电子与封装

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芯片三维互连技术及异质集成研究进展^*

钟毅, 江小帆, 喻甜, 李威, 于大全

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0041

摘要（3691）

PDF （2805KB）（2017）

集成电路的纳米制程工艺逐渐逼近物理极限，通过异质集成来延续和拓展摩尔定律的重要性日趋凸显。异质集成以需求为导向，将分立的处理器、存储器和传感器等不同尺寸、功能和类型的芯片，在三维方向上实现灵活的模块化整合与系统集成。异质集成芯片在垂直方向上的信号互连依赖硅通孔（TSV）或玻璃通孔（TGV）等技术实现，而在水平方向上可通过再布线层（RDL）技术实现高密度互连。异质集成技术开发与整合的关键在于融合实现多尺度、多维度的芯片互连，通过三维互连技术配合，将不同功能的芯粒异质集成到一个封装体中，从而提高带宽和电源效率并减小延迟，为高性能计算、人工智能和智慧终端等提供小尺寸、高性能的芯片。通过综述硅通孔、玻璃通孔、再布线层技术及相应的2.5D、3D异质集成方案，阐述了当前研究现状，并探讨存在的技术难点及未来发展趋势。

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2023年第23卷第3期 pp. 030102

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先进封装铜-铜直接键合技术的研究进展^*

张明辉, 高丽茵, 刘志权, 董伟, 赵宁

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0065

摘要（2747）

PDF （2659KB）（1322）

在后摩尔时代，先进三维封装技术成为实现电子产品集成化、小型化的重要出路。应用于封装互连的传统无铅锡基钎料由于存在金属间化合物脆性、电迁移失效、制备工艺限制等问题，已不再适用于窄间距、小尺寸的封装。金属铜的电阻率低、抗电迁移性能好，其工艺制备尺寸可减小到微米级且无坍塌现象。铜?铜（Cu-Cu）直接互连结构可以实现精密制备以及在高电流密度下服役。对Cu-Cu键合材料的选择、键合工艺的特点及服役可靠性的相关研究进展进行了总结。

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2023年第23卷第3期 pp. 030106

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芯粒测试技术综述

解维坤, 蔡志匡, 刘小婷, 陈龙, 张凯虹, 王厚军

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0170

摘要（2727）

PDF （2679KB）（690）

随着半导体工艺的发展，芯片工艺提升愈发困难，摩尔定律日趋放缓，而芯粒集成技术促进了多芯片封装的发展，有效地延续了摩尔定律。以2.5D、3D集成为主的芯粒异构集成芯片的测试方法与传统2D芯片测试有所不同，带来一些新的测试挑战。从当前芯粒测试的挑战分析入手，介绍了芯粒互连标准、互连测试和基于不同测试访问标准的可测性设计（DFT）方法，着重阐述各方法的优缺点以及相互之间的联系与区别，旨在帮助读者对芯粒测试技术进行系统性了解。

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2023年第23卷第11期 pp. 110101

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基于金刚石的先进热管理技术研究进展^*

杜建宇, 唐睿, 张晓宇, 杨宇驰, 张铁宾, 吕佩珏, 郑德印, 杨宇东, 张驰, 姬峰, 余怀强, 张锦文, 王玮

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0071

摘要（2631）

PDF （3604KB）（849）

以GaN为代表的新一代半导体材料具有宽禁带、高电子饱和速率、高击穿场强等优异的电学性能，使得射频、电力电子器件有了具备更高功率能力的可能，目前限制器件功率提升的主要瓶颈在于缺少与之匹配的散热手段。具有极高热导率的金刚石已成为提升器件散热能力的重要材料，学术界针对金刚石与功率器件集成的先进热管理技术已经开展了大量有益的研究与探索，但是由于金刚石具有极强的化学惰性和超高的硬度，在实际集成和工艺加工过程中，金刚石?GaN界面容易出现热性能和可靠性问题，甚至会导致器件失效。对金刚石热管理技术的研究进展和存在的问题进行深入分析，并对未来主要工作方向做了展望。

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2023年第23卷第3期 pp. 030107

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临时键合技术在晶圆级封装领域的研究进展^*

王方成, 刘强, 李金辉, 叶振文, 黄明起, 张国平, 孙蓉

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0063

摘要（2469）

PDF （4322KB）（226）

随着5G、人工智能和物联网等新基建的逐步完善，单纯依靠缩小工艺尺寸来提升芯片功能和性能的方法已经难以适应未来集成电路产业发展的需求。为满足集成电路的多功能化及产品的多元化，通过晶圆级封装技术克服摩尔定律物理扩展的局限性日趋重要。目前，在晶圆级封装正朝着大尺寸、三维堆叠和轻薄化方向发展的背景下，临时键合与解键合（TBDB）工艺应运而生。针对晶圆级封装领域可商用的TBDB技术，论述了不同TBDB工艺在晶圆级封装领域的研究进展及应用现状，明晰了不同TBDB技术所面临的挑战和机遇，提出了相应的解决方案，并展望了未来的研究方向。

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2023年第23卷第3期 pp. 030104

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氧化镓材料与功率器件的研究进展

何云龙;洪悦华;王羲琛;章舟宁;张方;李园;陆小力;郑雪峰;马晓华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0036

摘要（2451）

PDF （9650KB）（777）

氧化镓（Ga₂O₃）以其禁带宽度大、击穿场强高、抗辐射能力强等优势，有望成为未来半导体电力电子领域的主力军。相比于目前常见的宽禁带半导体SiC和GaN，Ga₂O₃的Baliga品质因数更大、预期生长成本更低，在高压、大功率、高效率、小体积电子器件方面更具潜力。对Ga₂O₃外延材料、功率二极管和功率晶体管的国内外最新研究进行了概括总结，展望了Ga₂O₃在未来的应用与发展前景。

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2023年第23卷第1期 pp. 010107

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GaN基增强型HEMT器件的研究进展^*

黄火林;孙楠

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0046

摘要（2091）

PDF （3921KB）（575）

随着电力转换系统的功率密度和工作频率不断提高，需要开发性能优于传统半导体的功率器件。作为第三代半导体材料的典型代表，氮化镓（GaN）被认为是提高大功率电力系统转换效率的新一代功率器件的主要候选材料。在操作类型方面，增强型（也称为常关型）器件具有安全、能简化电路设计以及更优的电路拓扑设计等优势，在行业应用中更具吸引力。总结并对比了目前国际上主流的GaN基增强型器件的结构和制备工艺，着重介绍了基于栅凹槽结构的功率器件技术，特别是栅槽刻蚀后的界面处理、栅介质层的优化技术。围绕器件的关键指标，总结了材料外延结构、欧姆接触、场板以及钝化工艺对器件性能的影响，提出了未来可能的技术方案。

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2023年第23卷第1期 pp. 010108

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碳化硅器件挑战现有封装技术

曹建武, 罗宁胜, Pierre Delatte, Etienne Vanzieleghem, Rupert Burbidge

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0202

摘要（1954）

PDF （3695KB）（1342）

碳化硅（SiC）器件的新特性和移动应用的功率密度要求给功率器件的封装技术提出了新的挑战。现有功率器件的封装技术主要是在硅基的绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）等基础上发展起来的，并一直都在演进，但这些渐进改良尚不足以充分发挥SiC器件的性能，因而封装技术需要革命性的进步。在简述现有封装技术及其演进的基础上，主要从功率模块的角度讨论了封装技术的发展方向。同时讨论了功率模块的新型叠层结构以及封装技术的离散化、高温化趋势，并对SiC器件封装技术的发展方向做出了综合评估。

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2022年第22卷第2期 pp. 020102

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FCBGA基板关键技术综述及展望^*

方志丹, 于中尧, 武晓萌, 王启东

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0061

摘要（1951）

PDF （2093KB）（898）

倒装芯片球栅格阵列（FCBGA）基板作为人工智能、5G、大数据、高性能计算、智能汽车和数据中心等新兴需求应用的CPU、图形处理器（GPU）、FPGA等高端数字芯片的重要载体，业界的需求量快速增长。对FCBGA基板的关键技术进行了介绍，包括精细线路技术、翘曲控制技术和局部增强技术。同时，对FCBGA基板技术的发展趋势及应用前景进行了展望。

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2023年第23卷第3期 pp. 030103

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玻璃通孔技术研究进展^*

陈力;杨晓锋;于大全

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0401

摘要（1893）

PDF （5033KB）（1270）

近年来，随着5G、可穿戴设备、智能手机、汽车电子、人工智能等新兴领域蓬勃兴起，集成电路应用正向着多元化应用方向发展，先进三维封装技术也逐渐成为实现电子产品小型化、轻质化、多功能化的重要手段。玻璃通孔(TGV)互连技术具有高频电学特性优异、成本低、工艺流程简单、机械稳定性强等应用优势，在射频器件、微机电系统(MEMS)封装、光电系统集成等领域具有广泛的应用前景。综述了国内外高密度玻璃通孔制作、金属填充、表面高密度布线的研究进展，对玻璃通孔技术特点及其应用进行了总结。

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2021年第21卷第4期 pp. 040101

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一种高增益、高带宽全差分运算放大器的设计

彭春雨;张伟强;蔺智挺;吴秀龙

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0089

摘要（1819）

PDF （1035KB）（391）

采用增益提升（Gain-boosting）技术，使用2个三输入管的折叠式共源共栅运算放大器（运放）作为辅助运放，设计了一种宽输入共模范围的高增益、高带宽的全差分运算放大器。主运放输入部分由一对NMOS管和一对PMOS管共同构成，其输入跨导提高至由单MOS管构成的运放输入跨导的2倍。主运放输入跨导的提高间接提升了主运放的增益和带宽。而辅助运放在不改变主运放带宽的同时，通过降低主运放的主极点增大输出阻抗，再次提升主运放的增益，达到了高增益、高带宽的目的。该运算放大器采用商用55 nm CMOS工艺设计，经仿真可得，当负载电容为5 pF时，运放低频增益为115 dB，增益带宽积为209 MHz，总功耗为2.8 mW。

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2023年第23卷第7期 pp. 070302

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LTCC封装技术研究现状与发展趋势

李建辉;丁小聪

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0313

摘要（1807）

PDF （3303KB）（1350）

低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-Fired Ceramics, LTCC）封装能将不同种类的芯片等元器件组装集成于同一封装体内以实现系统的某些功能，是实现系统小型化、集成化、多功能化和高可靠性的重要手段。总结了LTCC基板所采用的封装方式，阐述了LTCC基板的金属外壳封装、针栅阵列（Pin Grid Array, PGA）封装、焊球阵列（Ball Grid Array, BGA）封装、穿墙无引脚封装、四面引脚扁平（Quad Flat Package, QFP）封装、无引脚片式载体（Leadless Chip Carrier, LCC）封装和三维多芯片模块（Three-Dimensional Multichip Module, 3D-MCM）封装技术的特点及研究现状。分析了LTCC基板不同类型封装中影响封装气密性和可靠性的一些关键技术因素，并对LTCC封装技术的发展趋势进行了展望。

