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基于机器学习的芯片老化状态估计算法研究
宋国栋，邵家康，陈诚
随着芯片的集成度越来越高，其晶体管数量也越来越多，老化速度加快。由于工业应用、装备系统等领域对芯片可靠性的要求较高，因此研究估计芯片老化的方法至关重要。总结现有的芯片老化估计和预警的技术方法，将机器学习算法应用于芯片老化状态估计，实验结果表明，极端梯度提升树算法的效果较好。对现有的极端梯度提升树算法进行贝叶斯优化，寻找模型的最优参数，使用优化后的算法估计的状态值与真实值的均方误差比优化前降低了0.13~0.25，优化后的模型预测结果较为精准。
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宋国栋，邵家康，陈诚. 基于机器学习的芯片老化状态估计算法研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110101-.
SONG Guodong, SHAO Jiakang, CHEN Cheng. Research on Chip Aging State Estimation Algorithm Based on Machine Learning[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110101-.
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GaN HEMT热特性的反射热成像研究*
刘智珂，曹炳阳
GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）已在电力电子的诸多领域得到广泛应用，但需要解决高功率密度带来的热瓶颈问题。反射热成像是一种具有高空间分辨率的全场温度成像技术，适用于捕捉HEMT的运行温度，从而制定合适的热管理策略。利用反射热成像系统对6种GaN HEMT的场板和漏极温度分布进行了测试，实验与仿真结果偏差在6%以内。通过热阻分析比较了不同衬底厚度和外延设计对器件热特性的影响，衬底热阻占总热阻的比例超过40%，将衬底厚度从100 μm减薄至60 μm，热阻降低8.1%，衬底减薄对于热阻的降低影响显著程度高于外延设计变更。上述结果凸显了反射热成像方法用于指导器件热优化的重要性。
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刘智珂，曹炳阳. GaN HEMT热特性的反射热成像研究*[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110102-.
LIU Zhike, CAO Bingyang. Research on Thermal Characteristics of GaN HEMTs Through Thermoreflectance Thermal Imaging[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110102-.
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芯粒互连测试向量生成与测试方法研究
解维坤，李羽晴，殷誉嘉，王厚军
基于芯粒的2.5D和3D集成系统产品都具有大量的芯粒间互连，不可避免地会出现各种制造缺陷，互连测试对于提高2.5D和3D集成系统产品大规模生产过程中的质量和产量至关重要。在研究传统的I-ATPG和真/补测试算法等互连测试方法的基础上提出了一种新的代码字编码方法，只需要4个代码字即可对所有矩形网络和六角网络进行代码字编码。设计了一种基于IEEE1838标准的芯粒集成系统测试架构，给出了一种典型的双芯粒互连电路并进行了测试和仿真验证，系统性地介绍了芯粒间互连测试技术。
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解维坤，李羽晴，殷誉嘉，王厚军. 芯粒互连测试向量生成与测试方法研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110103-.
XIE Weikun, LI Yuqing, YIN Yujia, WANG Houjun. Research on Vector Generation and Testing Method for Chiplet Interconnection Testing[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110103-.
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Sn57Bi0.1Sb钎料力学性能分析及Anand模型参数确定
杨浩，王小京，蔡珊珊
分析了0.1Sb掺杂Sn57Bi钎料合金在不同温度（25、60、80、100、120 ℃）和应变速率（0.0001、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 s-1）下的单轴拉伸力学行为，实验结果表明，Sn57Bi0.1Sb钎料表现出显著的温度和应变速率相关性。随着温度的升高，抗拉强度降低，而随着应变速率的提高，抗拉强度提高。在高温条件下，材料的初始强化阶段延长，且整体的强度增长速率减缓。在实验数据的基础上，采用非线性数据拟合方法对Anand本构模型进行参数确定，提取了描述材料黏塑性行为的9个重要参数。Anand模型通过内变量有效地捕捉了材料在不同条件下的应力-应变响应，包括温度、应变速率、硬化/软化效应等多重影响因素。模型的准确性通过实验数据得以验证，所得参数可以为后续的有限元模拟与工程应用中的材料设计提供可靠的参考依据。
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杨浩，王小京，蔡珊珊. Sn57Bi0.1Sb钎料力学性能分析及Anand模型参数确定[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110104-.
YANG Hao, WANG Xiaojing, CAI Shanshan. Analysis of the Mechanical Properties of Sn57Bi0.1Sb Solder and Determination of the Parameters for Anand Model[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110104-.
