TG 
?研究熱降解。 
?化學(xué)反應(yīng)所導(dǎo)致的質(zhì)量變化諸如吸收、吸附、脫附。 
?樣品純度。 
DTA
?主要用于檢測(cè)轉(zhuǎn)變溫度 
?樣品純度 
DSC 
?測(cè)定主要的轉(zhuǎn)變溫度。 
?晶體相熔化熱的測(cè)定以及結(jié)晶度。 
?研究晶體動(dòng)力學(xué) 
?測(cè)定熱容。 
?測(cè)定生成熱。 
?樣品純度。 
熱分析技術(shù)在材料研究中的應(yīng)用 
?熱分析技術(shù)的所有的適用性幾乎都會(huì)導(dǎo)致其在科學(xué)的每一個(gè)領(lǐng)域種得到應(yīng)用，著重強(qiáng)調(diào)在材料技術(shù)、材料工程以及純材料科學(xué)研究中解決問題。

半導(dǎo)體業(yè)務(wù)中的典型供應(yīng)鏈， 顯示了需要材料表征、材料選擇、質(zhì)量控制、工藝優(yōu)化和失效分析的不同工藝步驟

熱分析在半導(dǎo)體封裝行業(yè)中有不同的應(yīng)用。使用的封裝材料通常是環(huán)氧基化合物（環(huán)氧樹脂模塑化合物、底部填充環(huán)氧樹脂、銀芯片粘接環(huán)氧樹脂、圓頂封裝環(huán)氧樹脂等）。具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性以及良好戶外性能的環(huán)氧樹脂非常適合此類應(yīng)用。固化和流變特性對(duì)于確保所生產(chǎn)組件工藝和質(zhì)量保持一致具有重要意義。

通常，工程師將面臨以下問題：

特定化合物的工藝窗口是什么？

如何控制這個(gè)過程？

優(yōu)化的固化條件是什么？

如何縮短循環(huán)時(shí)間？

珀金埃爾默熱分析儀的廣泛應(yīng)用可以提供工程師正在尋找的答案。

差示掃描量熱法(DSC)

此項(xiàng)技術(shù)Z適合分析環(huán)氧樹脂的熱性能，如圖1所示。測(cè)量提供了關(guān)于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、固化反應(yīng)的起始溫度、固化熱量和工藝Z終溫度的信息。

圖 1. DSC曲線顯示環(huán)氧化合物的固化特征

DSC可用于顯示玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，因?yàn)樗诮o定溫度下隨固化時(shí)間（圖2）的變化而變化。

圖 2. DSC 曲線顯示玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

隨著固化時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是衡量環(huán)氧化合物交聯(lián)密度的良好指標(biāo)。事實(shí)上，過程工程師可以通過繪制玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與不同固化溫度下固化時(shí)間的關(guān)系圖來確定Z適合特定環(huán)氧化合物的工藝窗口（圖3）。

圖 3. 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與不同固化溫度下的固化時(shí)間的關(guān)系

如果工藝工程師沒有測(cè)試這些數(shù)據(jù)，則生產(chǎn)過程通常會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量低下，如圖4所示。

圖 4. 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與不同固化溫度下的固化時(shí)間的關(guān)系

在本例中，制造銀芯片粘接環(huán)氧樹脂使用的固化條件處于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與時(shí)間的關(guān)系曲線的上升部分（初始固化過程）。在上述條件下，只要固化時(shí)間或固化溫度略有改變，就有可能導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生巨大變化。

結(jié)果就是組件在引腳框架和半導(dǎo)體芯片之間容易發(fā)生分層故障。通過使用功率補(bǔ)償DSC（例如珀金埃爾默的雙爐DSC），生成上述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與溫度 / 時(shí)間關(guān)系曲線，可確定Z佳工藝條件。使用此法，即使是高度填充銀芯片粘接環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變也可以被檢測(cè)出。這些數(shù)據(jù)為優(yōu)化制造工藝提供了極有幫助的信息。