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2022年第22卷第3期 pp. 030205

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微系统三维异质异构集成研究进展*

张墅野, 李振锋, 何鹏

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1009

摘要（1756）

PDF （4228KB）（1407）

随着芯片应用的不断深入和产业化的不断发展，持续减小的特征尺寸使得摩尔定律的发展愈发困难，微系统已然成为电子技术的重要方向之一。三维异质异构集成着重于解决系统级的集成互连，其聚焦量级为亚微米至10 μm，并以较低的成本连通了从微纳连接到系统级集成的桥梁。微系统三维异质异构集成技术正在逐步向三维堆叠、多功能一体化、混合异构集成方向发展，这使得微系统具有集成度高、功耗小、微小型化、可靠性高等优点。对微系统三维异质异构集成的定位与发展形态、国内外研究现状、应用领域与应用前景等进行了综述。

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2021年第21卷第10期 pp. 100106

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高压SiC MOSFET研究现状与展望

孙培元;孙立杰;薛哲;佘晓亮;韩若麟;吴宇薇;王来利;张峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0049

摘要（1755）

PDF （7007KB）（795）

碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）作为宽禁带半导体单极型功率器件，具有频率高、耐压高、效率高等优势，在高压应用领域需求广泛，具有巨大的研究价值。回顾了高压SiC MOSFET器件的发展历程和前沿技术进展，总结了进一步提高器件品质因数的元胞优化结构，介绍了针对高压器件的几种终端结构及其发展现状，对高压SiC MOSFET器件存在的瓶颈和挑战进行了讨论。

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2023年第23卷第1期 pp. 010111

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微波等离子体化学气相沉积法制备大尺寸单晶金刚石的研究进展^*

牟草源;李根壮;谢文良;王启亮;吕宪义;李柳暗;邹广田

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0023

摘要（1747）

PDF （6300KB）（501）

金刚石作为一种超宽禁带半导体，是下一代功率电子器件和光电子器件最有潜力的材料之一。然而，高品质、大面积（大于2英寸）单晶衬底的制备仍是金刚石器件产业应用亟待解决的问题。介绍了目前受到广泛关注的微波等离子体化学气相沉积法（MPCVD）获得大尺寸金刚石单晶衬底的技术方案，即单颗金刚石生长、拼接生长以及异质外延生长。综述了大尺寸单晶金刚石外延生长及其在电子器件领域应用的研究进展。总结了大尺寸单晶金刚石制备过程中面临的挑战并提出了潜在的解决方案。

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2023年第23卷第1期 pp. 010104

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基于TGV工艺的三维集成封装技术研究

谢迪;李浩;王从香;崔凯;胡永芳

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0709

摘要（1648）

PDF （2117KB）（905）

面向未来高速与高密度封装领域，基于玻璃基的TGV技术具有衬底损耗低、基板材料成本低、体积尺寸小、高密度集成等优点，成为三维集成技术的重点发展方向。尤其在毫米波天线、射频前端等大带宽、低损耗高频传输器件的研制中，TGV技术有着广阔的应用前景。针对石英玻璃基板，开展TGV成孔关键技术研究，突破高深宽比TGV结构的研制技术难点，成功制备了特征孔径50 μm、深宽比6：1的石英玻璃三维封装基板，实现了垂直方向的信号传输。

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2021年第21卷第7期 pp. 070203

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多功能传感器集成综述

吕佩珏, 黄哲, 王晓明, 杨知雨, 林晨希, 王铭强, 杨洋, 胡然, 苟秋, 李嘉怡, 金玉丰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0098

摘要（1626）

PDF （3016KB）（545）

随着5G、智能汽车、物联网（IoT）、智慧医疗等市场的快速增长，其对传感器需求广泛，要求传感器具备微型化、集成化、智能化、低功耗等特点。概述了国内外学者在环境、汽车和生物参数检测等领域应用多功能传感器集成的成果，阐释了多功能传感器集成的工艺兼容性及封装的关键技术，分析了多功能传感器集成在模型仿真、产品测试和热管理方面面临的严峻挑战。对多功能传感器集成方案进行了总结，并提出了未来发展趋势。

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2023年第23卷第8期 pp. 080201

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宽禁带半导体碳化硅IGBT器件研究进展与前瞻^*

张峰, 张国良

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0047

摘要（1609）

PDF （8807KB）（545）

碳化硅（SiC）宽禁带半导体材料是目前电力电子领域发展最快的半导体材料之一。绝缘栅双极晶体管（IGBT）是全控型的复合器件，具有工作频率高、开关损耗低、电流密度大等优点，是高压大功率变换器中的关键器件之一。但SiC IGBT存在导通电阻高、关断损耗大等缺点。针对上述挑战，对国内外现有的新型SiC IGBT结构进行了总结。分析了现有的结构特点，结合新能源电力系统的发展趋势，对SiC IGBT的结构改进进行了归纳和展望。

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2023年第23卷第1期 pp. 010109

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汽车电子电气架构的发展及趋势

周伟;陈旭乾;葛成华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0006

摘要（1597）

PDF （2210KB）（238）

随着汽车功能的日益增加，传统的电子电气（EE）架构面临很大的挑战，从而迫使整车的电子电气架构不断地演进，从传统的分布式向集中式转变，从面向信号的软件架构向面向服务的软件架构转变，从控制局域网络（CAN）、局域互联网络（LIN）总线向车载以太网通信架构转变。介绍了汽车电子电气架构的现状以及面临的挑战，概述了汽车电子电气架构的演进路线及具体方案技术，结合电子电气架构的演进趋势，对电气架构未来的发展方向提出展望。

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2024年第24卷第1期 pp. 010501

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高端性能封装技术的某些特点与挑战

马力, 项敏, 石磊, 郑子企

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0070

摘要（1560）

PDF （1973KB）（600）

高性能计算、人工智能等应用推动芯片的技术节点不断向前迈进，导致设计、制造的难度和成本问题凸显，针对这一问题，Chiplet技术应运而生。Chiplet技术是将复杂的系统级芯片按IP功能切分成能够复用的小芯片（芯粒），然后，厂商们将执行存储和处理等功能的小芯片以超高密度扇出型封装、2.5D和3D高端性能封装进行重新组装，以实现高性能计算对高带宽、高性能的要求。介绍了上述封装的多样化形式和通信协议，分析了其重要的电连接结构与工艺难点，及其在可靠性方面的一些问题。

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2023年第23卷第3期 pp. 030109

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人工智能芯片先进封装技术

田文超;谢昊伦;陈源明;赵静榕;张国光

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0011

摘要（1519）

PDF （3240KB）（874）

随着人工智能（AI）和集成电路的飞速发展，人工智能芯片逐渐成为全球科技竞争的焦点。在后摩尔时代，AI芯片的算力提升和功耗降低越来越依靠具有硅通孔、微凸点、异构集成、Chiplet等技术特点的先进封装技术。从AI芯片的分类与特点出发，对国内外典型先进封装技术进行分类与总结，在此基础上，对先进封装结构可靠性以及封装散热等方面面临的挑战进行总结并提出相应解决措施。面向AI应用，对先进封装技术的未来发展进行展望。

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2024年第24卷第1期 pp. 010204

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“先进三维封装与异质集成”专题前言

摘要（1500）

PDF （415KB）（727）

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2023年第23卷第3期 pp. 030100

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面向超导量子器件的封装集成技术^*

俞杰勋, 王谦, 郑瑶, 宋昌明, 方君鹏, 吴海华, 李铁夫, 蔡坚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0072

摘要（1493）

PDF （2974KB）（487）

超导量子比特由于半导体工艺兼容性强，可扩展潜力大，易于操控、读出与耦合，是现阶段最有希望实现可扩展通用量子计算机的技术路线之一。然而，通用量子计算的实现需要百万量级的超导量子比特作为硬件基础，因此相应的封装架构需要在可扩展特性、超导材料体系、低损耗电互连、量子比特兼容性、电磁环境优化等方面进行新的探索。分析了传统引线键合在大规模集成过程中遇到的主要技术瓶颈；介绍了面向超导量子器件开发的一系列特殊互连架构，对其优势和局限性进行了探讨；详细讨论了集成电路领域先进封装技术在超导量子器件中的兼容性问题，主要涵盖倒装键合、硅通孔及系统集成方案3个方面，并对上述封装技术的发展趋势进行了展望。

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2023年第23卷第3期 pp. 030108

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面向三维集成的等离子体活化键合研究进展^*

牛帆帆, 杨舒涵, 康秋实, 王晨曦

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0064

摘要（1492）

PDF （3246KB）（531）

三维集成技术已成为促使半导体芯片步入后摩尔时代的重要支撑。晶圆直接键合技术无需微凸点和底充胶填充工艺，依靠原子间相互作用力即可实现高密度与高强度互连，是三维集成发展的重要研究方向之一。其中等离子体活化作为一种高效的表面处理手段，是晶圆低温键合的关键。针对等离子体活化低温键合技术在半导体芯片同质或异质键合中的研究进展进行了综述，主要介绍了等离子体活化在硅基材料直接键合及金属－介质混合键合中的作用机理和键合效果，进而对该技术的未来发展趋势进行了展望。

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2023年第23卷第3期 pp. 030105

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Sn晶粒取向对微焊点元素迁移及界面反应的影响^*

白天越, 乔媛媛, 赵宁

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0037

摘要（1487）

PDF （2797KB）（473）

随着先进电子封装技术的不断发展，电子产品在服役时无铅微焊点内的元素迁移问题引起了广泛关注。由于先进封装互连尺寸的逐步缩小，微焊点扩散的各向异性问题日益凸显，即Sn晶粒取向显著影响元素的迁移行为，进而影响微焊点的界面反应。综述了在热时效、热循环、电流加载与温度梯度等条件下，Sn晶粒取向对焊点中元素迁移及界面反应的影响。现有研究表明，在热时效及热循环条件下，Sn晶粒取向对微焊点元素迁移及界面反应的影响较小，而Sn晶粒取向对微焊点的电迁移和热迁移有着相似的影响规律，并由此产生界面金属间化合物（IMC）的非对称及非均匀生长现象。此外，还综述了基于数值模拟方法开展的微焊点元素扩散各向异性的相关研究，并对不同条件下的研究进展进行了总结。

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2023年第23卷第3期 pp. 030101

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浅析CMOS图像传感器晶圆级封装技术

马书英, 王姣, 刘轶, 郑凤霞, 刘玉蓉, 肖智轶

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1003

摘要（1454）

PDF （3856KB）（842）

CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）图像传感器(CMOS Image Sensor, CIS)正向着高速、大像素和低成本的方向发展，晶圆级封装技术由于其小型化、低成本的优点近年来受到广泛关注。根据结构和应用领域的不同，详细介绍了基于硅通孔(Through Silicon Via, TSV)技术的多种CMOS图像传感器晶圆级封装技术，并介绍和分析不同技术的应用场景和存在的挑战。

