|
|
三维集成堆叠结构的晶圆级翘曲仿真及应用
谭琳,王谦,郑凯,周亦康,蔡坚
随着先进电子封装产品对低成本和高性能的需求不断提高，三维集成技术以其传输速度快、功耗低、封装尺寸小、系统集成度高等优势，逐渐成为一个主流研发方向。三维集成封装通常采用晶圆级制造技术，由于半导体制造工艺及三维结构设计的复杂性，加之晶圆尺寸增大、厚度减小等发展趋势，使得有效控制晶圆翘曲以保证产品良率和可靠性面临着更大挑战。针对12英寸晶圆的典型三维集成结构，采用有限元仿真分析方法，研究多层薄膜堆叠产生的晶圆翘曲。对临时键合、晶圆减薄、晶圆键合及解键合等不同晶圆制造工艺中的翘曲变化进行了模拟计算，并选取关键工艺及设计参数进行评估与优化。通过对比实际产品的测量结果验证了仿真模型的合理性，运用仿真方法为产品设计提供了参数选择的指导依据。
X
谭琳,王谦,郑凯,周亦康,蔡坚. 三维集成堆叠结构的晶圆级翘曲仿真及应用[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40201-.
TAN Lin, WANG Qian, ZHENG Kai, ZHOU Yikang, CAI Jian. Wafer-Level Warpage Simulation and Applications of 3D Integrated Stacking Structure[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40201-.
|
|
|
有限元仿真优化布局解决金金键合局域化问题
张丹青,韩易,商庆杰,宋洁晶,杨志
晶圆金金键合技术在集成电路封装、微机电系统（MEMS）器件制造、CMOS图像传感器制作及LED制造等行业中被广泛应用。在MEMS环形器的制造过程中，由于金金键合的压力分布不均匀，导致其键合有效区域仅限于键合区域的边缘位置，即存在键合局域化问题，因此器件的整体可靠性较差。结合有限元力学仿真和金金键合实验，优化了键合点的分布，确保键合压力分布更加均匀。将有效键合面积从20%提升到77%，单颗芯片的平均剪切力从41.5 N增大到80.3 N，有效提升了MEMS环形器的可靠性。
X
张丹青,韩易,商庆杰,宋洁晶,杨志. 有限元仿真优化布局解决金金键合局域化问题[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40202-.
ZHANG Danqing, HAN Yi, SHANG Qingjie, SONG Jiejing, YANG Zhi. Finite Element Simulation Optimized Layout Solution to the Localization Problem of Au-Au Bonding[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40202-.
|
|
|
微电路模块异质黏接封装失效行为的研究
黄国平,王晓卫,陈科科
为了避免微电路模块的异质黏接封装失效，采用铝合金表面处理和塑料外壳改性的方法，实现优良的异质黏接封装效果。在金属与塑料的异质黏接封装过程中，采用经过150目喷砂预处理的6061铝合金底板，将聚苯硫醚（PPS）塑料外壳从底板上剥离，剥离强度最大可达1.83 N/mm，异质黏接封装的可靠性得到明显提高，开裂失效得到有效抑制。在PPS塑料外壳中添加质量分数为30%的玻璃纤维，在125 ℃下对其进行2 h的退火热处理，其抗弯强度最大可达246 MPa，该工艺有效改善了由于PPS塑料外壳侧壁鼓包变形导致的封装失效。
X
黄国平,王晓卫,陈科科. 微电路模块异质黏接封装失效行为的研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40203-.
HUANG Guoping, WANG Xiaowei, CHEN Keke. Research on the Failure Behavior of Heterogeneous Bonding Packaging in Microcircuit Modules[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40203-.
|
|
|
基于ENEPIG镀层的无压纳米银膏烧结失效分析
徐达,戎子龙,杨彦锋,魏少伟,马紫成
总结了在化学镍钯浸金（ENEPIG）镀层上采用纳米银膏进行无压烧结时出现的失效模式。通过分析烧结镀层的微观形貌及力学性能，确认界面污染、烧结不充分及镀层缺陷是导致烧结失效的主要原因。应特别关注镍原子向镀层表面扩散导致的烧结失效风险。为保证烧结质量的稳定性和可靠性，需要充分重视界面的洁净度，对芯片、基板的存储条件和存储寿命实施严格管控，还需要优化烧结曲线，充分考虑溶剂释出所需时间、烧结峰值温度及其停留时间、降温速率等因素。研究结果为纳米银膏的无压烧结研究提供了新的理论参考。
X
徐达,戎子龙,杨彦锋,魏少伟,马紫成. 基于ENEPIG镀层的无压纳米银膏烧结失效分析[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40204-.