使用DSC技術(shù)，可以將固化溫度和時(shí)間轉(zhuǎn)換至160° C和2.5小時(shí)，以此達(dá)到優(yōu)化該環(huán)氧樹脂固化條件的目的。這一變化使過程穩(wěn)定并獲得一致的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值。在珀金埃爾默，DSC不僅被用于優(yōu)化工藝，而且還通過監(jiān)測(cè)固化產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值，發(fā)揮質(zhì)量控制工具的作用。

DSC 8000 差示掃描量熱儀

DSC 還可以用于確定焊料合金的熔點(diǎn)。用DSC分析含有3%（重量比）銅(Cu)、銀(Ag)或鉍(Bi)的錫合金。圖5中顯示的結(jié)果表明，不同成分的合金具有非常不同的熔點(diǎn)。含銀合金在相同濃度（3%（重量比））下熔點(diǎn)Z低。

圖 5. DSC：不同焊接合金在不同濕度環(huán)境下的熔點(diǎn)分析

熱重分析(TGA)

珀金埃爾默熱分析儀有助于設(shè)計(jì)工程師加深對(duì)材料選擇的理解。例如，珀金埃爾默TGA 8000?（圖6）可以檢測(cè)出非常小的重量變化，并可用于測(cè)量重要的材料參數(shù)，如脫氣性能和熱穩(wěn)定性。這將間接影響組件的可焊性。圖7顯示了在230°C 和260° C下具有不同脫氣性能的兩種環(huán)氧樹脂封裝材料。重量損失（脫氣）程度越高，表明與引腳框架接觸的環(huán)氧樹脂密封劑的環(huán)氧—引腳框架分離概率越高。

圖 6. 珀金埃爾默TGA 8000

圖 7. TGA結(jié)果顯示兩種材料具有不同的脫氣性能

熱機(jī)械分析(TMA)

當(dāng)材料經(jīng)受溫度變化時(shí)，TMA可精確測(cè)量材料的尺寸變化。對(duì)于固化環(huán)氧樹脂體系，TMA可以輸出熱膨脹系數(shù)(CTE)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。環(huán)氧樹脂的熱膨脹系數(shù)是非常重要的參數(shù)，因?yàn)榧?xì)金線嵌入環(huán)氧化合物中，并且當(dāng)電子元件經(jīng)受反復(fù)的溫度循環(huán)時(shí)，高熱膨脹系數(shù)可能導(dǎo)致電線過早斷裂。不同熱膨脹系數(shù)之間的拐點(diǎn)可以定義為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（圖8）。TMA還可以用于確定塑料部件的軟化點(diǎn)和焊料的熔點(diǎn)。

圖 8. 顯 TMA 4000 測(cè)試的典型的 TMA 圖

動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)

選擇材料時(shí)，內(nèi)部封裝應(yīng)力也是關(guān)鍵信息。將DMA與 TMA技術(shù)結(jié)合，可以獲得關(guān)于散裝材料內(nèi)應(yīng)力的定量信息。DMA測(cè)量材料的粘彈性，并提供不同溫度下材料的模量，具體如圖9所示。當(dāng)材料經(jīng)歷熱轉(zhuǎn)變時(shí)，模量發(fā)生變化，使分析人員能夠輕松指出熱轉(zhuǎn)變，如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶或熔化。

圖 9. DMA 8000 測(cè)試的典型的 DMA 圖

熱分析儀用于ASTM? 和IPC材料標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)、質(zhì)量控制和材料開發(fā)。圖10顯示了一個(gè)涉及熱分析儀的IPC試驗(yàn)。珀金埃爾默DMA目前已在半導(dǎo)體行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

