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基于晶体塑性有限元的铜-铜键合结构热疲劳行为研究
周聪林,雷鸣奇,姚尧
在后摩尔时代,先进三维封装是实现芯片计算能力和存储密度持续提升的重要出路。铜-铜(Cu-Cu)键合是三维封装的关键技术,一种常见的失效模式是材料间热膨胀系数失配引发的热应力问题。基于晶体塑性理论,建立了一个考虑温度效应的本构模型,并对参数进行校准。基于Voronoi算法,建立了Cu-Cu键合的三维代表性体积单元模型,引入累积塑性应变能密度作为疲劳指标参数,用于预测疲劳裂纹萌生。结果表明,几何不连续性与位错塞积效应都会造成应力集中,且两者存在协同增强作用。累积塑性应变能密度可以对Cu-Cu键合的4种破坏位置实现有效预测,键合界面中的杂质/缺陷会加速Cu-Cu键合失效。
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周聪林,雷鸣奇,姚尧. 基于晶体塑性有限元的铜-铜键合结构热疲劳行为研究[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10201-.
ZHOU Conglin, LEI Mingqi, YAO Yao. Investigation of Thermal Fatigue Behavior in Cu-Cu Bonding Structures Based on Crystal Plasticity Finite Element Method[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10201-.
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基于陶瓷基板的焊接润湿性及失效机理研究
陈柱
焊接过程中焊料会在焊盘表面润湿、流散,其润湿效果与焊料的表面张力、焊盘的表面状态以及焊接条件息息相关。若焊料润湿不良,将直接影响焊接面积、焊接强度,并最终降低焊接产品的可靠性。某陶瓷基板焊接时出现润湿不良现象,采用扫描电子显微镜和能谱仪分析了剪切断面的形貌和成分,对焊接界面进行了切片分析,发现润湿不良是焊盘镍层过薄所致,并提出了相应的预防措施。
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陈柱. 基于陶瓷基板的焊接润湿性及失效机理研究[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10202-.
CHEN Zhu. Research on Welding Wettability and Failure Mechanism Based on Ceramic Substrate[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10202-.
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基于电源模块灌封工艺的平面变压器黏接技术
骞涤,王晓燕,张存宽
电源模块中的灌封工艺是整个模块组装工艺的重点,而平面变压器黏接是失效的高发区。通过有限元仿真分析和试验验证,分析影响黏接界面开裂失效的主要因素,包括黏接胶的内应力、内外部灌封胶的热应力以及黏接胶的长期热力耦合蠕变退化等。从组装工艺角度提出针对性的方案,优选黏接胶、黏接补强、硅橡胶堵口工艺以及增加应力释放可有效地解决黏接开裂问题,实现平面变压器的可靠黏接。
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骞涤,王晓燕,张存宽. 基于电源模块灌封工艺的平面变压器黏接技术[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10203-.
QIAN Di, WANG Xiaoyan, ZHANG Cunkuan. Planar Transformer Bonding Technology Based on Power Module Potting Process[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10203-.
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半导体先进封装领域专利技术综述
余佳,马晓波
随着AI、高性能计算等产业的快速发展,先进封装技术成为延续摩尔定律的重要技术路径之一。聚焦2.5D与3D封装技术,系统梳理以封装结构、中介层、基板为核心的专利技术体系,剖析典型专利的创新点、技术优势及市场应用价值,揭示半导体封装测试领域的专利布局策略与产业竞争态势,为相关企业的技术研发与专利布局提供参考。
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余佳,马晓波. 半导体先进封装领域专利技术综述[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10204-.
YU Jia, MA Xiaobo. Review on Patent Technologies in the Field of Advanced Semiconductor Packaging[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10204-.
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不同基材的金属封装盖帽对储能焊接工艺的影响
宋义雄
储能焊接工艺是金属封装外壳中常用的密封技术。在电子制造行业中,封装盖帽的常用加工材料包括锌白铜、可伐合金和不锈钢等,其表面通常采用化学镀镍或电镀镍处理。不同基材的材料特性存在差异,这将直接影响储能焊接的密封良率。系统研究了锌白铜、可伐合金和不锈钢3种基材对储能焊接密封良率的影响,并根据3种基材的不同特性,提出了提升储能焊接密封良率的方法。实验结果表明,不锈钢基材因具有适配可伐合金底座的延展性和硬度,在焊接压强为0.5 MPa、电压为180 V、焊接端面平面度差值控制在0.1 mm以内时,可实现100%的密封良率;铁基可伐合金基材因硬度高、形变量小,将焊接端面平面度差值控制在0.04 mm以内,密封良率从65.6%提升至100%;锌白铜基材因强度低、易变形,不仅需将焊接端面平面度差值控制在0.04 mm以内,还需将焊接压强降低0.1 MPa,密封良率从76.6%提升至100%。
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宋义雄. 不同基材的金属封装盖帽对储能焊接工艺的影响[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10205-.
