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安彤

发布日期:2021-07-20  来源:   点击量:

姓名

安彤

联系方式




 

性别

邮箱

antong@bjut.edu.cn

学位

工学博士

职称

副教授

学术兼职

2018电子封装技术国际会议(ICEPT)技术分委员会委员

Journal of Electronic Materials、Journal of Materials Science: Materials in Electronics、Journal of Mechanics审稿人

留学经历

2019.8-2020.7 英国诺丁汉大学访问学者

教学课程

材料力学

主要研究方向

研究方向1:功率半导体器件失效机理与寿命评估方法研究

通过实验、理论分析和数值模拟,研究汽车级IGBT模块在主要服役条件下的失效机理,建立一套汽车级IGBT模块功率循环实验虚拟仿真分析方法。主要研究内容为:搭建可模拟汽车加速、减速、巡航等不同负载状态,以及考虑温度、振动等环境条件的汽车级IGBT模块功率循环可靠性综合测试实验平台;实验研究不同服役条件下汽车级IGBT模块失效模式,建立模块失效判据;建立能反映由于Al键合失效、Al金属化层重构、焊料层失效引起的汽车级IGBT力学行为、电气性能、传热性能变化的力学模型和数值分析模型;发展一套汽车级IGBT模块功率循环实验虚拟仿真分析方法,应用于IGBT模块寿命评估。研究目标为:给出汽车级IGBT模块在不同服役条件下力学行为的清晰图像,建立一套汽车级IGBT模块功率循环实验虚拟仿真分析方法,为汽车级IGBT模块的优化设计、寿命评估以及可靠性评价提供重要的科学依据和分析模型。

研究方向2:三维电子封装关键结构的力学行为研究

研究三维电子封装关键结构TSV-Cu在工艺条件和服役条件下的胀出行为。通过实验观测、理论分析和有限元数值模拟,建立能描述TSV-Cu微结构特点和力学行为的微观力学模型;给出工艺和服役条件下TSV-Cu的胀出量或缩进量计算的模型、理论、技术和方法;为改进和提高TSV技术的热机械可靠性设计提供工程化分析模型和工具。

研究方向3:电子封装互连可靠性与寿命模型研究

针对典型航空用塑封球栅阵列(PBGA)封装在热、振综合条件下的疲劳破坏行为进行系统研究;建立热、振综合作用下PBGA封装疲劳寿命预测模型;分析封装疲劳可靠性的关键影响因素。该项目研究成果已应用于PBGA封装焊点疲劳寿命评估,为PBGA封装器件的设计与使用提供指导。

主要科研项目

1. 国家重点研发计划“增程式燃料电池轿车动力系统平台及整车集成技术”,课题一“面向产业化的增程式燃料电池轿车集成关键技术研究”任务“复杂工况下整车关键系统的结构安全分析”(2018YFB0105400),2018.06-2021.6。

2. 国家自然科学基金面上项目“复杂工况下汽车级IGBT模块失效机理与寿命评估方法研究”(11872078),2019.01-2022.12。

3. 国家自然科学基金青年科学基金项目“功率半导体器件IGBT中Al金属化层损伤机理与疲劳寿命模型研究”(11502006),2016.01-2018.12。

4. 北京市自然科学基金面上项目“热、振及热振耦合条件下塑封球栅阵列封装(PBGA)焊点失效机理与疲劳寿命模型研究”(2182011),2018.01-2020.12。

5. 中国博士后科学基金面上一等资助“三维电子封装关键结构TSV-Cu胀出行为研究”(2015M570018),2015.06-2016.05。

6. 中国航空综合技术研究所委托项目“电子封装互连可靠性测试与寿命模型研究”,2015.01-2016.12。

7. 中铁检验认证中心委托项目“第三轨关键零件试验与失效分析”,2016.09-2016.12。

8. 工业和信息化部电子第五研究所“倒装焊封装中关键结构失效分析与可靠性评价方法”,2018.10.1-2019.10.1。

9. 全球能源互联网研究院有限公司“基于可靠性测试和数值模拟的压接IGBT焊层失效机理分析”,2019.10-2020.10。

主要学术成果(论文、专利、专著、译著等)

截至2021年7月,在力学、微电子封装技术类权威期刊发表期刊论文20余篇,国际会议论文30余篇出版译著2部已申请或授权专利、软件著作权10余项。

代表性SCI期刊论文:

