空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計開題報告

空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計開題報告,空間,重力,環(huán)境,電子,組件,微焊點,可靠性,試驗裝置,設(shè)計,開題,報告,講演,呈文 中期情況檢查表 學(xué)院名稱： XX 檢查日期： 20XX 年 4 月 12 日 學(xué)生姓名 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 設(shè)計（論文）題目 空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計 工作進(jìn)度情況 已完成了對任務(wù)書，開題報告，外文翻譯以及論文緒論部分的撰寫，利用購買實驗器材已經(jīng)自制出空間超重力環(huán)境模擬裝置，對板狀試樣進(jìn)行超重力環(huán)境下高溫時效試驗。 是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度 是 能否按期完成任務(wù) 能 工作態(tài)度情況 (態(tài)度、紀(jì)律、出勤、主動接受指導(dǎo)等) 該生態(tài)度端正，遵守記錄，能夠主動接受中期檢查，并虛心聽取檢查老師的批評和意見。 質(zhì)量 評價 (針對已完成的部分) 該生論文在整體上已基本符合學(xué)校的相關(guān)要求，但在細(xì)節(jié)上有待進(jìn)一步完善：比如外文翻譯中術(shù)語的專業(yè)性以及實驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化，表格化等。 存在問題和解決辦法 理論知識有待進(jìn)一步加強，還需查閱大量文獻(xiàn)；雖然已嚴(yán)格按照進(jìn)度計劃表進(jìn)行相關(guān)實驗，但仍需安排好時間進(jìn)行下面未完成的相關(guān)實驗，以如期完成自己的畢業(yè)論文。 檢查人簽名 教學(xué)院長簽名 中期匯報表 學(xué)生姓名 專 業(yè) 學(xué) 號 設(shè)計（論文）題目 空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）前期工作小結(jié) 已完成了對任務(wù)書，開題報告，外文翻譯以及論文緒論部分的撰寫，利用購買實驗器材已經(jīng)自制出空間超重力環(huán)境模擬裝置，對板狀試樣進(jìn)行超重力環(huán)境下高溫時效試驗。 指導(dǎo)教師意見 簽名： 年 月 日 1 指導(dǎo)記錄 第一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第二次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第六次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第七次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第八次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第九次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十二次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱表 學(xué)院： XX 專業(yè)： XX 學(xué)生： XX 學(xué)號：XX 題目： 空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 工作 態(tài)度 工作態(tài)度認(rèn)真，按時出勤 能按規(guī)定進(jìn)度完成設(shè)計任務(wù) 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應(yīng)用價值 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設(shè)計 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 結(jié)構(gòu)與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 指導(dǎo) 教師 意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 任 務(wù) 書 1.畢業(yè)設(shè)計的背景： 目前，由于科學(xué)技術(shù)的限制和試驗成本的要求，人們對于電子組件微焊點的可靠性試驗一般都集中于在地球正常環(huán)境下進(jìn)行，即重力加速度均為9.8m/s2，而人類探索太空的進(jìn)程不斷加快，不遠(yuǎn)的將來，人類必然會在太空中開展各項活動。由于重力加速度的大小會對電子組件微焊點在使用過程中產(chǎn)生相應(yīng)的影響，又由于在目前公開的文獻(xiàn)中未見諸相應(yīng)的技術(shù)啟示和試驗報道，而適用于外太空的太空飛行器和各類電子裝置又離不開大量高可靠性的電子組件，因而探索超重力環(huán)境下的電子組件微焊點的可靠性（包括試驗裝置）具有著眼未來的前瞻性的積極意義。而目前在地球表面獲得模擬其它星球即小于9.8m/s2的重力加速度的試驗環(huán)境客觀上較為困難，只有在部分電梯和太空飛行器中探索，因而條件十分有限且成本昂貴。