天线（antenna） 上海交通大学2017PRP 汇报人：你 导 师：段力.

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1 天线（antenna） 上海交通大学2017PRP 汇报人：你 导 师：段力

2 5W1H 1 Why 2 What 3 Who 4 When 5 Where 6 How 7 Summary

3 Why 为什么要有天线 无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。 fr： fr：

4 研究背景 集成电路封装的作用 提供路径电流 分配电路信号 传导电路系统热量 提供力学支撑 保护电路环境 封装的多元化作用
集成电路封装不仅起到为电路提供路径电流，分配电路信号，及传递电路系统热量的作用，还对芯片起到物理支撑和保护的作用，从而使芯片能够正常运行，并保证由芯片封装成的产品具有较高的稳定性和可靠性。 封装的多元化作用 芯片的可靠性和稳定性

5 研究背景 2D封装、2.5D封装、3D封装

6 研究背景 硅基转接板 玻璃基转接板 聚合物基转接板 优势 劣势 优势 劣势 优势 劣势 1.导热性能好 2.高可靠性 1.成本高
2.制备工艺难度大 硅基转接板 优势 劣势 1.热稳定性好 2.尺寸大厚度薄 玻璃基转接板 通孔制备工艺难度大 聚合物基转接板 优势 劣势 1.制备工艺简单 2.成本低，成品率高 1.刚度性能大 2.导热性能差

7 研究背景 主要研究内容 聚合物基转接板 强化 有序啮合微结构 优化 金属增强聚合物基转接板 无序晶须 复合增强型聚合物基转接板

8 目录 1 2 3 4 5 6 7 CONTENTS 研究背景 复合增强型聚合物基转接板的设计 晶须增强聚合物复合材料
复合增强型聚合物基转接板的仿真 5 制备工艺 6 性能测试与表征 7 总结与展望

9 复合增强型聚合物基转接板的设计 复合增强型聚合物基转接板设计 网状金属结构增强聚合物基转接板 复合增强型聚合物基转接板 原有模型
呈单向哑铃状 原有模型 最新设计的模型

10 目录 1 2 3 4 5 6 7 CONTENTS 研究背景 复合增强型聚合物基转接板的设计 晶须增强聚合物复合材料
复合增强型聚合物基转接板的仿真 5 制备工艺 6 性能测试与表征 7 总结与展望

11 晶须增强聚合物复合材料 晶须含量对晶须分散效果的影响
随着碳化硅晶须质量分数的增加，晶须交织成的网状结构越来越密集。然而当晶须的掺杂含量达到某一程度时，开始出现晶须团聚，难以混合均匀等现象

12 目录 1 2 3 4 5 6 7 CONTENTS 研究背景 复合增强型聚合物基转接板的设计 晶须增强聚合物复合材料
复合增强型聚合物基转接板的仿真 5 制备工艺 6 性能测试与表征 7 总结与展望

13 复合增强型聚合物基转接板的仿真 金属增强聚合物基转接板的建模 1 2 网状金属增强结构模型 啮合微结构强化模型

14 复合增强型聚合物基转接板的仿真 转接板模型的上下表面温度分别设置为100 0C，25 0C

15 复合增强型聚合物基转接板的仿真 晶须含量对网状金属结构增强型聚合物基转接板力学性能的影响
0% 1% 2% 4% 7% 9% 固定X方向的某一表面，在另一表面施加相同的力载荷10MPa。分析两种结构模型在相同的力载荷下，金属增强结构的形状和碳化硅晶须含量对转接板的形变量大小的影响。

16 目录 1 2 3 4 5 6 7 CONTENTS 研究背景 复合增强型聚合物基转接板的设计 晶须增强聚合物复合材料
复合增强型聚合物基转接板的仿真 5 制备工艺 6 性能测试与表征 7 总结与展望

17 制备工艺 电镀镍作为金属导电柱 电镀镍作为金属增强结构 旋涂晶须聚酰亚胺复合材料作为绝缘介质层

18 整个工艺过程，从整体到局部，从俯视到剖面
制备工艺 整个工艺过程，从整体到局部，从俯视到剖面

19 目录 1 2 3 4 5 6 7 CONTENTS 研究背景 复合增强型聚合物基转接板的设计 晶须增强聚合物复合材料
复合增强型聚合物基转接板的仿真 5 制备工艺 6 性能测试与表征 7 总结与展望

