公开(公告)号：CN103500715A

公开(公告)日：2014-01-08

申请号：CN201310461814.0

申请日：2013-09-30

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  陈云 ,  韩雷 ,  李军辉

IPC: H01L21/60

CPC classification number: H01L2224/05554 ,  H01L2224/32145 ,  H01L2224/4809 ,  H01L2224/73265 ,  H01L2224/78 ,  H01L2224/78301 ,  H01L2224/85 ,  H01L2224/85181 ,  H01L2224/85205 ,  H01L2224/85207 ,  H01L2224/92247 ,  H01L2924/00 ,  H01L2924/00012 ,  H01L24/43 ,  H01L2224/43 ,  H01L2224/48091

Abstract: 本发明公开了一种抗侧摆三维引线成弧方法，通过在三维空间的劈刀运动,形成真正意义上三维大跨度弧线，其最终的引线构型不仅仅在XOZ平面，而是分布在整个XYZ空间上，且引线在XOY平面上的投影关于两个焊点之间的连线的中点成中心对称。使得引线上三个折点的残余应力除了可以形成抵抗XOZ平面内变形的弯矩Mx1、Mx2和Mx3外，也能形成抵抗XOY平面内变形的弯矩Mz1、Mz2和Mz3。通过二者组合，使得引线可以抵御来自空间任意方向的外力和变形，形成稳定的、抗侧摆的三维大跨度弧线。

公开(公告)号：CN101372066B

公开(公告)日：2010-08-11

申请号：CN200810143325.X

申请日：2008-10-15

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  邹长辉 ,  乔家平

IPC: B06B1/06 ,  B23K20/10

Abstract: 本发明公开了一种压电式超声换能器驱动电源，包括主控制器、采样电路、调整电路和驱动电路；所述的采样电路和调整电路从压电式超声换能器获取信号，其输出端接所述的主控制器；所述的主控制器接收外部控制发来的信号，并通过驱动电路连接压电式超声换能器；所述的主控制器包括鉴相单元、控制单元、直接数字式频率合成器、调幅限幅单元；所述的鉴相单元接所述采样电路的输出信号；所述的鉴相单元、控制单元、直接数字式率频合成器和调幅限幅单元依次串联后输出信号给所述的驱动电路。与基于DSP和其他控制器的超声电源相比，本发明具有锁相速度快、精度高、输出功率可编程调节等优点。

公开(公告)号：CN101764069A

公开(公告)日：2010-06-30

申请号：CN201010005521.8

申请日：2010-01-16

Applicant: 中南大学

Inventor： 李军辉 ,  王瑞山 ,  王福亮 ,  隆志力 ,  韩雷

IPC: H01L21/50 ,  H01L21/607

CPC classification number: H01L2224/45124 ,  H01L2224/45144 ,  H01L2224/45147 ,  H01L2224/78301 ,  H01L2224/85 ,  H01L2224/85181 ,  H01L2224/85205 ,  H01L2924/14 ,  H01L2924/00 ,  H01L2924/00012 ,  H01L2924/00014

Abstract: 本发明公开了一种用于微电子系统级封装的堆叠芯片悬臂柔性层键合的方法，底层芯片(2)粘接在基板(1)上，上层芯片(3)通过银胶或合金工艺粘接在底层芯片(2)，叠加的上层芯片(3)形成悬臂，上层芯片(3)的I/O焊盘(4)通过微小引线(8)与基板的引脚连接，实现IC封装互连，在键合过程中通过施加高频超声能(5)和键合压力(6)将互连焊球焊接到芯片焊盘(4)上，超声能和键合压力是通过微小焊接劈刀(9)传递能量，在所述的焊盘(4)底层与所述的上层芯片(3)之间设置一层柔性聚合物(7)。本发明减小键合过程冲击，使得多形态能量在键合界面平稳响应、界面结合充分，从而有效地提高悬臂键合的键合强度和SiP封装可靠性。

公开(公告)号：CN101083217A

公开(公告)日：2007-12-05

申请号：CN200610031729.0

申请日：2006-05-30

Applicant: 中南大学

Inventor： 李军辉 ,  韩雷 ,  王福亮 ,  钟掘

IPC: H01L21/607 ,  B23K20/10 ,  B29C65/08

CPC classification number: H01L2224/16

Abstract: 一种热声倒装键合实验台，包括超声倒装焊具系统和加热系统，本发明对粗铝线键合机和金线键合机的超声传能系统的劈刀工具进行改造，把引线键合的尖端劈刀，改为平端劈刀，使超声焊具系统能与倒装芯片大面积接触，加热系统为金线键合机的加热系统，对热声倒装焊接加热，温度范围为室温－400℃，输入超声功率为0－15W，频率60KHz，压力0－1200g，键合时间5－500ms。本发明使超声倒装焊具系统和加热系统协调工作，降低了焊接的功率，提高了焊接的效率。

公开(公告)号：CN101075569A

公开(公告)日：2007-11-21

申请号：CN200610031671.X

申请日：2006-05-18

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  韩雷 ,  钟掘 ,  广明安

IPC: H01L21/607 ,  H01L21/60 ,  B23K20/10

CPC classification number: H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 一种键合参数加载方法，本发明通过监测换能器驱动电流和电压信号，获得换能器的功率信号，再根据统计的功率信号曲线，确定改变键合参数的临界点Tcritical，在临界点Tcritical以前的键合I阶段输入小超声功率、大键合压力；在临界点Tcritical以后的键合II阶段输入大超声功率、小键合压力。这种通过改变键合参数加载过程，提高了键合强度和可靠性，使得能量的输入符合键合界面的实际消耗规律。