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嵌入合金框架的扇出型板级封装结构及其翘曲仿真分析*
余胜涛，笪贤豪，何伟伟，彭琳峰，王文哲，杨冠南，崔成强
扇出型板级封装（FOPLP）依靠其小线宽/线距、高集成度、小尺寸等优势，从封装角度形成集成电路的优解，实现摩尔定律的延续。针对FOPLP的大尺寸带来的翘曲及可靠性问题，提出在封装载板内嵌入TC4钛合金框架，研究TC4钛合金框架的尺寸参数对翘曲的影响。采用有限元仿真分析方法评估了TC4钛合金框架的长度、宽度及厚度对封装翘曲的影响。随着TC4钛合金框架尺寸参数的增大，封装翘曲均有所降低。此外，利用正交分析实验分析了尺寸参数对翘曲的交互效应，得到了关键参数的最佳窗口。利用阴影云纹法测量产品，得到的翘曲结果与仿真结果展现出较好的一致性。
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余胜涛，笪贤豪，何伟伟，彭琳峰，王文哲，杨冠南，崔成强. 嵌入合金框架的扇出型板级封装结构及其翘曲仿真分析*[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110201-.
YU Shengtao, DA Xianhao, HE Weiwei, PENG Linfeng, WANG Wenzhe, YANG Guannan, CUI Chengqiang. Fan-Out Panel-Level Packaging Structure with Embedded Alloy Frame and Its Warpage Simulation Analysis[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110201-.
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抗辐照电源监控电路的极限评估试验研究
文科，文闻，钟昂，余航，罗俊
基于国内某款抗辐照电源监控电路开展了极限评估研究，分析该款产品的详细规范、核心参数、极限判据等内容。通过设计步进应力试验、寿命试验、辐照试验等，评估电路在电、热、机械等应力下的极限能力和失效模式，并对极限评估的方案有效性进行了验证。试验结果表明，设计的极限评估方案能够有效反映器件在各种极限条件下的性能，通过试验可以查出器件的设计薄弱环节和失效模式，为器件在设计、工艺以及材料方面的优化提供支撑。
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文科，文闻，钟昂，余航，罗俊. 抗辐照电源监控电路的极限评估试验研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110202-.
WEN Ke, WEN Wen, ZHONG Ang, YU Hang, LUO Jun. Experimental Study on Limit Evaluation of Anti-Irradiation Power Supply Monitoring Circuit[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110202-.
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芯片焊盘加固提升Au-Al键合可靠性研究
王亚飞, 杨鲁东, 吴雷, 李宏
在芯片铝焊盘的表面制备了Cu/Ni/Au凸块对芯片进行焊盘加固，通过焊盘结构的优化解决常规芯片铝焊盘在金丝键合时存在的工艺窗口小和金铝键合长期可靠性的问题。芯片进行焊盘加固后强度大幅度提升，有效避免了键合时击穿焊盘下介质层导致的短路问题。Ni层的存在有效避免了高温贮存时金属间化合物的生长导致的柯肯达尔空洞问题。通过试验证实了焊盘加固能大幅提高引线键合的工艺窗口，在300 ℃、24 h高温贮存试验中焊盘加固后的界面组织保持高度稳定。
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王亚飞, 杨鲁东, 吴雷, 李宏. 芯片焊盘加固提升Au-Al键合可靠性研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110203-.
WANG Yafei, YANG Ludong, WU Lei, LI Hong. Improving the Reliability of Au-Al Bonding through Chip Pad Reinforcement[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110203-.
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面向大功率器件散热的金刚石基板微流道仿真研究*
孙浩洋，姬峰，张晓宇，兰梦伟，李鑫宇，冯青华，兰元飞，王明伟
GaN功率器件具有高频率、高功率以及高抗干扰能力等众多优势。GaN功率器件的小型化和高集成化趋势使得器件的散热问题日益凸显。具有高热导率的金刚石成为一种极具竞争力的散热材料，可满足高功率器件的散热需求。采用一种新型多层嵌入式微流道金刚石基板散热技术实现器件的快速散热，分析了散热微流道宽度、歧管微流道数量以及流体流速几个单一因素对器件散热性能的影响，并通过正交试验法探究了不同因素对器件散热性能的影响。结果表明，在99%的置信度下流体流速对散热性能的影响最为显著，散热微流道宽度的影响较为显著，歧管微流道数量的影响不显著。
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孙浩洋，姬峰，张晓宇，兰梦伟，李鑫宇，冯青华，兰元飞，王明伟. 面向大功率器件散热的金刚石基板微流道仿真研究*[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110204-.
SUN Haoyang, JI Feng, ZHANG Xiaoyu, LAN Mengwei, LI xinyu, FENG Qinghua, LAN Yuanfei, WANG Mingwei. Simulation Study on Diamond Substrate Microfluidic Channel for Heat Dissipation of High Power Devices[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110204-.
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带玻璃绝缘子结构器件气密性与内部水汽含量超标分析
高立，杨迪，李旭
具有空腔结构的器件通过密封试验（俗称检漏）以确定器件封装的气密性。但在实际生产中，即使是密封检测合格的器件在进行内部水汽含量试验时，仍有一定比例的器件被检测出内部存在密封试验的示踪物质。试验结果表明，高温烘烤可以提升检漏的检出率，验证了器件出现密封检测合格、水汽含量不合格的现象是由漏孔的暂时性堵塞造成的。对水汽含量不合格的样品进行染色渗透和剖面制备，发现了外部水汽侵入器件内部的通道，提出了玻璃绝缘子和引线之间没有形成气密过渡层是造成器件漏气的主要原因，为器件的工艺改进提供了方向。
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高立，杨迪，李旭. 带玻璃绝缘子结构器件气密性与内部水汽含量超标分析[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110205-.