SONG Yixiong. Influence of Metal Packaging Caps with Different Base Materials on the Energy Storage Welding Process[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10205-.
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低温银烧结技术的可靠性研究进展*
王奔,朱志宏,贾少博,汪宝华,丁苏,李万里
随着大功率电子技术的快速发展,芯片的工作温度不断升高。烧结微纳米银因其优异的导电性、导热性和机械强度,成为最具潜力的高温封装互连材料之一。然而,烧结银接头在长期高温环境和频繁开关条件下的可靠性尚未得到全面验证。通过综述烧结银接头在高温老化、热循环、热冲击以及功率循环测试中的可靠性研究,系统梳理了低温银烧结技术的材料与工艺可靠性,并深入分析了导致接头劣化的两大关键机理:热驱动力和热应力的影响。通过分析,旨在总结当前面临的关键技术挑战,并探讨提升烧结银接头可靠性的有效策略。
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王奔,朱志宏,贾少博,汪宝华,丁苏,李万里. 低温银烧结技术的可靠性研究进展*[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10206-.
WANG Ben, ZHU Zhihong, JIA Shaobo, WANG baohua, DING Su, LI Wanli. Research Progress on the Reliability of Low-Temperature Silver Sintering Technology[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10206-.
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多数据传输速率SerDes的测试方法研究*
曹睿,张霞,李智超,王兆辉,侯帅康
串行器/解串器(SerDes)参数测试是芯片测试中不可缺少的一部分,但是涉及到多数据传输速率SerDes发送端和接收端测试通常需要分别进行,并且测试环境较为复杂,频繁更改测试环境会导致测试流程冗长且可靠性较低。基于一款多数据传输速率交换芯片的测试需求,构建出一套可以同时进行多数据传输速率SerDes发送端和接收端测试的环境,并且可以在此基础上进行高低温测试,测试流程中环境不需要进行任何更改。测试结果表明,该测试系统可以满足被测芯片SerDes在4.250~53.125 Gbit/s传输速率下发送端、接收端的三温测试,测试方法便利且测试数据真实可靠。
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曹睿,张霞,李智超,王兆辉,侯帅康. 多数据传输速率SerDes的测试方法研究*[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10207-.
CAO Rui, ZHANG Xia, LI Zhichao, WANG Zhaohui, HOU Shuaikang. Research on Test Methods for Multi-Data-Rate SerDes[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10207-.
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基于锁相环的Flash FPGA时钟网络架构设计
王雪萍,蔡永涛,张长胜,马金龙
设计一种基于锁相环(PLL)的Flash FPGA时钟网络架构,该架构的全局时钟增加至3个,核心输出时钟额外增加2个,在芯片四周设计了1个带PLL的时钟调节电路和5个不带PLL的时钟调节电路,用于实现分频、倍频、相移和延时功能。仿真结果表明该架构可以满足整个芯片的时序配置需求。流片测试结果表明该架构的最高工作频率可达350 MHz,较原设计的时钟调节电路(180 MHz)有显著提升,达到国外同规模类型产品的水平。
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王雪萍,蔡永涛,张长胜,马金龙. 基于锁相环的Flash FPGA时钟网络架构设计[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10301-.
WANG Xueping, CAI Yongtao, ZHANG Changsheng, MA Jinlong. Design of a Phase-Locked Loop-Based Flash FPGA Clock Network Architecture[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10301-.
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ZYNQ系列FPGA片内XADC的温度检测自适应分段补偿*
盛沨,于治,谢文虎,谢达
研究现场可编程门阵列(FPGA)片内赛灵思模数转换器(XADC)的温度检测技术对芯片过热保护与预警系统的可靠性提升具有重要意义。针对传统FPGA内部全温区线性补偿方法在高低温环境下检测误差大、预警响应滞后等问题,提出一种高低温环境下自适应分段补偿方法。该方法在-10~30 ℃温度区间内采用默认线性补偿;而在低于-10 ℃或高于30 ℃的温度下则启用非线性补偿。整个补偿过程在ZYNQ系列FPGA芯片的处理系统(PS)端处理温度数据,充分发挥其处理速度快且避免占用可编程逻辑(PL)端资源的优势。通过构建PS端与PL端协同预警系统架构能及时有效触发预警,证明了自适应分段补偿方法的可靠性与实用性。
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盛沨,于治,谢文虎,谢达. ZYNQ系列FPGA片内XADC的温度检测自适应分段补偿*[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10302-.
SHENG Feng, YU Zhi, XIE Wenhu, XIE Da. Adaptive Segmented Compensation for Temperature Detection of on-Chip XADC in ZYNQ Series FPGAs[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10302-.