公开(公告)号：CN106206339B

公开(公告)日：2018-12-21

申请号：CN201610546341.8

申请日：2016-07-12

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  陈卓 ,  何虎 ,  李军辉 ,  朱文辉

IPC: H01L21/60 ,  H01L23/485

Abstract: 本发明公开了一种微铜柱间铜铜直接热超声倒装键合方法及其装置，将上芯片和下芯片之间的微铜柱对准，将上芯片和下芯片加热到倒装键合所需的温度60℃～220℃；将上芯片压在下芯片上，当施加在芯片上的压力达到预期的压力10MPa～30MPa时，开启超声电源并输出大功率1W～6W，并持续时间10ms～200ms；之后再将压力增大到20MPa～80MPa，超声输出功率降低到1W～3W，并保持时间100ms～2000ms，完成了上下芯片微铜柱之间铜铜直接热超声倒装键合。本发明是一种能保证键合界面微结构的形成以及键合后的强度和可靠性的微铜柱间铜铜直接热超声倒装键合方法及其装置。

公开(公告)号：CN106211606B

公开(公告)日：2018-08-31

申请号：CN201610576017.0

申请日：2016-07-20

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  朱海新 ,  何虎 ,  李军辉 ,  朱文辉

IPC: H05K3/12 ,  H05K1/09 ,  C09D11/52

Abstract: 本发明公开了一种纳米银/石墨烯复合墨水的热超声烧结方法及其装置，将纳米银粉末和石墨烯分散在混合有机溶剂中，配置质量百分比为0.01％～90％的纳米银/石墨烯复合墨水；通过气压将高粘度的纳米银/石墨烯复合墨水从胶筒中挤出来，通过点胶头涂写在柔性基板上形成带导电电路的柔性基板；将烘干的带导电电路的柔性基板放在两层PDMS保护塑料之间，施加压力达到所需值3～30MPa；加热温度为60～160℃；然后，在3～30MPa、60‑160℃的条件下，进行热压预烧结，烧结时间为1‑10分钟，在3‑30MPa、60‑160℃的条件下进行热超声烧结，烧结时间为1‑10分钟，通过超声、压力和温度的作用，实现纳米银/石墨烯之间的固态扩散，制备出具有良好导电性能和机械弯折性能的柔性电路。

公开(公告)号：CN105101658B

公开(公告)日：2017-10-20

申请号：CN201510566877.1

申请日：2015-09-09

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  毛鹏 ,  李艳妮 ,  何虎 ,  朱文辉

IPC: H05K3/12

Abstract: 本发明公开了一种纳米银导电墨水的热超声低温烧结方法，包括如下步骤：将纳米银导电墨水涂布在柔性基板上形成所需互连线路，然后在基板的上下分别包裹上一层聚酰亚胺薄膜，放置于底板上，以防止互连线路受污染；将底板预热到100‑150℃，形成温度烧结环境；施加5‑20Mpa的压力以及频率为10‑50KHz的超声对线路进行热超声烧结；在热超声烧结3‑10分钟后取出完成烧结。本发明通过热超声烧结的方式对柔性基板上的纳米银导电墨水轨迹线进行烧结，烧结温度降低到了120℃，大大缩短了烧结时间，将烧结时间降到5分钟以下，且经过热超声烧结后的纳米银导电线路在超声的作用下增大了纳米银颗粒分布的致密度，纳米银互连线路的电阻率降低到4.25×10‑8（Ω.m）。

公开(公告)号：CN104157595B

公开(公告)日：2016-11-02

申请号：CN201410326888.8

申请日：2014-07-10

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  王峰 ,  李军辉 ,  韩雷

IPC: H01L21/67 ,  H01L21/60

CPC classification number: H01L2224/48091 ,  H01L2924/00014

Abstract: 本发明公开了一种基于电化学生长的微电子封装引线互连方法与装置，该装置包括用于电化学反应的电解槽(6)及电解液、具有多通道输出的电沉积电源(5)、用于为芯片焊盘通电的芯片微电极阵列、用于为基板焊盘通电的基板微电极阵列、用于对准微电极与芯片/基板焊盘的机器视觉系统和整机控制系统(12)；芯片微电极阵列分别接电沉积电源的阴极；基板微电极阵列分别接电沉积电源的阳极；微电极阵列的底座位于最低位时，所有的探针与所有的焊盘接触，从而为焊盘通电，在通电的焊盘之间基于电解沉积模式生长出引线。本发明采用简单的机构和控制，能并行实现微电子芯片与基板的引线互连。

公开(公告)号：CN106011962A

公开(公告)日：2016-10-12

申请号：CN201610548373.1

申请日：2016-07-13

Applicant: 中南大学

Inventor： 王福亮 ,  肖红彬 ,  王峰 ,  李军辉 ,  王彦 ,  朱文辉

IPC: C25D5/20 ,  C25D7/12 ,  C25D21/12

CPC classification number: C25D5/20 ,  C25D7/12 ,  C25D21/12

Abstract: 本发明公开了一种超声外场作用下的TSV电镀方法及系统，电镀方法包括以下步骤：步骤1：将带TSV微盲孔的硅片放放置在密闭容器内，容器内填充有含有添加剂的电镀液，对该容器进行抽真空预处理，使得电镀液浸润到TSV微盲孔中；然后放置10～60分钟，等添加剂在TSV微盲孔内表面达到初步吸附平衡；步骤2：将硅片与电镀电源的负极连接在一起，放入电镀槽中，作为电镀阴极；步骤3：开启电镀电源，进行阴极铜离子沉积反应；同时开启超声电源，对TSV微盲孔内施加超声激励，利用超声的空化效应，实现TSV微盲孔孔口电镀的抑制、孔底电镀的加速，形成自底向上的完全填充。本发明能有效利用超声作为外加能场增强TSV镀铜填充。