GAO Li, YANG Di, LI Xu. Analysis of Air Tightness and Excessive Internal Water Vapor Content of Structural Devices with Glass Insulators[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110205-.
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一种高速宽范围共模电压搬移结构
贺凌炜, 孙祥凯
基于多点低电压差分信号（MLVDS）电路的长距离信号传输中对接收器的宽输入范围需求，提出了一种高速宽范围共模电压搬移结构，该结构能在差模电压不受影响的前提下对共模电压进行搬移，从而提高后级比较器输入信号质量，维持整体接收器工作频率。所设计的MLVDS接收器电路基于3.3 V工艺完成了仿真验证，结果表明其差分输入可在-5～15 V的共模电压内，高速接收差模大小为50 mV的差模信号。该结构适用于多种高速I/O接口电路设计。
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贺凌炜, 孙祥凯. 一种高速宽范围共模电压搬移结构[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110301-.
HE Lingwei, SUN Xiangkai. High Speed and Wide Range Common Mode Voltage Shifting Structure[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110301-.
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GaN P沟道功率器件及集成电路研究进展*
朱霞, 王霄, 王文倩, 李杨, 李秋璇, 闫大为, 刘璋成, 陈治伟, 敖金平
GaN功率器件具有导通电阻小、开关速度快、击穿电压高等特点，已广泛应用于高频、高功率的电力电子转换器中。为充分发挥GaN器件的性能优势，将功率电子器件和控制器、驱动等外围电路进行全GaN单片集成是最小化寄生参数的有效手段，也是GaN功率集成电路的重要发展方向。着眼于利用二维空穴气（2DHG）的GaN基P型器件的发展进程，论述了P型器件面临的技术难题，进一步分析了其对于GaN互补逻辑电路集成发展的重要性，讨论了相关的GaN集成工艺平台，对器件结构及制备工艺的创新、GaN集成技术面临的相关挑战进行了分析与展望。
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朱霞, 王霄, 王文倩, 李杨, 李秋璇, 闫大为, 刘璋成, 陈治伟, 敖金平. GaN P沟道功率器件及集成电路研究进展*[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110401-.
ZHU Xia, WANG Xiao, WANG Wenqian, LI Yang, LI Qiuxuan, YAN Dawei, LIU Zhangcheng, CHEN Zhiwei, AO Jinping. Research Progress in GaN P-Channel Power Devices and Integrated Circuits[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110401-.
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金刚石离子注入射程及损伤的模拟研究
袁野, 赵瓛, 姬常晓, 黄华山, 倪安民, 杨金石
摘 ?要：离子注入法作为改善半导体材料表层电学性能的有效方法，被应用于金刚石基半导体器件的制造过程中。使用SRIM软件模拟并研究了Ar+、N+、B+、P+、As+等离子在不同能量（20 ~300 keV）和不同入射角度（0°~40°）下注入金刚石时的射程，及其对金刚石造成的损伤，结果表明，离子的种类、能量和注入角度均是影响离子射程和造成靶材损伤的重要因素，且各有其影响规律。通过改变这些参数，能够精准控制注入离子在金刚石中的射程和靶材损伤程度，为相关科研生产工作提供指导。
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袁野, 赵瓛, 姬常晓, 黄华山, 倪安民, 杨金石. 金刚石离子注入射程及损伤的模拟研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110402-.
YUAN Ye, ZHAO Huan, JI Changxiao, HUANG Huashan, NI Anmin, YANG Jinshi. Simulation Research on the Ion Implantation Range and Damage of Diamond[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110402-.
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用于Si-APD的高能注入工艺优化研究
刘祥晟，荆思诚，王晓媛，张明，陈慧蓉，潘建华，朱少立
雪崩区注入能量对硅基雪崩光电二极管性能影响极大，大束流高能注入的工艺需求极高的设备成本。通过理论仿真计算和实验流片，调整雪崩区的注入能量和改善雪崩区的扩散时间，将注入能量从600 keV降低到390 keV，并在低成本的中束流离子注入机上对比验证。优化前后的器件性能都满足规范要求，参数上无明显差异。工艺方法简单可控，能有效降低注入设备成本，提升硅基雪崩光电二极管产能。
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刘祥晟，荆思诚，王晓媛，张明，陈慧蓉，潘建华，朱少立. 用于Si-APD的高能注入工艺优化研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(11): 110403-.
LIU Xiangsheng, JING Sicheng, WANG Xiaoyuan, ZHANG Ming, CHEN Huirong, PAN Jianhua, ZHU Shaoli. Optimization Study of High-Energy Implantation Process for Si-APD[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(11): 110403-.
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