XU Da, RONG Zilong, YANG Yanfeng, WEI Shaowei, MA Zicheng. Failure Analysis of Pressureless Nano-Silver Paste Sintering Based on ENEPIG Coating[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40204-.
|
|
|
基于压力辅助烧结方法改善LTCC基板翘曲的研究
杨兴宇,马其琪,张艳辉,贾少雄
低温共烧陶瓷（LTCC）基板普遍存在翘曲问题。由于不同材料和结构的LTCC基板的翘曲存在差异性，基于基板材料和结构方面改善翘曲的办法存在一定的局限性。提出一种新型的压力辅助烧结方法，该方法通过将耐高温压片和LTCC基板相结合，能够有效改善基板翘曲，同时满足基板的可靠性要求。不同厚度的耐高温压片能够平衡基板翘曲和扭曲之间的关系，从而确保LTCC基板形态稳定。压力辅助烧结方法为改善LTCC基板翘曲提供了新的思路。
X
杨兴宇,马其琪,张艳辉,贾少雄. 基于压力辅助烧结方法改善LTCC基板翘曲的研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40205-.
YANG Xingyu, MA Qiqi, ZHANG Yanhui, JIA Shaoxiong. Research on Improving Warpage of LTCC Substrates Based on Pressure-Assisted Sintering Method[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40205-.
|
|
|
金属盖板镀层形貌对平行缝焊器件抗盐雾性能的影响
马明阳,曹森,杨振涛,张世平,欧彪
气密性封装是高可靠集成电路制造的关键技术。探讨了金属盖板表面镀层形貌对平行缝焊器件耐盐雾性能的影响。研究发现，平行缝焊后金属盖板表面出现的贯穿性裂纹是降低平行缝焊器件耐盐雾性能的关键因素。在相同封帽参数下，表面镀层为长条形晶胞的盖板封帽后出现多条贯穿性裂纹，无法通过24 h盐雾试验后气密性检测。而表面镀层为均匀大小的圆形晶胞的盖板具备更高的抗封帽裂纹能力，封帽后无贯穿性裂纹出现，且可通过48 h盐雾试验后气密性检测。
X
马明阳,曹森,杨振涛,张世平,欧彪. 金属盖板镀层形貌对平行缝焊器件抗盐雾性能的影响[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40206-.
MA Mingyang, CAO Sen, YANG Zhentao,ZHANG Shiping,OU Biao. Effects of Metal Cover Plate Coating Morphology on Salt Atmosphere Resistance of Parallel Seam Welding Devices[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40206-.
|
|
|
射频绝缘子焊接问题及解决措施
魏玉娟,尉志霞,周琳琳,王舜,陈婷
射频（RF）绝缘子在通信、雷达、导航等领域被广泛应用，其焊接质量直接影响设备的性能和可靠性。在微波组件装配过程中，采用焊接工艺将RF绝缘子固定在盒体中，RF连接器在长期使用过程中会挤压RF绝缘子和焊料，导致焊料内溢进而造成短路，或者焊点因受力开裂导致开路。此外，RF绝缘子的焊接空洞率不佳会导致产品性能受限。为了提高RF绝缘子的焊接质量，利用工装将RF绝缘子与盒体紧密配合，以避免RF绝缘子及焊料受到挤压，同时引入真空环境保证RF绝缘子的钎透率，以提高产品的电气性能。
X
魏玉娟,尉志霞,周琳琳,王舜,陈婷. 射频绝缘子焊接问题及解决措施[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40207-.