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2021年第21卷第10期 pp. 100108

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半导体封装Cu-Cu互连接头烧结性能研究

吴松, 张昱, 曹萍, 杨冠南, 黄光汉, 崔成强

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0068

摘要（1424）

PDF （1359KB）（418）

使用不添加任何助焊剂的铜膏，获得了高烧结性能的Cu-Cu互连接头。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪对粒径分别为（20±10）nm、（80±20）nm和（100±20）nm的纳米铜颗粒分析表征。选择粒径为（80±20）nm的纳米铜颗粒和松油醇混合配成纳米铜膏，用于互连接头的烧结性能研究。探究了不同的烧结温度、保温时间、升温速率和烧结压力对互连接头的剪切强度和失效面微观形貌的影响，得出了最佳的工艺参数。在升温速率为0.1 ℃/s、保温时间为30 min、烧结温度为260℃和无压条件下烧结，互连接头的剪切强度达到了5 MPa。在同样的升温速率和保温时间，同时烧结温度为300 ℃、压力为5.0 MPa的条件下烧结，互连接头的剪切强度达到了33.3 MPa。Cu-Cu互连接头能够满足功率半导体器件的互连应用要求。

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2023年第23卷第3期 pp. 030110

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基于硅基扇出（eSiFO^®）技术的先进指纹传感器晶圆级封装工艺开发

申九林, 马书英, 郑凤霞, 王姣, 魏浩

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0074

摘要（1421）

PDF （2440KB）（444）

传统的晶圆级芯片封装（WLCSP）是一种标准的扇入式封装结构。随着I/O数的增加，无法为重布线层（RDL）提供足够的区域。近年来，在芯片周围形成扇出区域的嵌入式封装技术发展起来，其具有I/O数目高、成本低、集成灵活、体积小等优点。晶圆扇出型封装（FOWLP）通常采用环氧塑封复合料（EMC），其面临翘曲、各层热膨胀系数（CTE）不匹配、成本高昂等难题。报道了一种全新的晶圆级嵌入式硅基扇出技术，名为eSiFO^®，其用于实现电容式指纹传感器封装。在这个创新的集成器件中，一个5.6 mm×1.0 mm的ASIC芯片被减薄到90 μm，然后嵌入到硅基槽中重建一个新的晶圆。在整个工艺过程中，金属的覆盖面积达80%以上，但晶圆的翘曲小于2 mm。整个晶圆级封装工艺使用了10个掩模版，其产品良率达到98%。该产品通过了包括预处理测试、温度循环（TCT）测试、高加速温湿度应力试验（u-HAST）和高温贮存试验（HTST）在内的标准可靠性测试。

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2023年第23卷第3期 pp. 030111

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一种用于先进封装的圆台硅通孔的刻蚀方法

林源为, 赵晋荣, 曹泽京, 袁仁志

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0066

摘要（1394）

PDF （1506KB）（328）

在集成电路的制造阶段延续摩尔定律变得越发困难，而在封装阶段利用三维空间可以视作对摩尔定律的拓展。硅通孔是利用三维空间实现先进封装的常用技术手段，现有技术中对于应用于CMOS图像传感器件封装的圆台硅通孔，采用的是在顶部不断横向刻蚀的方式实现的，不利于封装密度的提高，且对于光刻设备的分辨率有一定的要求。针对现有技术中的问题，一种严格控制横向刻蚀尺寸（仅占原始特征尺寸的3%~12%）的圆台硅通孔刻蚀方法被研究探索出来。该方法通过调节下电极功率（需要不大于30 W），获得了侧壁角度可调（70°~88°）、通孔底部开口尺寸小于光刻定义特征尺寸的圆台硅通孔结构。这一方法有望向三维集成电路领域推广，有助于在封装阶段延续摩尔定律。

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2023年第23卷第3期 pp. 030112

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GaN HEMT器件封装技术研究进展^*

鲍婕,周德金,陈珍海,宁仁霞,吴伟东,黄伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0210

摘要（1362）

PDF （4389KB）（1056）

GaN HEMT器件由于其宽禁带材料的独特性能，相比硅功率器件具有击穿场强高、导通电阻低、转换速度快等优势，在智能家电、交直流转换器、光伏逆变器以及电动汽车等领域有着广泛的应用前景。但GaN HEMT器件的高功率密度和高频工作特性，给器件封装带来了极大挑战，要使其出色性能得以充分发挥，其封装结构、材料、工艺等起着至关重要的作用。介绍了GaN HEMT及其组成的功率模块的典型封装结构，并对国内外在寄生电感、热管理等封装关键技术问题的研究现状，以及高导热二维材料石墨烯在GaN HEMT器件热管理中的应用进行了综述。

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2021年第21卷第2期 pp. 020101

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先进封装中凸点技术的研究进展

沈丹丹

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0097

摘要（1360）

PDF （2078KB）（615）

随着异构集成模块功能和特征尺寸的不断增加，三维集成技术应运而生。凸点之间的互连是实现芯片三维叠层的关键，制备出高可靠性的微凸点对微电子封装技术的进一步发展具有重要意义。整理归纳了先进封装中的凸点技术，包括凸点制备方法与材料、微观组织与力学性能、电性能与可靠性、仿真在凸点中的应用，为后续凸点研究提供参考。最后对凸点技术进行了展望，凸点工艺将继续向着微型化、小节距、无铅化和高可靠性方向发展。

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2023年第23卷第6期 pp. 060208

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4H-SiC功率MOSFET可靠性研究进展^*

白志强, 张玉明, 汤晓燕, 沈应喆, 徐会源

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0412

摘要（1347）

PDF （2373KB）（742）

4H-SiC功率MOSFET器件具有栅极驱动电路简单、开关时间短、功率密度大、转换效率高等优良特性，在电力电子系统中有着广泛的应用前景。但该器件在可靠性方面仍存在一些问题，如长期工作时的可靠性和动态工作中一些极端情况下的可靠性问题。针对器件的长期可靠性问题，阐述了长期可靠性的表征方法，栅介质制备工艺对长期可靠性的影响和长期可靠性机理研究的相关成果。在动态可靠性方面，对雪崩测试、短路测试和浪涌测试的实验现象和失效机制分析进行了综述。

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2022年第22卷第4期 pp. 040101

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晶圆级封装中的垂直互连结构

徐罕, 朱亚军, 戴飞虎, 高娜燕, 吉勇, 王成迁

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1007

摘要（1327）

PDF （2115KB）（1115）

随着电子产品需求的不断提升，半导体封装技术的发展已经从2D结构发展到2.5D乃至3D结构，这对包括高密度集成和异质结构封装在内的系统级封装（System in Packaging，SiP）提出了更高的要求。以当下热门的晶圆级封装为切入点，重点阐述并总结目前在晶圆级封装结构中出现的3种垂直互连结构：硅通孔（Through Silicon Via，TSV)、塑封通孔(Through Molding Via，TMV)、玻璃通孔(Through Glass Via，TGV)。这3种垂直互连结构也是业内公认的推进三维集成封装的关键技术。从3种垂直互连结构的发展历史、工艺方法和应用领域等多个方面进行提炼总结，明确垂直互连结构的现状能力及未来挑战，为晶圆级三维集成封装技术开发和探索提供参考。

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2021年第21卷第10期 pp. 100107

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碳化硅器件封装进展综述及展望^*

杜泽晨;张一杰;张文婷;安运来;唐新灵;杜玉杰;杨霏;吴军民

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0502

摘要（1267）

PDF （2320KB）（672）

碳化硅禁带宽、临界击穿场强大、热导率高，具有高压、高温、高频等优点。应用于硅基器件的传统封装方式寄生电感参数较大，难以匹配碳化硅器件的快速开关特性，同时在高温工况下封装可靠性大幅降低，为充分发挥碳化硅器件的优势需要改进现有的封装技术。针对上述挑战，对国内外现有的低寄生电感封装方式进行了总结。分析了现有的高温封装技术，结合新能源电力系统的发展趋势，对SiC器件封装技术进行归纳和展望。

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2022年第22卷第5期 pp. 050102

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集成微系统多物理场耦合效应仿真关键技术综述^*

张鹏, 孙晓冬, 朱家和, 王晶, 王大伟, 赵文生

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1004

摘要（1257）

PDF （4380KB）（1158）

先进集成技术的发展以应用为驱动，近年来在智能应用、5G通信、物联网、卫星通信等领域得到了空前关注。然而，集成微系统中信号串扰、腔体效应、自热效应等导致的可靠性问题分布更加密集，跨层级多场耦合过程高效数值仿真是实现集成微系统高效能设计的技术保障。多场耦合仿真已成为跨学科领域研究的主流方向之一，正成为促进电子科学与技术、信息科学与技术等进步的重要手段。主要介绍了集成微系统多物理场耦合仿真中关于数理建模、数值求解以及大规模问题加速求解算法的发展现状及关键技术。

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2021年第21卷第10期 pp. 100104

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GaN HEMT热阻测试技术研究

邱金朋, 沈竞宇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0163

摘要（1246）

PDF （1310KB）（201）

GaN作为第三代半导体材料的代表，具有优越的电学性能，被应用在诸多领域。随着功率密度提升、工作频率增加，GaN器件会产生明显的热效应，温度对GaN的性能及可靠性有直接影响，因此热阻测试及结温表征是非常重要的。根据GaN器件的结构、工作原理以及特性参数，结合JEDEC热阻测试的标准，对不同电压等级、不同封装结构的GaN器件进行测试，验证了使用导通电阻作为温度敏感参数的热阻测试方法的正确性。

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2023年第23卷第11期 pp. 110104

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功率电子封装关键材料和结构设计的研究进展^*

王美玉, 胡伟波, 孙晓冬, 汪青, 于洪宇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1005

摘要（1232）

PDF （3063KB）（1374）

传统功率电子封装主要以钎料连接和引线键合等二维平面封装技术为主，无法满足第三代半导体器件在高频、高压、高温下的可靠应用。为了解决这一问题，二维平面封装逐渐向三维集成封装发展。对功率电子封装技术中的关键材料和结构设计的研究进展进行了总结和展望。连接材料从锡基钎料逐渐发展为金基钎料、瞬态液相连接材料、烧结银等高导热、耐高温材料，连接技术从引线键合逐渐发展为双面冷却、器件集成和垂直叠层互连等。通过去除引线提高开关性能，集成多种芯片和器件提高功率密度，双面冷却提高散热效率。三维集成封装具有巨大的市场潜力，将成为未来的主要发展趋势之一。

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2021年第21卷第10期 pp. 100109

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SiC功率器件辐照效应研究进展

刘超铭;王雅宁;魏轶聃;王天琦;齐春华;张延清;马国亮;刘国柱;魏敬和;霍明学

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0605

摘要（1216）

PDF （3784KB）（598）

SiC功率器件是许多航天器用电子设备的重要组成部分，是保障深空探测任务顺利进行的前提和基础。在梳理SiC功率器件发展概况的同时，针对不同SiC功率器件（SiC SBD、SiC JBS、SiC MOSFET）在空间辐射环境下的性能退化规律进行了概述，重点分析了辐射环境下SiC功率器件的损伤机理，为SiC功率器件抗辐射性能工艺的长远发展提供了参考。

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2022年第22卷第6期 pp. 060101

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GaN HEMT电力电子器件技术研究进展^*

鲍婕,周德金,陈珍海,宁仁霞,吴伟东,黄伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0211

摘要（1207）

PDF （2748KB）（755）

GaN HEMT器件由于其击穿场强高、导通电阻低等优越的性能，在高达650 V额定电压等级的高效、高频转换器中有着广泛的应用前景。GaN HEMT器件的特性优势与其工艺结构、材料特性密切相关。介绍了耗尽型、增强型GaN HEMT的典型器件结构，并将国内外对结构设计以及材料优化等关键技术问题的研究现状进行了综述，并概括总结了GaN HEMT的技术发展趋势和最新参数指标。