由此可知，模擬大于地球重力加速度的超重力試驗環(huán)境對于指導(dǎo)未來在太空乃至其它星球之類的環(huán)境下可靠運行的電子產(chǎn)品或組件無疑具有十分重要的作用。 2.畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容和要求： 本課題設(shè)計制造一種空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置，并研究空間超重力環(huán)境下Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊點的高溫時效性能，為電子組件微焊點在空間超重力環(huán)境下的可靠性研究方面提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。 1.利用SolidWorks設(shè)計超重力裝置圖紙。 2.采購電動機、電機、倒板開關(guān)、交流接觸器、鼓風(fēng)機、隔板、門鎖、控制儀表、不銹鋼加熱管等部件。 3.組裝零部件、并進(jìn)行初步測試性能。 4.根據(jù)試驗參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并做最終的裝置定型。 5.采用釬焊的工藝制備Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊點。 6.超重力條件下，不同離心力對釬料顯微組織、界面化合物的演變規(guī)律的影響。 7.時效溫度下，超重力時效作用時間對釬料顯微組織、界面化合物的演變規(guī)律的影響。 3.主要參考文獻(xiàn)： [1] 王深強, 李慶春, 等. 金屬在超重力環(huán)境下的一些凝固特征[J]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1993(1):118-120. [2] 梁文杰, 彭紅建. 無鉛釬料的研究開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 材料導(dǎo)報, 2011, 25(7):127-130. [3] 池水蓮, 周俊生. 新型低成本無鉛釬料的研究進(jìn)展[J]. 焊接技術(shù), 2012, 41(3):1-5. [4] Yu J J, Yang C A, Lin Y F, et al. Optimal Ag addition for the elimination of voids in Ni/SnAg/Ni micro joints for 3D IC applications[J]. Journal of Alloys & Compounds, 2015, 629(S2):16-21. [5] 史耀武, 雷永平, 夏志東,等. 電子組裝用SnAgCu系無鉛釬料合金與性能[J]. 有色金屬工程, 2005, 57(3):8-15. [6] 韓麗娟, 李亞磊. SnAgCu系稀土釬料合金的研究現(xiàn)狀及熱點問題[J]. 科協(xié)論壇(下半月), 2011(1):97-98. [7] 劉海明. 微量稀土元素Sm對Sn-Ag-Cu無鉛釬料組織與性能的影響[D]. 哈爾濱理工大學(xué), 2015. [8] 熊梅. 超重力場對Al97.5Ni2.5合金凝固組織及性能的影響[D]. 武漢科技大學(xué), 2016. [9] 熊梅, 甘章華, 梁宇,等. 超重力場凝固對Cu-1.6%Cr共晶合金組織的影響[J]. 材料科學(xué)與工程學(xué)報, 2017(6):1005-1008. 4.畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)度計劃(以周為單位)： 第一周 畢業(yè)實習(xí)，查閱文獻(xiàn) 第二周 撰寫開題報告，任務(wù)書 第三周 英文翻譯、文獻(xiàn)綜述 第四周至第五周 設(shè)計超重力裝置、用CREO畫圖紙并買零部件。 第六周至第七周 組裝超重力裝置并且初步檢驗裝置性能。 第八周 制備Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu釬焊接頭。 第九周至第十一周 研究在超重力條件下，對于電子組件微焊點可靠性影響。 第十二周 數(shù)據(jù)處理，實驗結(jié)果分析，撰寫畢業(yè)論文。 第十三周 教師評閱，準(zhǔn)備答辯。 教研室審查意見： 室主任簽名： 年 月 日 學(xué)院審查意見： 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 課題 名稱 空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計 課題來源 教師科研 課題類型 工程設(shè)計類 選題的背景及意義 目前，由于科學(xué)技術(shù)的限制和試驗成本的要求，人們對于電子組件微焊點的可靠性試驗一般都集中于在地球正常環(huán)境下進(jìn)行，即重力加速度均為9.8m/s2，而人類探索太空的進(jìn)程不斷加快，不遠(yuǎn)的將來，人類必然會在太空中開展各項活動。由于重力加速度的大小會對電子組件微焊點在使用過程中產(chǎn)生相應(yīng)的影響，又由于在目前公開的文獻(xiàn)中未見諸相應(yīng)的技術(shù)啟示和試驗報道，而適用于外太空的太空飛行器和各類電子裝置又離不開大量高可靠性的電子組件，因而探索超重力環(huán)境下的電子組件微焊點的可靠性（包括試驗裝置）具有著眼未來的前瞻性的積極意義。而目前在地球表面獲得模擬其它星球即小于9.8m/s2的重力加速度的試驗環(huán)境客觀上較為困難，只有在部分電梯和太空飛行器中探索，因而條件十分有限且成本昂貴。