WEI Yujuan, YU Zhixia, ZHOU Linlin, WANG Shun, CHEN Ting. Problems and Solutions of the Welding of Radio Frequency Insulators[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40207-.
|
|
|
基于FPGA与AD/DA的JESD204B协议通信与控制模块设计
叶胜衣,宋刚杰,张诚
为了完成高速射频信号的采集与发射，设计了基于FPGA、模数转换器AD9680与数模转换器AD9144电路的通信与控制模块。硬件设计主要包含前端设计、时钟设计、控制部分设计。软件部分则详细阐述了程序结构、模块设计以及程序执行流程。为兼容各种不同的AD/DA芯片且便于移植复用，所有数据处理以及寄存器配置都在FPGA的处理系统（PS）部分完成，在可编程逻辑（PL）部分完成与PS以及外设的数据交互与存储。该软件整体可视作一个软件封装IP。使用FPGA为主控芯片与AD/DA完成10 Gbit/s的线速率JESD204B链路通信，并以2 GSa/s的转换速率进行数据采集与发射，验证了设计的正确性。
X
叶胜衣,宋刚杰,张诚. 基于FPGA与AD/DA的JESD204B协议通信与控制模块设计[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40301-.
YE Shengyi, SONG Gangjie, ZHANG Cheng. Design of JESD204B Protocol Communication and Control Module Based on FPGA and AD/DA[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40301-.
|
|
|
CRYSTALS-Kyber算法的IP核设计与验证方案研究
王东澳,范晓锋,闵剑勇,殷浩,吴江,李宜,李冰
随着量子计算机的不断发展，现有的公钥密码算法随时面临着失效的危机。而抗量子密码（PQC）算法的出现，使得这一危机得到化解。与此同时，CRYSTALS-Kyber算法由于其安全性高、速度快等优点在美国国家标准与技术研究院（NIST）标准化算法中脱颖而出。为提高硬件实现的效率及安全性，提出了一种基于CRYSTALS-Kyber算法的知识产权（IP）核设计与验证的方案。介绍了该系统的硬件实现方法及其中包含的3个模块，密钥生成模块、加密模块和解密模块，研究了实现IP核的关键单元数论变换（NTT）、高级可扩展接口（AXI）以及仿真验证的具体方案，并对总体方案进行了可行性分析。
X
王东澳,范晓锋,闵剑勇,殷浩,吴江,李宜,李冰. CRYSTALS-Kyber算法的IP核设计与验证方案研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40302-.
WANG Dongao, FAN Xiaofeng, MIN Jianyong, YIN Hao, WU Jiang, LI Yi, LI Bing. Research on IP Core Design and Verification Scheme of CRYSTALS-Kyber Algorithm[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40302-.
|
|
|
一种高PSRR低压差线性稳压器电路*
黄立朝,丁宁,沈泊言,余文中,樊华,曾泳钦,冯全源
通过对低压差线性稳压器（LDO）的电源抑制比（PSRR）进行理论分析得出，功率管栅极电压与LDO输入电压的小信号比值越接近1，PSRR就越高。基于此理论，在传统LDO的基础上增加了1种新结构，将二极管连接形式的MOS管与共源共栅结构串联，使功率管栅极电压与LDO输入电压的小信号比值接近1。随后，对该结构进行了理论分析，分析结果表明相比其他的PSRR提升技术，具有该结构的LDO其PSRR不会随着负载电流的增加而发生较大变化。LDO改进前和改进后PSRR的绝对值分别为65 dB和76 dB；改进后的结构在不同的负载电流下均具有较高的PSRR。相比体驱动前馈以及增加电荷泵将电源回路与LDO主体电路隔离等PSRR提升技术，该方法仅在传统LDO上增加了3个MOS管，减小了电路的功耗和面积。
X
黄立朝,丁宁,沈泊言,余文中,樊华,曾泳钦,冯全源. 一种高PSRR低压差线性稳压器电路*[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40303-.