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2021年第21卷第2期 pp. 020102

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SiC MOSFET栅极驱动电路研究综述^*

周泽坤, 曹建文, 张志坚, 张波

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0201

摘要（1155）

PDF （3737KB）（554）

凭借碳化硅（SiC）材料具有宽禁带、高击穿电场、高电子饱和速率和高导热性等优点，SiC MOSFET广泛应用在高压、高频等大功率场合。传统基于硅（Si）MOSFET的驱动电路无法完全发挥SiC MOSFET的优异性能，针对SiC MOSFET的应用有必要采用合适的栅驱动设计技术。目前，已经有很多学者在该领域中有一定的研究基础，为SiC MOSFET驱动电路的设计提供了参考。对现有基于SiC MOSFET的PCB板级设计技术进行了详细说明，并从开关速度、电磁干扰噪声以及能量损耗等方面对其进行了总结和分析，给出了针对SiC MOSFET驱动电路的设计考虑和建议。

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2022年第22卷第2期 pp. 020101

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基于内建自测试电路的NAND Flash测试方法

解维坤, 白月芃, 季伟伟, 王厚军

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0168

摘要（1146）

PDF （1268KB）（89）

随着NAND Flash在存储器市场中的占比与日俱增，对NAND Flash的测试需求也越来越大。针对NAND Flash存储器中存在的故障类型进行讨论，并对现有测试算法进行分析，为提高故障覆盖率以及降低测试时间，对现有的March-like测试算法做出改进，改进算法比March-like算法的故障覆盖率提高了16.7%，测试时间减少了30%。完成存储器内建自测试（MBIST）电路设计，并设计了FPGA最小系统板并进行板级验证，结果验证了MBIST电路以及改进的测试算法的可行性。

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2023年第23卷第11期 pp. 110103

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异质异构微系统集成可靠性技术综述*

周斌, 陈思, 王宏跃, 付志伟, 施宜军, 杨晓锋, 曲晨冰, 时林林

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1001

摘要（1123）

PDF （48809KB）（1273）

随着智能移动、智能汽车、物联网、可穿戴设备等市场的快速增长，兼具信号感知、信号处理、信令执行和赋能等多功能集成的微系统技术成为业界关注的焦点。在深度摩尔和超越摩尔的共同推动下，微系统技术正呈现出工艺节点不断缩小、集成密度不断提高、结构框架软硬一体、失效机制交叉融合、分析技术更新迭代等全新特征，新结构、新工艺的引入带来了新的可靠性问题，使得部分原有可靠性表征方法不再适用。针对基于异质异构集成微系统技术的可靠性问题，综述了国内外研究进展，提出了亟需解决的若干问题和表征方法，如热、力学可靠性问题，多尺度、多场耦合问题，微纳工艺、结构的性能表征和退化问题，微系统可靠性评价问题，电磁、辐照、极低温等特殊环境下的适应性问题。

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2021年第21卷第10期 pp. 100110

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集成电路成品测试的常见问题分析

倪宋斌,马美铭

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0173

摘要（1070）

PDF （1020KB）（186）

随着集成电路产业的快速发展，芯片特征尺寸不断缩小，其集成度与复杂度却来越高，这使得集成电路测试的重要性不断上升。成品测试作为集成电路生产过程中的最后一步，其针对芯片电性能的测试也是最全面的。为了保证芯片在极端环境下仍可使用，一般在成品测试中会对芯片进行常温（25 ℃）、低温（－55 ℃）和高温（125 ℃）测试，其目的是剔除不良品。除了电性能不良造成的电路失效，还有因测试硬件老化或损坏、测试方法不当以及温度差异造成的假性失效。通过分析测试异常发生的原因，发现优化测试插座的选型和测试板的设计以及优化测试程序的设置可以减少测试异常，这些方法对提高测试准确性有一定帮助。

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2023年第23卷第12期 pp. 120104

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微系统发展趋势及宇航应用面临的技术挑战

张伟, 祝名, 李培蕾, 屈若媛, 姜贸公

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1006

摘要（1038）

PDF （2436KB）（697）

近年来，微系统技术作为延续摩尔定律的重要解决方案发展迅猛，各种新的设计理念、先进封装结构以及集成技术层出不穷，极大地提升了各类电子系统的功能与性能。由于微系统在功能性能提升、体积减小等方面的巨大技术优势，在宇航装备研制领域同样对微系统表现出迫切需求。但是由于其微小型化、高度功能集成、大量采用新设计、新工艺以及新材料等特点，在可靠性要求较高的宇航领域应用将面临诸多技术挑战。从微系统设计开发方式、结构特点、封装集成方式、可靠性保证手段等角度分析了当前微系统技术的发展趋势，结合宇航应用要求，提出了后续微系统宇航应用的相关建议。

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2021年第21卷第10期 pp. 100101

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GaN单片功率集成电路研究进展^*

赖静雪, 陈万军, 孙瑞泽, 刘超, 张波

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0212

摘要（1026）

PDF （3829KB）（562）

GaN HEMT器件具有工作频率高、导通损耗小等优点，已经开始广泛应用在多种高频、高效功率转换器中，而拥有更高集成度的全GaN单片集成电路可进一步提高基于GaN HEMT器件功率变换器的性能。介绍了不同类型的全GaN集成工艺平台以及GaN功能子电路的研究进展，并对全GaN单片集成功率IC的研究现状进行了综述。

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2021年第21卷第2期 pp. 020103

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扇出型封装发展、挑战和机遇

吉勇，王成迁，李杨

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0801

摘要（1022）

HTML （615）

PDF （1426KB）（1375）

扇出型封装在集成电路封装中受到越来越多的关注，近年来取得了长足进步，也被认为是延续和超越摩尔定律的关键技术方案。根据扇出型封装的发展趋势，从当前扇出型封装几种重要的技术路线、技术应用、未来挑战和机遇方面进行了系统梳理。详细对比分析了圆片级树脂型扇出封装、硅基晶圆级扇出型封装和面板级扇出型封装技术方法和特点，阐述了半导体设备和材料对扇出型封装的影响和相互协同发展。最后，从技术、应用和市场战略方面分析了扇出型封装存在的挑战和机遇。

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2020年第20卷第8期 pp. 080101

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基于TSV倒装焊与芯片叠层的高密度组装及封装技术

汤姝莉, 赵国良, 薛亚慧, 袁海, 杨宇军

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0803

摘要（1017）

PDF （2379KB）（963）

系统级封装（SiP）及微系统技术能够在有限空间内实现更高密度、更多功能集成，是满足宇航、武器装备等高端领域电子器件小型化、高性能、高可靠需求的关键技术。重点阐述了基于硅通孔（TSV）转接板的倒装焊立体组装及其过程质量控制、基于键合工艺的芯片叠层、基于倒装焊的双通道散热封装等高密度模块涉及的组装及封装技术，同时对利用TSV转接板实现多芯片倒装焊的模组化、一体化集成方案进行了研究。基于以上技术实现了信息处理SiP模块的高密度、气密性封装，以及满足多倒装芯片焊散热与CMOS图像传感器（CIS）采光需求的双面三腔体微系统模块封装。

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2022年第22卷第8期 pp. 080201

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Flash型FPGA内嵌BRAM测试技术研究

雷星辰,季伟伟,陈龙,韩森

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0172

摘要（1001）

PDF （1086KB）（62）

Flash型FPGA由于具有高可靠性、卓越的安全性和即插即用的功能，被广泛应用于军事及航空航天领域。Flash型FPGA的内部结构复杂而庞大，因此研究其测试技术的可靠性和准确性至关重要。块随机存储器（BRAM）作为FPGA内部重要的存储模块，在传统测试中存在故障覆盖率较低的问题。为了扩大故障覆盖范围，对March C+算法进行了改进，优化后算法对写干扰故障（WDF）、写破坏耦合故障（CFwd）、干扰耦合故障（CFds）和字内耦合故障的检测能力得到了显著提高。结果表明，优化后的算法相较于March C+算法，其故障覆盖率提高了25个百分点，且与时间复杂度相同的March SS算法相比，其故障覆盖率提高了5.8个百分点。

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2023年第23卷第12期 pp. 120103

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基于ATE的千兆以太网收发器芯片测试方法

谢凌峰, 武新郑, 王建超

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0164

摘要（995）

PDF （1747KB）（105）

千兆以太网收发器芯片是一种最高能支持1000 Mbit/s传输速率的高速接口芯片。介绍了该类芯片的功能、硬件配置，针对ATE测试机台设计了相应的外围电路，在ATE测试机台上进行了寄存器读写测试和回环测试，利用测试机抓取了千兆以太网芯片输出的数据，测试结果验证了千兆以太网收发器芯片的功能正确性。

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2023年第23卷第11期 pp. 110102

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基于二维半导体材料光电器件的研究进展^*

徐春燕, 南海燕, 肖少庆, 顾晓峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0302

摘要（991）

PDF （5118KB）（876）

近年来，二维半导体材料因其独特的晶体结构和优良的电子、光电特性吸引了众多科研人员的关注。利用这些材料作为有源沟道，制备出了许多新颖的器件结构，性能较传统器件有很大的提升。在各种器件应用中，基于二维材料的光电探测器由于能够实现红外及太赫兹波段的光探测，得到了最为广泛的研究。综述了近年来二维材料在光电器件领域的应用，介绍了光电探测器的主要参数，从电极制备、异质结构筑、量子点和分子掺杂、表面等离激元耦合以及界面屏蔽5方面介绍了目前在二维材料中调控光电性能的方法，对已有方法进行了总结，并且对未来的发展进行了讨论。

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2021年第21卷第3期 pp. 030401

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有机封装基板的芯片埋置技术研究进展

杨昆,朱家昌,吉勇,李轶楠,李杨

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0027

摘要（987）

PDF （2884KB）（626）

有机封装基板为IC提供支持、保护和电互联，是IC封装最关键的材料之一。系统级、微型化和低成本是IC封装的趋势，将有源、无源元件埋入封装基板，可以充分利用基板内部空间，释放更多表面空间，是减小系统封装体积的重要途径，因此有机封装基板的芯片埋置技术发展迅速。主要介绍有机封装基板的埋置技术发展过程，归纳了有机基板芯片埋置工艺路线类型，着重介绍了近十年不同的芯片埋置技术方案及其应用领域。在此基础上，对有机封装基板的埋置技术研究前景进行了展望。

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2024年第24卷第2期 pp. 020102

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2.5D/3D芯片-封装-系统协同仿真技术研究

褚正浩, 张书强, 候明刚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1008

摘要（957）

PDF （3710KB）（1361）

2.5D/3D芯片包含Interposer/硅穿孔（Through Silicon Via, TSV）等复杂结构，通过多物理场仿真可以提前对2.5D/3D芯片的设计进行信号完整性（Signal Integrity, SI）、电源完整性（Power Integrity, PI）及可靠性优化。总结了目前2.5D/3D芯片仿真进展与挑战，介绍了基于芯片模型的Ansys芯片-封装-系统（CPS）多物理场协同仿真方法，阐述了如何模拟芯片在真实工况下达到优化芯片信号完整性、电源完整性以及优化散热方式、提高结构可靠性的设计目标，并进行电热耦合、热应力耦合分析，指出了仿真技术的未来发展方向。