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扩散模型神经网络加速策略综述*
邹子涵,闫鑫明,郑鹏,张顺,蔡浩,刘波
随着神经网络的发展,扩散模型通过其独特的扩散机制在图像生成任务中取得了非常大的成就。然而,为了实现优异的任务性能,其引入了大量的计算和复杂的网络结构,限制了其广泛应用,尤其是在资源受限的边缘端设备上。高效的模型加速算法和加速器软硬件协同框架已成为有效的解决方案。基于多种扩散模型加速和高效部署策略,从适用于通用计算平台的高效算法设计到软硬件框架协同设计,介绍了当前最先进的扩散模型加速策略。
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邹子涵,闫鑫明,郑鹏,张顺,蔡浩,刘波. 扩散模型神经网络加速策略综述*[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10303-.
ZOU Zihan, YAN Xinming, ZHENG Peng, ZHANG Shun, CAI Hao, LIU Bo. Review of Neural Network Acceleration Strategies for Diffusion Models[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10303-.
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基于PWM的高精度可调电流输出驱动电路
张诚, 刘志利
提出一种基于脉冲宽度调制(PWM)的高精度可调电流输出驱动电路。该电路由微控制单元(MCU)提供不同占空比的PWM信号,实现电流可调功能,通过由三极管构成的推挽电路与运算放大器构成的负反馈电路共同实现高精度电压-电流转换功能。测试结果表明,在环境温度为-55~125 ℃、负载为10 Ω的条件下,该电路具有-50~50 mA驱动能力,输出精度为±0.3%。
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张诚, 刘志利. 基于PWM的高精度可调电流输出驱动电路[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10304-.
ZHANG Cheng, LIU Zhili. High-Precision Adjustable Current Output Drive Circuit Based on PWM[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10304-.
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可伐合金电镀工艺技术的改进与提升
陈柱
可伐合金电镀工艺复杂,管控不当就会出现各种质量问题,其中镀层起泡、鼓包就是常见的问题。针对某可伐合金电镀并烘烤后出现鼓包的问题,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、聚焦离子束和金相切片等手段来进行分析,结果表明其并非常见的镀层结合力问题,而是可伐合金电镀前处理的腐蚀时间过长,使基材表面发生过腐蚀进而分层所致。基于失效机理提出了针对性的改善措施,对于提高可伐合金的电镀质量与可靠性具有重要的参考意义。
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陈柱. 可伐合金电镀工艺技术的改进与提升[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10401-.
CHEN Zhu. Improvement and Enhancement of Kovar Alloy Electroplating Process Technology[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10401-.
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集光效应对InGaN太阳能电池性能的影响研究*
袁天昊, 王党会, 张梦凡, 许天旱, 冯超宇, 赵淑
InGaN以其高吸收系数、直接带隙特性及与太阳光谱的良好匹配,成为高效光伏电池的理想材料。基于Silvaco仿真软件,研究了室温下不同光照强度对p-n结InGaN太阳能电池性能参数的影响。结果表明,太阳能光伏电池的性能参数均与光照强度具有明显的相关性,其中短路电流密度和功率转换效率受光照强度影响较为明显,而开路电压受光照强度的影响变化较小——这是由于较高的光照强度虽然提高了电子-空穴对的生成率,但同时耗尽区对载流子俘获与复合增大了反向饱和电流。得出的结论对进一步设计和开发更高效能的太阳能光伏电池提供了理论依据。
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袁天昊, 王党会, 张梦凡, 许天旱, 冯超宇, 赵淑. 集光效应对InGaN太阳能电池性能的影响研究*[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10402-.
YUAN Tianhao, WANG Danghui, ZHANG Mengfan, XU Tianhan, FENG Chaoyu, ZHAO Shu. Study on the Light Concentration Effect on the Performance of InGaN Solar Cells[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10402-.
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重掺衬底硅外延过程中失配位错对几何参数影响研究
马梦杰, 王银海, 邓雪华, 尤晓杰
重掺磷衬底上生长高阻外延层时,由于衬底和外延层之间存在晶格失配和热膨胀系数失配,随着外延生长,外延层超过临界厚度时会产生失配位错来释放应力,失配位错会向外扩展,不仅严重影响了外延材料的电性能和可靠性,也导致外延片几何参数变差。采用Surfscan SP1表面缺陷检测仪量化表征了外延层失配位错密度,通过调节外延生长速率实现对失配位错密度的控制,分析了失配位错密度对外延几何参数的影响。随着失配位错密度的增加,翘曲度从65 μm增加至90 μm、弯曲度从31 μm增加至42 μm。
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马梦杰, 王银海, 邓雪华, 尤晓杰. 重掺衬底硅外延过程中失配位错对几何参数影响研究[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10403-.
MA Mengjie, WANG Yinhai, DENG Xuehua, YOU Xiaojie. Study on the Impact of Misfit Dislocations on Geometric Parameters During Silicon Epitaxy on Heavily Doped Substrate[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(1): 10403-.
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亚太赫兹频段宽带无引线键合的有源器件封装
高港, 于伟华
2026年第26卷第1期
pp.010601
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高港, 于伟华. 亚太赫兹频段宽带无引线键合的有源器件封装[J]. 电子与封装, 2026, 26(1): 10601-.
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