圖 10. DMA：顯示透明模塑化合物的內(nèi)應(yīng)力

熱分析儀是半導(dǎo)體封裝行業(yè)的重要工具。它們不僅在設(shè)計(jì)和開發(fā)階段發(fā)揮了重要作用，而且還可用于進(jìn)行故障分析和質(zhì)量控制。許多標(biāo)準(zhǔn)方法都對(duì)熱分析的使用進(jìn)行了描述（圖11）。使用珀金埃爾默熱分析儀，用戶可以優(yōu)化加工條件并選擇合適的材料以滿足性能要求，從而確保半導(dǎo)體企業(yè)能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品?？紤]到此類分析可以節(jié)省大量成本，熱分析儀無疑是一項(xiàng)“必備”試驗(yàn)設(shè)備！

圖 11. 用于標(biāo)準(zhǔn)方法的熱分析儀

      作為一種成熟的材料表征手段，熱分析技術(shù)在各個(gè)應(yīng)用行業(yè)越來越普及和深入。而近年來，隨著科技創(chuàng)新和新興熱點(diǎn)技術(shù)的推進(jìn)，熱分析技術(shù)也在不斷開拓出新的用武之地，并且陸續(xù)伴隨有新產(chǎn)品新技術(shù)問世，迎接行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

      作為熱分析技術(shù)領(lǐng)域的ling導(dǎo)者，梅特勒-托利多是世界上Z早的和Z主要的熱分析儀器制造商之一，致力于提供更的熱分析技術(shù)解決方案。2019梅特勒-托利多熱分析應(yīng)用大會(huì)7月將在上海舉辦，誠(chéng)邀您參加！

2019梅特勒-托利多熱分析應(yīng)用大會(huì)

瞻望前沿技術(shù)  聚焦創(chuàng)新應(yīng)用

地點(diǎn)：上海中庚聚龍酒店

         上海市閔行區(qū)閔虹路80號(hào)

報(bào)到：7月10日 周三 全天 

大會(huì)：7月11日 周四 9:00-17:30 

         7月12日 周五 08:30-15:00

注意事項(xiàng)：

1. 大會(huì)diyi天接受非用戶報(bào)名，第二天進(jìn)階培訓(xùn)只接受現(xiàn)有用戶報(bào)名。

2. 此次會(huì)議免費(fèi)（每個(gè)單位限2人）

3. 梅特勒-托利多提供會(huì)議期間午餐及7月11日歡迎晚宴(18:30-20:30)

4. 往返差旅及住宿由參會(huì)人員自理，可選入住會(huì)議酒店或自行安排。 

上海中庚聚龍酒店（五星）協(xié)議價(jià)：

標(biāo)間700元/晚（可入住兩人含雙早）

單間600元/晚（可入住一人含單早）

      本年度熱分析應(yīng)用大會(huì)定位在“技術(shù)發(fā)展前沿”、“創(chuàng)新與熱點(diǎn)應(yīng)用”兩個(gè)主題，我們將邀請(qǐng)知名企業(yè)及學(xué)術(shù)界的ZS專家為大家介紹熱分析技術(shù)前沿和Z新相關(guān)應(yīng)用動(dòng)態(tài)，分享他們的成果與應(yīng)用心得，幫助各與會(huì)人員開拓思路并解決實(shí)際應(yīng)用中的問題。

會(huì)議特邀嘉賓

* 詳細(xì)日程安排識(shí)別文末二維碼查看實(shí)時(shí)更新

進(jìn)階培訓(xùn)（只接受現(xiàn)有用戶報(bào)名）：

1. 08:30-12:00  測(cè)試技巧，曲線解析，儀器保養(yǎng)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)量認(rèn)證等

2. 13:00-15:00  重疊熱效應(yīng)的分離；軟件高級(jí)功能等

報(bào)名方式

會(huì)務(wù)聯(lián)系：董女士 

電話：18861100907                      

郵件：huicong.dong@mt.com 

報(bào)名方式：識(shí)別下方二維碼填寫信息報(bào)名

截止時(shí)間：2019年7月3日前

誠(chéng)邀各行業(yè)朋友暨對(duì)熱分析感興趣的專家學(xué)者、研發(fā)，測(cè)試和管理人員參加本次會(huì)議，交流分享經(jīng)驗(yàn)。