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2021年第21卷第10期 pp. 100103

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基于晶圆键合的MEMS圆片级封装研究综述^*

梁亨茂

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.1201

摘要（951）

PDF （8452KB）（1363）

为提升微机电系统（MEMS）器件的性能及可靠性，MEMS圆片级封装技术已成为突破MEMS器件实用化瓶颈的关键，其中基于晶圆键合的MEMS圆片级封装由于封装温度低、封装结构及工艺自由度高、封装可靠性强而备受产学界关注。总结了MEMS圆片级封装的主要功能及分类，阐明基于晶圆键合的MEMS圆片级封装技术的优势。依次对平面互连型和垂直互连型2类基于晶圆键合的MEMS圆片级封装的技术背景、封装策略、技术利弊、特点及局限性展开了综述。通过总结MEMS圆片级封装的现状，展望了未来的发展趋势。

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2022年第22卷第12期 pp. 120201

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GaN HEMT栅驱动技术研究进展^*

周德金, 何宁业, 宁仁霞, 许媛, 徐宏, 陈珍海, 黄伟, 卢红亮

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0213

摘要（908）

PDF （4493KB）（362）

GaN HEMT器件由于其击穿场强高、导通电阻低等优越的性能，在高效、高频功率转换领域中有着广泛的应用前景。栅驱动芯片对于GaN HEMT器件应用起着至关重要的作用。介绍了GaN HEMT的器件特性和驱动要求，对其栅驱动芯片的典型架构和每种芯片架构各自的关键实现技术研究现状进行了综述。同时介绍了GaN基单片集成功率IC的发展状况，对栅驱动芯片的实现技术进行了总结。

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2021年第21卷第2期 pp. 020104

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Chiplet封装用有机基板的信号完整性设计

汤文学,孙莹,周立彦

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0026

摘要（902）

PDF （2783KB）（488）

芯粒（Chiplet）技术带来了芯片规模、性能和成本的平衡，受到了业界和用户的高度关注。针对不同的Chiplet封装方案，对先进/标准封装方案中电气互连的参数与性能进行比较并解读。基于国内的有机基板工艺，从设计和仿真角度对Chiplet标准封装方案进行技术可行性研究。在合理的端接配置下，信号通道的性能可以达到UCIe的设计要求。结果表明，有机基板的低损耗、灵活布线等特性在一定程度上弥补了硅基板在互连密度和能效方面的短板。该研究为Chiplet通用协议的国产应用转化以及Chiplet封装设计提供了参考。

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2024年第24卷第2期 pp. 020101

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测试原语：存储器故障最小检测序列的统一特征

肖寅东,王恩笙,路杉杉,戴志坚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0169

摘要（891）

PDF （1217KB）（134）

March算法作为一类高效的存储器测试算法，已在学术界得到广泛、深入的研究，并取得了卓越成果。然而，当前以故障原语为核心的故障建模方法无法直接应用于March算法的分析。提出了一种新的测试原语，将其作为故障原语与March算法之间的桥梁，以期简化测试算法的分析、生成过程。该测试原语描述了March算法检测对应故障所必须具备的共性特征，形成了高度灵活且可拓展的March算法分析单元。根据故障原语生成了对应的测试原语，通过理论分析证明了该测试原语具有完备性、唯一性和简洁性的特点。

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2023年第23卷第12期 pp. 120101

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常规锡膏回流焊接空洞的分析与解决

杨建伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.1103

摘要（891）

HTML （1075）

PDF （2158KB）（1671）

锡膏回流焊是半导体封装中组装工艺之一,较大焊接面积中焊接空洞是最常见和最难解决的问题之一。通过对锡膏印刷回流焊工艺特性的分析和相关性试验,排查出造成空洞的主要影响因素,运用实验设计(DOE)优化工艺参数、减少焊接空洞。为满足芯片焊接空洞要求,采用二次印刷回流新工艺,将芯片焊接空洞面积率降低到5%以内,解决因空洞引起的芯片裂损问题,为常规低成本锡膏回流焊接工艺的焊接空洞问题改善提供了参考。

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2019年第19卷第11期 pp. 9-13

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硅基雪崩光电二极管技术及应用^*

陈全胜, 张明, 彭时秋, 陈培仓, 王涛, 贺琪

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0301

摘要（888）

PDF （1981KB）（670）

硅基雪崩光电二极管是一种可用于对微弱光甚至单光子进行探测的光电器件，被广泛应用于激光测距、激光成像、量子通信和生物医疗等领域。从工作原理、常见结构和分类3个方面对硅基雪崩光电二极管的技术进行分析，并对其性能发展趋势进行阐述，最后介绍了硅基雪崩光电二极管的应用。

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2021年第21卷第3期 pp. 030101

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基于FCBGA封装应用的有机基板翘曲研究

李欣欣,李守委,陈鹏,周才圣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0050

摘要（860）

PDF （2488KB）（400）

有机基板作为IC封装的重要载体，其制造材料的特性对封装工艺的稳定性及可靠性有重要影响。针对倒装芯片球栅阵列（FCBGA）有机基板在再流焊过程中的翘曲问题，使用热形变测试仪研究了不同尺寸和芯板厚度的有机基板在再流焊过程中的共面性及形变情况，研究FCBGA有机基板的翘曲行为。针对大尺寸FCBGA有机基板在再流焊过程中的翘曲问题，从脱湿、夹持载具以及再流焊曲线优化等方面提出改善措施，为FCBGA有机基板的封装应用提供参考。

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2024年第24卷第2期 pp. 020108

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Nikon Laser Step Alignment对准系统研究

罗涛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0812

摘要（859）

HTML （64）

PDF （2787KB）（890）

介绍了Nikon光刻机最常用的对准方式，即激光步进对准(LSA)。从基本的光学系统出发，介绍了LSA在Nikon光刻机中的作用，搜索和增强型全局对准(EGA)，详细阐述了LSA的工作原理和其对工艺的影响，最后介绍了LSA对准系统的技术指标和作用。

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2019年第19卷第8期 pp. 44-47

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集成电路有机基板倒装焊失效分析与改善

朱国灵,韩星,徐小明,季振凯

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0077

摘要（853）

PDF （1456KB）（322）

为了满足产品便携化和多功能性的需求，芯片设计正朝着多功能和大规模集成的趋势发展，集成电路封装也逐步向大尺寸、高密度的方向演进，特别是倒装芯片技术的应用，可以实现更高的封装密度和更快的信号传输速度。然而，不同材料的热膨胀系数存在差异，热失配容易引发互联凸点开路失效。为研究有机基板倒装焊集成电路在封装制程中失效的原因，采用扫描电子显微镜（SEM）结合有限元分析法，模拟有机基板在温度循环和回流焊过程中的应力分布状态并进行分析，结果表明，在回流焊过程中有机基板四周边缘位置的凸点所受应力较大。采用磁性载具和在焊盘上预制焊料的方法可以显著降低电路失效风险。

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2024年第24卷第2期 pp. 020111

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大尺寸有机基板的材料设计与封装翘曲控制

李志光,胡曾铭,张江陵,范国威,唐军旗,刘潜发,王珂

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0039

摘要（850）

PDF （1495KB）（388）

倒装芯片球栅阵列（FCBGA）基板具有尺寸大、层数多等特点，可以满足大尺寸芯片超高速运算的需求。随着芯片尺寸的增大，有机基板的翘曲问题变得更加突出，因此，需要对有机基板材料在热膨胀系数（CTE）、模量、树脂收缩率、应力控制等方面进行升级。对FCBGA基板使用的大尺寸有机基板材料进行研究，重点研究其关键性能参数，如CTE、模量和树脂收缩率等，进一步探讨了对树脂基体、无机填料和玻璃纤维布等材料的选择以及生产制造过程中的应力控制，并对大尺寸有机基板材料技术的发展趋势进行了展望。

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2024年第24卷第2期 pp. 020106

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射频系统2.5D/3D封装结构的研究进展

王豪杰;崔碧峰;王启东;许建荣;王翔媛;李彩芳

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0909

摘要（844）

PDF （3162KB）（533）

射频系统封装已经成为无线通信系统重要的集成技术，对于不断向高速率、小型化、多功能方向发展的无线通信系统，先进射频系统封装结构为其提供了坚实的基础。介绍了2.5D/3D射频系统封装结构的研究进程，重点分析了中介层结构、埋入结构、堆叠结构中的关键工艺，并从信号传输、电磁干扰、结构集成度等多角度出发，对不同封装结构做了深入剖析。探讨了射频系统封装结构发展遇到的难题，并对当今先进封装结构在未来射频系统中的应用做了简单的展望。

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2021年第21卷第9期 pp. 090205

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肖特基二极管高温反向偏置失效分析与改善

胡敏;彭俊睿

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0310

摘要（838）

PDF （1886KB）（466）

肖特基二极管在高温反向偏置（High Temperature Reverse Bias, HTRB）试验后失效，烘烤或化学开盖后芯片电参数恢复。通过超声扫描分层检查，确定失效原因来自芯片和封装的匹配。在芯片改善受限制的情况下，通过改善封装气密性、离子污染，解决了HTRB失效。同时系统探讨了从设计上预防气密性失效的方法。

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2022年第22卷第3期 pp. 030401

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BGA封装电路焊球外观异常解决方案研究

丁鹏飞,王恒彬,王建超

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0171

摘要（837）

PDF （1012KB）（257）

在使用常用测试插座进行BGA封装电路测试时，电路焊球外观会产生异常。为解决外观异常问题，以常用测试插座为基础，设计并实现了一种新型测试插座。常用测试插座为弹簧针式接触结构，新型测试插座的接触件采用无针式设计。通过实验验证在不同温度和工作电压下两种插座对BGA封装电路焊球外观的影响，并通过显微镜观察结果。试验结果表明，测试过程中优化设计后的插座能明显减少对BGA封装电路焊球外观的影响，同时，不同温度和工作电压对BGA封装电路焊球外观并无明显影响。

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2023年第23卷第12期 pp. 120102

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轨道交通碳化硅器件研究进展

李诚瞻, 周才能, 秦光远, 宋瓘, 陈喜明

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0606

摘要（835）

PDF （5286KB）（283）

随着轨道交通硅基功率器件性能逐渐逼近理论极限，碳化硅功率器件成为重点研究方向，以满足轨道交通系统对高功率密度、低损耗和高可靠性等要求。综述了轨道交通领域碳化硅MOSFET和SBD的芯片、混合碳化硅模块和全碳化硅模块的发展概况，并展望了碳化硅芯片和模块的技术发展趋势。介绍了碳化硅MOSFET芯片向沟槽栅、集成SBD和提升可靠性和迁移率等方向发展的趋势。全碳化硅器件、低杂散电感结构、低热阻基板和高可靠性烧结层的研究对碳化硅模块的发展至关重要。