HUANG Lichao, DING Ning, SHEN Boyan, YU Wenzhong, FAN Hua, ZENG Yongqin, FENG Quanyuan. High PSRR Low Dropout Linear Regulator[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40303-.
|
|
|
忆阻器基神经形态计算器件与系统研究进展
郭文斌,汪泽清,吴祖恒,蔺智挺
忆阻器作为新原理器件，与现有互补金属氧化物半导体（CMOS）器件相比，具有结构简单、集成密度高、微缩性好、操作能耗低、易于三维集成等优点，是实现神经形态计算技术的理想存储器件之一。对近年来忆阻器基神经形态计算技术的研究进展进行综述，包括忆阻器基神经突触和神经元功能实现以及忆阻器基神经形态计算系统研究进展，并对当前忆阻器基神经形态计算技术仍然面临的挑战进行总结，对其前景做了展望。
X
郭文斌,汪泽清,吴祖恒,蔺智挺. 忆阻器基神经形态计算器件与系统研究进展[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40401-.
GUO Wenbin , WANG Zeqing, WU Zuheng , LIN Zhiting. Research Progress of Memristor-Based Neuromorphic Computing Devices and Systems[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40401-.
|
|
|
先进制程芯片失效定位技术现状及发展*
李振远,徐昊,贾沛,万永康,张凯虹,孟智超
芯片工艺节点从2011年的28/22 nm、2015年的16/14 nm正向3/2 nm演进，晶体管的结构也由平面金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）转向立体的鳍式场效应晶体管（FinFET）。失效定位是芯片失效分析中承上启下的关键一步，随着芯片工艺制程的减小、晶体管结构的转变，传统失效定位技术在定位精度上已不能满足需求。为适应市场变化，先进制程芯片的失效定位技术也有了对应的发展和突破。重点介绍了先进制程芯片中常见的电子、光学失效定位技术，通过原理、案例明确各种技术的优缺点及优先适用的失效模式，并对未来的定位技术发展进行了展望。
X
李振远,徐昊,贾沛,万永康,张凯虹,孟智超. 先进制程芯片失效定位技术现状及发展*[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40402-.
LI Zhenyuan, XU Hao, JIA Pei, WAN Yongkang, ZHANG Kaihong, MENG Zhichao. Current Status and Development of Advanced Process Chip Failure Localization Technology[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40402-.
|
|
|
基于CKS32F103微处理器的无线设备软件升级方法*
赵志浩,沈伟
物联网无线设备软件的批量升级存在速度慢、一次性升级成功率低的问题。每个无线设备对广播数据做分析处理，生成数据链表，根据数据链表对升级数据做出带有指向性信息的应答，升级数据的广播可以做到定向覆盖。试验结果表明，与传统点对点的方式相比，点对点与广播式相结合的软件升级方法的升级速度提升约60倍，一次性升级成功率达到100%。该方法为物联网设备批量升级软件程序提供了一种快速、可靠的升级方法。
X
赵志浩,沈伟. 基于CKS32F103微处理器的无线设备软件升级方法*[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40501-.
ZHAO Zhihao, SHEN Wei. CKS32F103 Microprocessor-based Software Upgrade Method for Wireless Devices[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40501-.
|
|
|
车规电子零缺陷质量管理在航天领域的启发与推广
曹玉翠,刘钊,汪小勇,李泽宇
介绍了车规电子标准AEC-Q004的质量管理框架，对框架中各阶段质量控制工具和办法进行了详细的解读。研究了车规电子产品的相关标准与军用、宇航用标准之间在质量保证要求、试验内容上的区别与联系。针对零缺陷质量管理在航天领域的启发做了推广与展望，并提出后续建议及重点研究方向。研究结果对我国军工企业增强质量管理能效、提高产品可靠性具有一定的借鉴意义。
X
曹玉翠,刘钊,汪小勇,李泽宇. 车规电子零缺陷质量管理在航天领域的启发与推广[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40502-.
CAO Yucui, LIU Zhao, WANG Xiaoyong, LI Zeyu. Inspiration and Extension of Automotive-Grade Electronic Zero Defect Quality Management for the Aerospace Field[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(4): 40502-.
|
|
|
芯片封装界面接触热性能设计
王晨
X
王晨. 芯片封装界面接触热性能设计[J]. 电子与封装, 2024, 24(4): 40601-.
|
|