由此可知，模擬大于地球重力加速度的超重力試驗環(huán)境對于指導(dǎo)未來在太空乃至其它星球之類的環(huán)境下可靠運行的電子產(chǎn)品或組件無疑具有十分重要的作用。 國內(nèi)目前很少有在超重力條件下，對Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊點的研究?；谝陨显颍菊n題采用釬焊新技術(shù)電子封裝微焊點的釬焊研究，制備Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu無鉛復(fù)合釬料，并通過改裝和制作超重力裝置，研究重力場條件下不同因素對無纖微焊點顯微組織和界面化合物的影響，并對其機制進(jìn)行相關(guān)的探討，深入了解和掌握超重力條件下的顯微組織和界面化合物的演變機制，為獲得高質(zhì)量、高性能、高可靠性的電子封裝微焊點提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐，為生產(chǎn)面向嚴(yán)酷工況的電器產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。另外，在上述研究的基礎(chǔ)上，也對該領(lǐng)域的前景發(fā)展做出了展望。 研究內(nèi)容擬解決的主要問題 本課題設(shè)計制造一種空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置，并研究空間超重力環(huán)境下Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊點的高溫時效性能，為電子組件微焊點在空間超重力環(huán)境下的可靠性研究方面提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。 1.利用CREO設(shè)計超重力裝置圖紙。 2.采購電動機、電機、倒板開關(guān)、交流接觸器、鼓風(fēng)機、隔板、門鎖、控制儀表、不銹鋼加熱管等部件。 3.組裝零部件、并進(jìn)行初步測試性能。 4.根據(jù)試驗參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并做最終的裝置定型。 5.采用釬焊的工藝制備Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊點。 6.超重力條件下，不同離心力對釬料顯微組織、界面化合物的演變規(guī)律的影響。 7.時效溫度下，超重力時效作用時間對釬料顯微組織、界面化合物的演變規(guī)律的影響。 研究方法技術(shù)路線 1.通過查閱資料，設(shè)計實驗方案，設(shè)計超重力裝置 2.改裝超重力裝置 3. 通過查閱資料了解重力場和蠕變的相關(guān)知識，掌握重力場和蠕變測定實驗方法，熟悉重力場和蠕變基本理論，設(shè)計超重力場條件，并通過實驗測量，比較超重力下Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu無鉛釬料拉伸蠕變行為及界面組織演變規(guī)律。 4購買實驗所用的釬料、紫銅片、各種試劑； 5.用蘇州寶馬線切割機加工實驗所需的蠕變剪切試樣； 6.將加工好的試樣進(jìn)行刻畫線，然后裝配在超重力實效裝置上進(jìn)行不同超重力耦合； 7研究在超重力條件下，不同離心力與時效溫度對釬料顯微組織、界面化合物的演變規(guī)律的影響； 8.通過光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察顯微組織和界面化合物； 研究的總體安排和進(jìn)度計劃 第一周 畢業(yè)實習(xí)，查閱文獻(xiàn) 第二周 撰寫開題報告，任務(wù)書 第三周 英文翻譯、文獻(xiàn)綜述 第四周至第五周 設(shè)計超重力裝置、用CREO畫圖紙并買零部件。 第六周至第七周 組裝超重力裝置并且初步檢驗裝置性能。 第八周 制備Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu釬焊接頭。 第九周至第十一周 研究在超重力條件下，對于電子組件微焊點可靠性影響。 第十二周 數(shù)據(jù)處理，實驗結(jié)果分析，撰寫畢業(yè)論文。 第十三周 教師評閱，準(zhǔn)備答辯。 主要參考文獻(xiàn) [1] Hung T Y, Huang C J, Lee C C, et al. Investigation of solder crack behavior and fatigue life of the power module on different thermal cycling period[J]. Microelectronic Engineering, 2013, 107(107):125-129. [2] 秦紅波. 無鉛微互連焊點力學(xué)性能及疲勞與電遷移行為的尺寸效應(yīng)研究[D]. 華南理工大學(xué), 2014. [3] 李威. 窄間隙Cu/Sn-Cu-Ni-xRE/Cu微互連焊點的組演化及力學(xué)性能的尺寸效應(yīng)研究[D]. 華南理工大學(xué), 2012. [4] 褚衛(wèi)華, 李樹成. 振動環(huán)境下焊點疲勞失效與裂紋擴展分析[J]. 強度與環(huán)境, 2012(4):56-63. [5] 曾靖波. 微小高度Ni/Sn3.0Ag0.5Cu/Ni線形焊點顯微組織演化及力學(xué)行為的尺寸效應(yīng)研究[D]. 華南理工大學(xué), 2013. [6] 劉芳, 孟光, 王文. 球柵陣列無鉛焊點隨機振動失效研究[J]. 