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2022年第22卷第6期 pp. 060102

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人工神经形态器件发展现状与展望

张玲;刘国柱;于宗光

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0601

摘要（833）

PDF （7810KB）（627）

随着信息化时代的发展，大数据、物联网、云计算、5G通信、人工智能等技术的应用对计算速度和计算能效提出了更高的要求。传统的冯·诺依曼计算架构因存算分离引发“存储墙”和“功耗墙”问题而不再满足智能大数据应用场景快、准、智的响应需求。综述了人工神经形态器件与电路的国内外发展概况，主要包括两种技术路线，一种是基于传统成熟CMOS技术的SRAM或DRAM构建，其原型器件在信息存储方面属于易失型；另一种是基于非易失性FLASH器件或新型存储器件或新材料构建。最后，对人工神经形态器件的未来发展进行了总结与展望。

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2021年第21卷第6期 pp. 060101

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10 kV SiC GTO器件特性研究^*

程琳;罗佳敏;龚存昊;张有润;唐毅;门富媛;都小利

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0302

摘要（827）

PDF （2169KB）（261）

摘 ?要：基于第三代宽禁带半导体材料4H-SiC的超高压门极可关断晶闸管（Gate Turn-Off Thyristor, GTO）器件，在双向载流子注入和电导调制效应的作用下，器件在耐高压的同时获得高通态电流，在功率密度和可靠性等方面可以满足超大功率应用的要求。考虑到正向阻断电压、正向导通压降和脉冲电路下的开启时间等，提出了10 kV 4H-SiC GTO器件，借助Silvaco TCAD仿真工具研究了GTO器件的正向导通特性、正向阻断特性、动态开关特性和脉冲放电特性，得出了其正向导通压降为4.605 V，正向阻断电压为14.78 kV，开启时间为55 ns，关断时间为13.3 ns。

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2022年第22卷第3期 pp. 030102

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有机基板用增层膜性能与一致性的探讨

李会录,张国杰,魏韦华,李轶楠,刘卫清,杜博垚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0032

摘要（820）

PDF （1790KB）（250）

增层膜是集成电路封装用有机基板的关键材料，起到绝缘、导热和的电气连接的作用。增层膜性能是由树脂体系、固化体系、填料以及膜的半固化处理等因素决定的。从国内外增层膜研究现状以及集成电路封装用有机基板的发展趋势出发，研究影响增层膜性能一致性的因素，并对增层膜低收缩率、高剥离力、低介电性和热稳定性的发展方向进行了探讨。控制电子级环氧树脂环氧当量、分子量和分子量大小分布等性能可实现膜加工性和性能一致性。环氧基的增层膜是高密度封装有机基板的主流产品，随着介电常数和损耗越来越小的要求，环氧树脂非极性和对称官能团的改性变得越来越重要。

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2024年第24卷第2期 pp. 020104

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有机封装基板常见失效模式与制程控制

周帅林,孟凡义,张领,李国有,滕少磊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0064

摘要（820）

PDF （2926KB）（316）

随着封装技术的迅速发展，集成电路封装需要具备微型化、多功能化、高频、高速、高性能以及低成本等特点。为了满足先进封装的需求，有机封装基板朝着小孔径、高布线密度、小尺寸等方向发展，这一发展趋势对基板的机械稳固性、散热性和电学性能提出了更高的要求，对内部互连可靠性、离子迁移以及焊点牢固性的控制带来很大挑战。研究了孔底开裂、离子迁移、焊点开裂等失效模式，分析其失效机理，总结失效模式的影响因素，有针对性地提出了有效的基板制程控制措施。

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2024年第24卷第2期 pp. 020109

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瞬态液相烧结材料和工艺研究进展

吴文辉

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1105

摘要（812）

PDF （2078KB）（571）

随着高温半导体SiC、GaN功率器件不断增加和其寿命要求的提高，器件需承受500℃以上的工作温度，同时电子元器件在封装技术和组装技术上的多层级工艺温度控制需求，都对互连材料提出了更严苛的要求。传统高温互连材料（主要包含高铅焊料和金基焊料）因钎焊温度高和固相线温度低已不能满足高温应力环境要求。介绍瞬态液相烧结（TLPS）的原理，从TLPS不同体系的制备、烧结工艺和性能、可靠性研究进行综述，最后提出TLPS研究过程中存在的问题，并对TLPS技术发展做出展望。

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2021年第21卷第11期 pp. 110204

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微波固态器件与单片微波集成电路技术的新发展^*

周德金, 黄伟, 宁仁霞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0208

摘要（810）

PDF （1789KB）（676）

对不同时代的单片微波集成电路（MMIC）的器件工艺发展和应用发展状况进行概况总结，并结合当前的研究与应用热点，重点分析以砷化镓(GaAs)、氮化镓（GaN）为代表的微波化合物固态器件和基于MMIC的异构异质集成新技术路径，并就今后发展的趋势做出展望。

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2021年第21卷第2期 pp. 020105

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基于深度学习的目标检测研究与应用综述

吕璐;程虎;朱鸿泰;代年树

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0114

摘要（802）

PDF （2133KB）（445）

基于深度学习的目标检测算法相较于传统的目标检测算法来说，对复杂场景的稳健性更强，是当前研究的热点方向。根据基于深度学习的目标检测算法的流程特点将其分为两阶段目标检测算法和单阶段目标检测算法，着重介绍了部分经典算法所解决的问题及其优缺点，并梳理了其在工业界的应用情况，最后对其仍存在的问题进行了讨论，对未来可能的发展趋势进行了展望。

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2022年第22卷第1期 pp. 010307

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增强型GaN HEMT器件的实现方法与研究进展^*

穆昌根, 党睿, 袁鹏, 陈大正

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.1003

摘要（793）

PDF （3387KB）（760）

考虑到实际应用对可靠性、设计成本及能耗的要求，增强型GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）器件比传统耗尽型GaN HEMT器件优势更显著。目前有许多方法可以实现增强型GaN HEMT器件，如使用p型栅技术、凹栅结构、共源共栅（Cascode）结构、氟离子体处理法、薄势垒AlGaN层以及它们的改进结构等。分别对使用以上方法制备的增强型GaN HEMT器件进行了综述，并对增强型GaN HEMT器件的最新研究进展进行了总结，探索未来增强型GaN HEMT器件的发展方向。

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2022年第22卷第10期 pp. 100401

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陶瓷柱栅阵列封装电路器件级热学环境可靠性评估

李菁萱;谢晓辰;王胜杰;林鹏荣;王勇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0502

摘要（792）

PDF （4077KB）（364）

陶瓷柱栅阵列（Ceramic Column Grid Array，CCGA）封装器件在宇航型号中已大量使用，在地面高温贮存及空间极冷极热等热应力载荷作用下，极易出现焊点开裂等失效问题，进而引发器件故障。针对外引出端为增强型焊柱的CCGA封装电路，开展器件级高温存储、温度循环及多次返工可靠性考核，评估外引出端为增强型焊柱的CCGA封装电路的热学可靠性。结果表明，器件在2000 h高温存储考核后焊点未发生失效，但经历2000次温度循环考核后焊点内部开裂，返工3次后焊点形貌及界面互连未发生明显变化。

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2021年第21卷第5期 pp. 050201

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基于有机基板的化学镍钯浸金工艺应用与测评

刘彬灿,李轶楠

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0084

摘要（787）

PDF （1147KB）（222）

有机基板被广泛应用于电子封装领域，常见的表面处理工艺包括电镀镍金、化学镍金、浸锡、浸银等工艺。在众多表面处理工艺中，化学镍钯浸金工艺因其具有较好的综合性能展现出显著优势。化学镍钯浸金工艺是在化学镍金工艺的基础上增加了化镀钯环节，采用该工艺先对基板表面进行化镀镍处理，再进行化镀钯处理，最后完成化学浸金处理。钯镀层可以防止金在沉积过程中腐蚀镍镀层以及阻挡镍向金属间化合物（IMC）层扩散。利用X-Ray、电子扫描显微镜（SEM）、聚焦离子束（FIB）等图像分析方法，对比了不同厂商的化学镍钯浸金镀层的厚度、微观形貌及质量，结果表明，平整且致密的钯镀层可以有效避免镍腐蚀现象。

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2024年第24卷第2期 pp. 020110

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铜带缠绕型焊柱装联结构的板级热-机械可靠性研究

吕晓瑞;林鹏荣;王勇;刘建松;杨俊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0313

摘要（775）

PDF （3560KB）（248）

陶瓷基板与印制电路板之间的热膨胀系数差异较大导致的热失配，和大尺寸、高质量带来的抗振动性能下降，是这类器件板级装联失效的主要原因。针对铜带缠绕型焊柱CCGA板级装联结构在温度循环和随机振动载荷下焊点的失效模式和失效机理进行研究。结果表明，最大应力应变点出现在铜带与焊柱接触界面铜带边缘处，裂纹沿铜带缠绕方向的焊柱横截面向内扩展最终导致开裂。由于铜带和焊柱材料弹性模量性能差异较大，铜带与柱芯接触界面存在应力突变现象，器件长期使用过程中会出现焊柱与铜带剥离进而导致互连失效。铜带材质的选择、铜带与柱芯缠绕质量是影响铜带缠绕型焊柱高可靠应用的关键，铜带与焊柱间良好的冶金互连、铜带间隙充分的焊料填充是有效提高铜带缠绕型焊柱的抗热/机械性能的主要途径。

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2021年第21卷第3期 pp. 030203

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导电胶粘接可伐载板工艺的仿真与优化

蒋苗苗,李阳阳,朱晨俊,赵鸣霄

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0110

摘要（742）

PDF （1895KB）（380）

导电胶是一种很有潜力的互连材料，其粘接可靠性是制约其应用的主要因素。基于对某混频模块粘接失效的分析，探索温度试验条件及载板尺寸对可伐载板粘接可靠性的影响。通过仿真和试验设计，研究了不同温度试验条件下不同尺寸载板在粘接界面处的应力分布情况，并优化了可伐载板粘接工艺。结果表明，温度试验条件越严苛，载板尺寸越大，可伐载板粘接可靠性越差，可采取环氧绝缘胶加固或柔性导电胶粘接的方式对其粘接工艺进行优化。

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2021年第21卷第1期 pp. 010206

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面向窄节距倒装互连的预成型底部填充技术^*

王瑾,石修瑀,王谦,蔡坚,贾松良

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0105

摘要（734）

PDF （5527KB）（1160）

近年来随着电子产品的小型化发展，窄节距倒装芯片互连已经成为研究热点。传统的倒装芯片组装后底部填充技术（例如底部毛细填充）在用于窄节距互连时易产生孔洞，导致可靠性降低，因此产业界开发了面向窄节距倒装芯片互连的预成型底部填充技术，主要包括非流动底部填充和圆片级底部填充。介绍了这类新型底部填充技术的具体工艺及材料需求，并提出了目前其在大规模量产以及未来更窄节距应用中存在的问题及挑战，总结了目前产业界在提高量产生产效率、提升电互连的可靠性以及开发纳米级高热导率填料等方面提出的解决方案，分析了该技术未来的发展方向。

