關于特殊樣品的制備方法。掃描電鏡在實際應用于微波半導體器件的觀察時常遇到不便于分析的樣品或者樣品的特殊區域，如毫米級微粒（如腔體毛刺等）、焊接剖面、激光封焊焊縫等，加上某些不滿足分析條件的樣品，采用噴涂技術會對它產生致命損害，可以

3、根據樣品的特點通過選用合適的制備方法和合理調節電鏡工作參數這兩種方法均可以獲得比較理想的分析結果，進一步完善了掃描電鏡樣品的制備方法。
　?。?）微波半導體器件工藝控制中的 SEM評價。主要從原材料控制和工藝監控與評價兩個方面出發，在原材料質量控制方面，強調采購時材料的結構質量、工藝適應性以及可靠性分析評價三方面與規范一致性的控制；在工藝監控和控制方面，從微波器件的焊接工藝為例，主要從元器件的共晶焊和導電膠粘接兩種焊接進行焊接界面

4、的觀察與研究，評價焊接質量和焊接工藝水平，協助合作單位降低了微波產品生產中潛在的質量問題，提高了生產水平。
　?。?）微波半導體器件的工藝改進的 SEM研究。針對以節約生產成本的工藝方案，即將腔體的鎳阻擋層直接作為燒結層，將不同工藝的鎳鍍層進行燒結試驗，從鍍層質量、基片和元器件的共晶焊接、可靠性試驗、氣密性測試、激光封焊焊縫觀察等方面分別進行了可靠性評價，以確定該工藝的可行性。
　?。?）微波半導體器件的失效分析方面的SEM