振動與沖擊, 2011, 30(6):269-271. [7] Alam M O, Lu H, Bailey C, et al. Fracture mechanics analysis of solder joint intermetallic compounds in shear test[J]. Computational Materials Science, 2009, 45(2):576-583. [8] Shao S, Zbib H M, Mastorakos I N, et al. Deformation mechanisms, size effects, and strain hardening in nanoscale metallic multilayers under nanoindentation[J]. Journal of Applied Physics, 2012, 112(4):1-2040. 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見 學(xué)院意見 教研室主任簽名： 年 月 日 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 課題申報表 指導(dǎo)教師 職稱 教研室 申報課題名稱 空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計 課題類型 設(shè)計類 課題來源 教師科研 課 題 簡 介 國內(nèi)目前很少有在超重力條件下，對Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu微焊點的研究?；谝陨显?，本課題采用釬焊新技術(shù)電子封裝微焊點的釬焊研究，制備Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu無鉛復(fù)合釬料，并通過改裝和制作超重力裝置，研究重力場條件下不同因素對無纖微焊點顯微組織和界面化合物的影響，并對其機制進(jìn)行相關(guān)的探討，深入了解和掌握超重力條件下的顯微組織和界面化合物的演變機制，為獲得高質(zhì)量、高性能、高可靠性的電子封裝微焊點提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐，為生產(chǎn)面向嚴(yán)酷工況的電器產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。 課題要求 （包括所具備的條件） 要求學(xué)生具備材控專業(yè)的理論基礎(chǔ)知識，金屬學(xué)、金屬熔焊原理、釬焊、材料力學(xué)性能等專業(yè)知識。具有一定的查閱文獻(xiàn)、閱讀外文文獻(xiàn)、圖像處理、數(shù)據(jù)處理和實際動手的能力，能對材料的組織形貌和各項性能進(jìn)行分析研究。具體要求如下： 1、Sn3.0Ag0.5Cu-0.06Sm對接接頭的焊接 2、模擬超重力環(huán)境下設(shè)計裝置 3、研究超重力環(huán)境下等溫時效對微焊點拉伸性能、組織形貌、界面結(jié)構(gòu)的影響 4、研究超重力環(huán)境下時效溫度對微焊點拉伸性能、組織形貌、界面結(jié)構(gòu)的影響 5、超重力環(huán)境下高溫時效中界面IMC層和微焊點內(nèi)部組織變化研究 課題工作量要求 1、開題報告一份； 2、外文翻譯一篇（4000字以上，要求翻譯內(nèi)容與畢業(yè)論文課題有關(guān)）； 3、畢業(yè)論文一份（中、英文摘要，且中文摘要400字左右；正文15000字以上）； 4、主要參考文獻(xiàn)不少于25篇（包括5篇以上外文文獻(xiàn)）。 教研室 審定意見 教研室主任簽名： 學(xué) 院 審定意見 教學(xué)院長簽名： 說明： 1、該表為畢業(yè)設(shè)計（論文）課題申報時專用，由選題教師填寫,經(jīng)教研室討論、教研室主任簽名，報學(xué)院審定，教學(xué)院長簽名后生效。 2、課題類型填：工程設(shè)計類；理論研究類；應(yīng)用（實驗）研究類；軟件設(shè)計類；其它。 3、課題來源填：教師科研；社會生產(chǎn)實踐；教學(xué)；其它 答辯及綜合成績評定表 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 設(shè)計論文題 目 空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計 答辯時間 2018年 5 月 28 日 8 時40 分至 9 時 00 分 答辯地點 C303 答辯小組成 員 姓名 職稱 答辯 記錄 提問人 提問主要內(nèi)容 學(xué)生回答摘要 答辯記錄人簽名： 答辯 小組 意見 答辯評語： 答辯成績 答辯小組組長簽名： 綜合 成績 評定 指導(dǎo)教師評定成績 評閱教師評定成績 答辯成績 綜合評定成績 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 評閱教師評閱表 學(xué)院：XX 專業(yè)：XX 學(xué)生： XX 學(xué)號： XX 題目： 空間超重力環(huán)境下電子組件微焊點可靠性試驗裝置的設(shè)計 評價 項目 評價要素 成績評定 優(yōu) 良 中 及格 不及格 選題 質(zhì)量 選題方向和范圍 選題難易度 選題理論意義和實際應(yīng)用價值 能力 水平 查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 綜合運用知識能力 研究方法與手段 實驗技能和實踐能力 創(chuàng)新意識 設(shè)計 論文 質(zhì)量 內(nèi)容與寫作 結(jié)構(gòu)與水平 規(guī)范化程度 成果與成效 評閱 教師 意見 建議成績 是否同意參加答辯 評語： 評閱教師簽名： 年 月 日