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2021年第21卷第1期 pp. 010101

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有机封装基板界面处理工艺对结合强度与可靠性的影响

梁梦楠,陈志强,张国杰,姚昕,李轶楠,张爱兵

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0037

摘要（734）

PDF （1989KB）（355）

封装基板分层是塑封电路常见的一种失效模式，塑封基板分层会导致整个电路出现开路问题。基板分层通常与其界面间结合强度不足、基板水汽等有关。研究了铜表面的粗化处理、味之素堆积膜（ABF）表面的等离子清洁对铜和ABF表面的形貌、粗糙度以及界面间结合的影响，粗化后的铜表面与ABF树脂的剥离界面分析结果证明界面间断裂失效属于物理结合力失效。同时还对基板加工过程的吸水率及不同烘烤参数对除水效果的影响进行了研究。通过引入铜面粗化处理、等离子清洁和增层前烘烤，解决了基板封装后出现分层的问题，同时封装后的产品通过了部分热可靠性测试。

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2024年第24卷第2期 pp. 020105

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基于微流控芯片的生物传感器发展现状与展望^*

杨晓君;张梦琦;任萌娜;李元岳;姚钊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0603

摘要（729）

PDF （7401KB）（264）

微流控芯片具有样品体积小、检测成本低、检测时间短等优点，与光学传感器、电化学传感器和微波传感器结合可以构建灵敏度高、可重复、便携的检测系统。对微流控芯片在生物传感器中的最新应用进行了综述，并介绍了各种生物传感器的特性和原理，通过生物传感器和微流控芯片集成实现了对复杂样本的快速和高灵敏度检测。对未来的发展方向进行了展望，并提出了新一代生物微流控传感器发展中存在的挑战和应对问题的策略。

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2022年第22卷第6期 pp. 060502

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SiC车用电机驱动研究发展与关键技术

宁圃奇, 郑丹, 康玉慧, 陈永胜, 崔健, 张栋, 李晔, 范涛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0301

摘要（729）

PDF （2807KB）（441）

摘? 要：碳化硅（SiC）器件具有低导通压降、可高速开关、可高温工作等优点，在车用电机驱动方面显示出巨大的技术优势和市场潜力。论述了SiC MOSFET器件实现高频、高温性能的难点，分别综述了模块、测试、电容、EMI滤波器、系统集成等方面的技术重点和主要研究方向，介绍了提升电机驱动产品性能的关键。

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2022年第22卷第3期 pp. 030101

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芯片封装测试产业上的功能安全

吴世芳, 潘进豊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0401

摘要（727）

HTML （47）

PDF （1492KB）（578）

ISO 26262 道路车辆功能安全标准是以产品功能安全设计导入为核心，同时包含产品安全生命周期中的制造环节。封装测试是半导体制造过程中重要的一环，研究工作着重在芯片从设计到封装测试的功能安全任务链接、转移与执行，包含封装厂商如何在芯片设计前端提供封装故障率预估，以评估硬件架构指标和随机硬件故障机率指标，确定功能安全设计的符合性。将产品设计中与安全相关的关键参数在量产过程中得到适当的管制，确保功能安全设计在产品上的实现。同时评估应用于封装设计、测试软件设计的软件工具信赖度，以及增强封装可靠度以减小故障率等课题。

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2020年第20卷第4期 pp. 040101

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基于高密度有机基板工艺的Ka波段天线设计与制造

庞影影,周立彦,王剑峰,王波

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0031

摘要（702）

PDF （1463KB）（235）

与传统集成技术相比，有机基板的多层结构不仅可以集成相控阵天线、叠层微带天线等多款天线，其在布线密度、芯片内埋、封装一体化方面也展现出较大优势。介绍了基于高密度有机基板工艺的Ka波段叠层微带天线设计与制造过程，并通过测试验证了其反射特性。使用有机基板集成天线，有利于实现无线通信系统的小型化，其在通信和雷达探测领域有较大的应用潜力。

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2024年第24卷第2期 pp. 020103

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超高压碳化硅N沟道IGBT器件的设计与制造^*

杨晓磊;李士颜;赵志飞;李赟;黄润华;柏松

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0413

摘要（700）

PDF （2175KB）（433）

自主设计和制备了一种耐压超过20 kV的超高压碳化硅（SiC）N沟道绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）器件。通过仿真设计优化了器件结构，同时结合自支撑衬底剥离技术、背面激光退火技术以及载流子寿命提升技术，成功在N型碳化硅衬底上制备了碳化硅N沟道IGBT器件。测试结果表明，该器件阻断电压为20.08 kV时，漏电流为50 μA。当栅电极施加20 V电压、集电极电流为20 A时，器件的导通电压为6.0 V，此时器件的微分比导通电阻为27 mΩ·m²。该值仅为15 kV碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）比导通电阻的1/7，充分显示出碳化硅N沟道IGBT器件作为双极型器件在高阻断电压、高导通电流密度等方面的突出优势。

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2022年第22卷第4期 pp. 040102

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后摩尔时代的技术创新

许居衍;黄安君

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1210

摘要（699）

HTML （358）

PDF （890KB）（748）

从半导体技术与架构分类的角度出发，在科技范式的高度揭示了后摩尔时代百花斗艳的创新图象。基于硅CMOS技术和冯·诺依曼计算架构所形成的“硅-冯”范式，仍将长期主导电子信息产业的发展，但创新主体已从技术转向架构。与此同时，在冯氏架构下，探索类同硅CMOS的器件技术创新（“类硅”模式）和采用硅CMOS技术模拟脑神经的非冯架构创新（“类脑”模式）也在应用推动下得到快速发展。现行架构下的新兴技术创新和现行技术下的新兴架构创新终将迎来技术与架构全新的颠覆性创新（“新兴”范式），从而再一次回归到物理基础创新。

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2020年第20卷第12期 pp. 120101

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功率器件封装用纳米浆料制备及其烧结性能研究进展^*

杨帆, 杭春进, 田艳红

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0304

摘要（698）

PDF （2831KB）（678）

随着SiC、GaN等第三代半导体在大功率器件上的应用，功率器件的工作温度可达到300 ℃，传统Sn基无铅钎料因为熔点低及钎焊温度高等原因而无法满足要求。纳米浆料因其可以实现低温烧结、高温服役的特性吸引了国内外研究者的青睐。从纳米颗粒的合成、纳米浆料的制备、烧结性能以及可靠性等方面综述国内外纳米浆料的研究进展，同时对纳米浆料研究中存在的问题提出一些建议。

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2021年第21卷第3期 pp. 030201

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三维封装TSV结构热失效性分析

宋培帅;何昱蓉;魏江涛;杨亮亮;韩国威;王晓东;杨富华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0902

摘要（686）

PDF （2380KB）（534）

?随着集成电路向低功耗、小体积、高集成度方向发展，二维平面集成逐渐面临挑战。硅通孔（Through Silicon Via，TSV）能够实现芯片上下垂直互连，减小引线布线长度，是三维集成技术中的关键步骤。通过有限元仿真软件（Comsol multiphysic）对TSV-Cu模型进行了热力学仿真，对比了不同电流密度下TSV-Cu的应力-应变与热膨出结果。通过热循环试验观察TSV-Cu界面形貌的变化，发现由于热失配的原因，氧化硅绝缘层与中心铜柱界面处存在不可逆的缝隙。根据有限元仿真与热循环试验，可以得到不同的工作电流会导致不同的温度分布规律，进而导致不同的应力分布与结构形变，能够为TSV结构工作环境的设定与监测提供指导。

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2021年第21卷第9期 pp. 090201

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芯片堆叠FPBGA产品翘曲度分析研究

杨建伟, 饶锡林

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0036

摘要（686）

HTML （119）

PDF （1828KB）（954）

翘曲问题广泛存在于基板类封装产品中，对于堆叠芯片FPBGA产品来说，控制产品的翘曲十分重要。在分析堆叠芯片FPBGA产品翘曲度与材料的热膨胀系数、体积、温度变化量关系的基础上，将翘曲仿真模拟和DOE相结合，确定出模塑料和芯片是影响翘曲度的主要因素，并找到最优化值。测量基板和产品的实际翘曲度，对比印证了仿真模拟的正确性，为设计开发类似产品时减小翘曲度提供了有效参考。

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2019年第19卷第4期 pp. 1-5

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短沟MOS器件GIDL漏电的改善

顾　祥, 陈　天, 洪根深, 赵文彬

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2018.0068

摘要（686）

HTML （15）

PDF （1614KB）（255）

随着MOSFET栅氧厚度的逐渐减薄,栅致漏极泄漏(GIDL)电流呈指数级增加,当工艺进入超深亚微米节点,器件的栅氧厚度不足2 nm,短沟器件的GIDL效应非常强烈。研究了相关工艺对器件GIDL效应的影响,发现了GIDL的主要泄漏机制。通过模拟仿真和工艺试验,证明了Halo注入工艺相对于其他工艺对GIDL效应的影响更大,降低Halo注入剂量是相对最优的工艺改善方案。

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2018年第18卷第6期 pp. 38-41

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电动车控制器中MCU失效分析及整改措施

孙运涛, 王彬, 王云飞, 虞勇坚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1213

摘要（681）

PDF （3534KB）（344）

目前32位微控制器（MCU）在各个领域应用广泛。因其强大的运算能力，几乎占据了电动自行车控制器应用领域主控芯片70%以上的份额。针对某型号电动自行车控制器产品发生的失效现象，从终端应用场景出发，结合电动自行车控制器原理对失效芯片进行了分析。确认了电动自行车控制器的失效原因、MCU的失效机理，并进行了复现比对。并对电动自行车控制器设计上的缺陷进行了改善，有效提高了电动自行车控制器的可靠性和成品率。

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2021年第21卷第12期 pp. 120104

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3D异构集成的多层级协同仿真

曾燕萍, 张景辉, 朱旻琦, 顾林

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1010

摘要（640）

PDF （9526KB）（1390）

3D异构集成技术是未来电子行业的关键技术，促使电子系统朝着高性能、低延迟、小尺寸、轻质量、低功耗和低成本的方向发展。然而，随着信号传输速率和带宽的提高，异构集成系统各层级之间的相互干扰愈发显著，亟需多层级的协同仿真技术来捕获这种干扰，从而避免多次迭代造成的经济和时间成本增加。多层级协同建模和仿真技术可实现跨芯片-封装-系统领域的多层级协同开发以及跨电学、热学、机械学的多物理场协同分析，是实现3D异构集成的重要保障。介绍了异构集成协同仿真的基本概念，详述了协同仿真关键技术的发展和研究现状，总结了协同仿真的挑战和发展趋势。

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2021年第21卷第10期 pp. 100105

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电子元器件低温焊接技术的研究进展

王佳星, 姚全斌, 林鹏荣, 黄颖卓, 樊帆, 谢晓辰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0902

摘要（636）

PDF （1402KB）（725）

低温焊接技术是实现电子元器件多级封装和高温服役的关键技术之一。针对高可靠电子元器件封装对于低温连接、高温服役的焊接技术的需求，从材料制备工艺、焊料熔点变化和焊接工艺技术等方面对纳米金属颗粒低温烧结、瞬时液相低温烧结和颗粒增强低温焊接（烧结）工艺进行了综述。纳米金属颗粒低温烧结工艺形成的焊点稳定服役温度高于300℃，其制备复杂，烧结工艺对焊膏的依赖性较强，进一步优化焊料配方及其烧结工艺为其主流研究方向。瞬时液相低温烧结工艺，通过形成高熔点金属间化合物焊点提高其耐高温性能，其内部组分及耐高温性能对焊接工艺依赖性较强，明确焊点组分以及耐高温性能、焊接工艺为其主流研究方向。颗粒增强低温焊接（烧结）工艺，通过形成高温富集相与金属间化合物提升熔点，回流焊后熔点提升较小，明确其熔点与组分的变化规律为其研究重点。