20 性能测试与表征 刚度性能 动态机械分析仪 室温 0-18N 0.5N/min 长25mm 宽1.6mm 厚0.09mm

21 性能测试与表征 刚度性能 1 碳化硅晶须 提升了聚酰亚胺的性能 改善了界面结合性能 2 啮合微结构 机械互锁作用，极大增强了界面结合性能
21.09 GPa 15.52 GPa 2 啮合微结构 机械互锁作用，极大增强了界面结合性能 抵抗多方向的形变，提升刚度性能 杨氏模量

22 目录 1 2 3 4 5 6 7 CONTENTS 研究背景 复合增强型聚合物基转接板的设计 晶须增强聚合物复合材料
复合增强型聚合物基转接板的仿真 5 制备工艺 6 性能测试与表征 7 总结与展望

23 总结与展望 根据转接板的发展现状，基于现有金属增强聚合物基转接板提出优化方案，设计了基于啮合微结构和碳化硅晶须的复合增强型聚合物基转接板。阐述了金属啮合微结构的有序增强原理和碳化硅晶须的无序增强原理。 1 2 分析了复合材料薄膜的制备方法，对比球磨混合工艺与高速机械搅拌混合工艺的优缺点 。研究了碳化硅晶须质量分数对晶须在聚酰亚胺中的分散效果和复合材料薄膜性能的影响。 总结 3 应用MEMS微加工工艺制备了两种类型的金属增强聚合物基转接板，描述了制备工艺流程。 4 对金属增强聚合物基转接板进行仿真分析，研究啮合微结构和晶须含量对转接板性能的影响。 5 对制备出的两种类型的金属增强聚合物基转接板进行性能表征，主要针对转接板的刚度、热导率、热膨胀和电导通性能进行研究。

24 总结与展望 创新点一 创新点二 在原有金属网状结构上添加了向聚合物基体内延伸的有序分布的啮合微结构。啮合微结构有序分布在金属网状结构上，通过机械互锁原理增强了聚合物和金属之间界面结合力，改善了聚合物和金属之间的界面性能。 在原有聚合物基体中添加碳化硅晶须作为无序增强相。碳化硅晶须无序而均匀地分布在聚酰亚胺中，大大提升了聚合物的综合性能。本文首次提出将性能优化的碳化硅晶须增强聚酰亚胺复合材料应用到用于2.5D封装的转接板中。聚合物基体性能的提升缩小了和金属之间的性能差异，改善了界面性能。同时聚合物基体性能的提升会改善转接板的整体性能。

25 总结与展望 金属网状结构和啮合微结构是可以设计的。可以通过改变啮合微结构的形状、尺寸以及分布位置，来进一步提升聚合物基转接板的性能。 展望 1 2 3 4 复合材料还有很大的研究空间，基体和增强相都可以进行优化选择。相比于晶须，纳米线的长径比更大，可以考虑将碳化硅纳米线掺杂到聚合物基体中。 对晶须或纳米线进行表面处理即化学功能化，这样将增强晶须或纳米线与聚合物基体的结合效果，从而增强聚合物的性能。 寻求降低线间噪声干扰的结构设计也会是接下来的研究方向。

26 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 发表论文 申请专利
[1] Liu Y, Sun Y, Wang Y, et al. A complex reinforced polymer interposer with ordered Ni grid and SiC nano-whiskers Polyimide composite based on micromachining technology[J]. Electronic Materials Letters, 1-8. [2] Liu Y, Kang D, Sun Y, et al. Design and simulation of a non-silicon composite interposer with reinforced structure[C]//TENCON IEEE Region 10 Conference. IEEE, 2015: 1-4.（SCI： ） [3] Liu Y, Wang Y, Ding G. Strengthening of polyimide composites by SiC whiskers[J] [4] Yunna Suna, Seung-lo Leeb, Yanmei Liua, Jiangbo Luoa, Yan Wanga*, Guifu Dinga*, Hong Wanga, Jinyuan Yaoa. Thermomechanical reliability of a Cu-TSV integration model based on 3D fabrication processes. Accepted. 申请专利 丁桂甫，刘艳梅，王艳等，采用啮合微结构的金属聚合物复合材料转接板及制备方法。公开号：CN A。

27 THANK YOU！ 汇报人：刘艳梅 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： Word教程： Excel教程： 优秀PPT下载： PPT教程： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： PPT模板下载： 行业PPT模板： 教案下载： PPT论坛：