[1] ZHAO Jingyi, AN Tong*, FANG Chao, BIE Xiaorui, QIN Fei*, CHEN Pei, DAI Yanwei. A study on the effect of microstructure evolution of the aluminum metallization layer on its electrical performance during power cycling. IEEE Transactions on Power Electronics, 2019, 34(11): 11036-11045. (中科院一区TOP, JCR分区Q1)

[2] QIN Fei, BIE Xiaorui, AN Tong*, DAI Jingru, DAI Yanwei, CHEN Pei. A lifetime prediction method for IGBT modules considering the self-accelerating effect of bond wire damage. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2021, 9(2): 2271-2284. (中科院二区, JCR分区Q1)

[3] QIN Fei, ZHAO Jingyi, AN Tong*, Dai Jingru, DAI Yanwei, CHEN Pei. Effect of crack evolution on the resistance and current density of the Al metallization in the IGBT module during power cycling. IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 2020, 20(4): 706-715.

[4] AN Tong, QIN Fei*, ZHOU Bin*, CHEN Pei, DAI Yanwei, LI Huaicheng, TANG Tao. Vibration lifetime estimation of PBGA solder joints using Steinberg model. Microelectronics Reliability, 2019, 102: 113474.

[5] AN Tong*, FANG Chao, QIN Fei, LI Huaicheng, TANG Tao, CHEN Pei. Failure study of Sn37Pb PBGA solder joints using temperature cycling, random vibration and combined temperature cycling and random vibration tests. Microelectronics Reliability, 2018, 91: 213-226.

[6] AN Tong*, QIN Fei, CHEN Si, CHEN Pei. The effect of the diffusion creep behavior on the TSV-Cu protrusion morphology during annealing. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2018, 29(19): 16305-16316.

[7] CHEN Si, AN Tong*, QIN Fei, CHEN Pei. Microstructure evolution and protrusion of electroplated Cu filled in through silicon vias subjected to thermal cyclic loading. Journal of Electronic Materials, 2017, 46(10): 5916-5932. (被评为美国TMS协会FMD/JEM 2017年度最佳论文)

[8] WU Wei, QIN Fei, AN Tong*, CHEN Pei. A study of creep behavior of TSV-Cu based on nanoindentaion creep test. Journal of Mechanics, 2016, 32(6): 717-724.

[9] CHEN Si, QIN Fei*, AN Tong*, CHEN Pei, XIE Bin, SHI Xunqing. Protrusion of electroplated copper filled in through silicon vias during annealing process. Microelectronics Reliability, 2016, 63: 183-193.

[10] 陈思, 秦飞, 安彤*, 王瑞铭, 赵静毅. 退火工艺对硅通孔填充Cu微结构演化与胀出行为的影响. 金属学报, 2016, 52(2): 202-208.

[11] WU Wei, QIN Fei, AN Tong*, and CHEN Pei. Experimental and numerical investigation of mechanical properties of electroplating copper filled in through silicon vias. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, 2016, 6(1): 23-30.

[12] AN Tong*, QIN Fei. Relationship between the intermetallic compounds growth and the microcracking behavior of lead-free solder joints. Transactions of the ASME, Journal of Electronic Packaging, 2016, 138: 011002 (10 pages).

 

个人自述(个人经历、获奖情况等)

安彤,工学博士,北京工业大学 太阳成集团tyc138 电子封装技术与可靠性研究所,副教授,博士生导师。

科研方面,近年来一直专注于功率器件可靠性方面的研究,重点关注复杂工况下汽车级IGBT的寿命评估方法。自主搭建了可模拟汽车加速、减速、巡航等不同负载状态,以及考虑温度、振动等环境条件的汽车级IGBT模块功率循环可靠性综合测试实验平台;建立了一套汽车级IGBT模块功率循环实验虚拟仿真分析方法,为汽车级IGBT模块的优化设计、寿命评估以及可靠性评价提供重要的科学依据和分析模型。

教学方面自2016年9月起担任机械工程专业本科生专业基础必修课《材料力学III》(64学时)、《材料力学IV》(16学时)主讲教师,获得学生的普遍好评。2017年参与了北京工业大学第十一届青年教师教学基本功比赛暨北京高校第十届青年教师教学基本功比赛校内选拔赛,荣获了理工组二等奖、最佳教学演示奖以及最佳教案奖。

个人风采照


 


 

                                       

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