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2022年第22卷第9期 pp. 090202

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SiC功率器件辐照诱生缺陷实验研究进展^*

杨治美;高旭;李芸;黄铭敏;马瑶;龚敏

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0501

摘要（625）

PDF （2040KB）（431）

第三代宽禁带半导体碳化硅（Silicon Carbide, SiC）功率器件在航天、航空和核工业等强辐射领域的极端环境下应用时，会受到辐照损伤的影响诱生缺陷，最终导致器件性能退化或者失效。简要介绍了SiC功率器件辐照效应发展历程和辐照效应，梳理轻离（粒）子辐照诱生缺陷与敏感参数退化的实验规律，分析总结重离子辐照SiC功率器件中一些关键技术问题，特别是不同温度辐照诱生缺陷形成机理的异同，为今后深入开展SiC肖特基二极管（Schottky Barrier Diode，SBD）的辐照诱生缺陷、器件性能退化研究及SiC相关器件的材料抗辐照性能的改善和结构优化提供实验数据和理论依据。

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2022年第22卷第5期 pp. 050101

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不同等离子清洗在半导体封装中的应用研究

杨建伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0501

摘要（615）

HTML （417）

PDF （2126KB）（1016）

等离子清洗在半导体封装中越来越重要，不同激发机理的等离子存在一定的差异，通过分析直流电流等离子、射频等离子、微波等离子产生机理，研究对比了不同等离子清洗的清洗效果及特点。通过对比等离子清洗对不同封装工艺的影响，得出最合适倒装焊的底部填充、键合焊接、模塑包封工序的等离子清洗类型。研究结果既有助于对等离子清洗工艺理解的深入，也对不同封装工序选择何种类型等离子清洗有参考意义。

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2019年第19卷第5期 pp. 1-4

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高带宽存储器的技术演进和测试挑战^*

陈煜海;余永涛;刘天照;刘焱;罗军;王小强

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0012

摘要（602）

PDF （3654KB）（503）

高带宽存储器（HBM）是一种采用三维堆叠和硅通孔技术的超高宽带、低功耗的新型动态随机存取存储器（DRAM），主要应用在高性能计算处理器、人工智能计算加速卡、高端专业显卡等高性能计算领域。国际电子元件工业联合会（JEDEC）先后发布了3代HBM技术标准，并在2022年1月发布了第四代JESD238HBM3 DRAM技术标准，为新一代高带宽内存指定了发展方向。系统梳理了HBM技术标准的发展，介绍了HBM技术在输入输出接口速度、带宽和存储容量方面的突破，结合HBM的技术特点，研究分析了HBM晶圆级堆叠芯片测试技术及其面临的挑战。

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2023年第23卷第2期 pp. 020205

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车用塑封集成电路封装失效率估计

吴世芳;潘进豊;谢杰任

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0901

摘要（602）

PDF （1855KB）（472）

可靠度预估计的方法众多，就IEC 62380的车用塑封集成电路封装失效率估计数学模型进行了探讨及拓展。提出车用供应链任务轮廓信息交换的方式和内容以确保可靠性与稳健性，并根据其数学模型发展了一套封装失效率估算流程和合理化方法，以帮助开发者更方便地应用规范，并使封装失效率预估更贴近真实状况。

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2021年第21卷第9期 pp. 090101

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功率器件引线键合参数研究

张玉佩;张茹;戎光荣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0706

摘要（601）

PDF （1314KB）（782）

引线键合作为芯片封装的关键工艺，其键合质量直接影响器件性能。功率器件普遍采用粗铝丝超声楔形键合，对于芯片区域第一键合点和第二键合点键合工艺参数进行了系统研究，并以剪切力作为衡量键合质量的方法，采用单因子分析法，研究各个参数对键合点强度的影响，利用正交试验方法，确定最优参数，并比较两类键合点的差异，为该领域引线键合工艺参数设定提供参考。

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2021年第21卷第7期 pp. 070202

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军用倒装焊器件底部填充胶选型及验证方法讨论

冯春苗, 张欲欣, 付博彬

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0502

摘要（590）

HTML （51）

PDF （1301KB）（922）

从分析倒装焊器件底部填充的必要性入手，对底部填充胶的选型流程、选型基本方法及重点参数匹配情况进行了分析，优选出 4 款底部填充材料。通过对 4 款材料关键参数的理论计算及恒定加速度、热力学耦合仿真计算，优选出一种材料作为样本材料。同时对底部填充材料验证内容进行了梳理，通过试验验证摸索出材料的适用范围及边界条件。该底部填充胶的选型验证方法对于军用混合集成电路其他聚合材料的选型具有一定的指导意义。

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2020年第20卷第5期 pp. 050201

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基于双极型晶体管的温度传感器

阳佳丽, 赵新, 高博, 张析, 龚敏

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0903

摘要（589）

PDF （1589KB）（243）

提出了一种基于双极型晶体管（BJT）宽温度范围的温度传感器。该温度传感器电路通过两个温度特性互补的电流产生一个高斜率的电压，采用电流增益补偿技术和斩波稳定技术来提高传感器输出电压的线性度，同时可通过合理调节电阻值和电流镜比例获得不同的输出电压。在0.18 μm HVCMOS工艺下对传感器进行仿真，结果表明，在－55~125 ℃温度范围内，温度传感器的温度系数为11.2 mV/℃，误差在-0.8~0.8 ℃。

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2022年第22卷第9期 pp. 090301

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电流模BUCK DC-DC变换器的系统建模与仿真分析^*

王聪;刘颖异;唐旭升

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0907

摘要（587）

PDF （1526KB）（176）

开关电源转换器是一个闭环网络控制系统，此系统存在高阶、离散、非线性和时变等特性。得到了一个CCM模式下脉冲宽度调制（PWM）控制的电流模BUCK变换器的小信号模型，该模型描述了系统稳态工作时的小信号特性。通过集成电路设计工具Virtuoso，利用AnalogLib库中理想器件得到关于近似函数的小信号模型。通过对小信号模型的稳定性仿真，能够预测电流模式控制的电源变换器的所有小信号特性，包括BUCK次谐波振荡的产生、斜坡补偿和补偿网络对系统稳定性的影响。

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2022年第22卷第9期 pp. 090303

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3D堆叠封装热阻矩阵研究

黄卫, 蒋涵, 张振越, 蒋玉齐, 朱思雄, 杨中磊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0514

摘要（584）

PDF （1570KB）（819）

针对多芯片热阻矩阵的研究模型大多基于多芯片组件模型，多芯片为2D封装类型，而对3D芯片堆叠模型的热阻矩阵研究较少。以3D芯片堆叠模型为例，研究分析封装器件热阻扩散、热耦合的热阻矩阵。通过改变封装器件内部芯片功率大小，利用仿真模拟计算3D封装堆叠结构的芯片结温。将热阻矩阵计算的理论结果与仿真模拟得到的芯片结温进行对比分析，验证多层芯片堆叠封装体耦合热阻矩阵的准确性。

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2022年第22卷第5期 pp. 050203

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半导体晶圆ENIG/ENEPIG产品设计考量

刘勇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0406

摘要（581）

HTML （24）

PDF （1788KB）（307）

通过化学自催化反应在半导体晶圆 I/O 铝或铜金属垫上沉积具有可焊接性的镍金/镍钯金层，此工艺已在 MOSFET、IGBT、RFID、SAW Filter 等产品上得到广泛应用。着重阐述了在新产品设计和工程评估阶段，对于晶圆产品本身应予以考量的因素，如钝化层种类及厚度，I/O 金属垫的成分及结构，切割轨道上金属图形的大小及钝化层的覆盖，不同 I/O pad 的电势等。其中一些因素导致的问题会直接影响化学镍金/镍钯金后产品的性能应用。在化镀工艺过程中，要充分了解产品本身结构以及可能造成的相应缺陷及问题，并且应综合考虑这些因素的影响。

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2020年第20卷第4期 pp. 040401

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铜片夹扣键合QFN功率器件封装技术

霍　炎，吴建忠

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2018.0071

摘要（581）

HTML （38）

PDF （2371KB）（790）

铜片夹扣键合工艺是一种替代传统引线键合中多引线或者粗引线键合的新工艺，其工艺产品本身具有一定性能优势，并且随着其技术应用的拓展，铜片夹扣键合产品结构变得多样化。针对铜片夹扣键合封装产品的结构设计以及工艺设计发展方向进行了研究，分析了铜片夹扣键合产品的性能优势，同时分析了铜片夹扣键合不同阶段产品的结构特性与发展趋势，并依据封装产品发展需求，总结出铜片夹扣键合产品结构未来的发展方向以及发展中面临的瓶颈问题，通过对其封装工艺、结构与材料分析给出对应的解决策略。

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2018年第18卷第7期 pp. 1-6

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扇出型晶圆级封装中圆片翘曲研究

张振越;夏鹏程;王成迁;蒋玉齐

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0405

摘要（577）

PDF （1339KB）（462）

在扇出型晶圆级封装工艺中，由于芯片材料与塑封料之间的热膨胀系数差异，晶圆塑封过程中必然会形成一定的翘曲。如何准确预测晶圆的翘曲并对翘曲进行控制是扇出型晶圆级封装技术面临的挑战之一。在讨论圆片翘曲问题时引入双层圆形板弯曲理论与复合材料等效方法，提出一套扇出型晶圆级封装圆片翘曲理论模型，并通过有限元仿真与试验测试验证了该翘曲理论模型的计算精度。同时给出该理论模型在实际工程中的应用，对扇出型晶圆级封装产品设计与翘曲预测具有指导意义。

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2021年第21卷第4期 pp. 040203

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一种使沟槽侧角圆滑的新颖STI工艺

顾祥，徐海铭，陈海波，吴建伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2017.0035

摘要（576）

HTML （10）

PDF （2015KB）（282）

介绍了一种使沟槽侧角圆滑的STI工艺技术，该技术在沟槽腐蚀完，通过湿法工艺去除部分氮化硅（Nitride Pullback），再正常生长线性氧化层，使槽的侧角更加圆润光滑，同时减小了沟槽Divot深度。该工艺避免了附加高温热过程所导致的缺陷扩散和膜应力增大问题，现已成功应用于0.13μm逻辑工艺。采用该工艺完成的器件，反窄沟道效应明显减弱，窄沟器件的漏电有效降低。

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2017年第17卷第3期 pp. 32-35

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第三代半导体器件用高可靠性环氧塑封料的制备

王殿年;李泽亮;郭本东;段嘉伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.1110

摘要（575）

PDF （1435KB）（488）

第三代半导体器件以其在高温、高压、高频条件下稳定运行的特点深受市场青睐。环氧塑封料（EMC）对器件的可靠性起着至关重要的作用。通过多种类型树脂的调配和不同离子捕捉剂的添加，优化出了1种高性能的环氧塑封料，该环氧塑封料的玻璃化转变温度（T_g）高达190 ℃，对金属银的密着力高达73.5 N/cm²，其阻燃级别达到了UL94 V-0级。通过模拟封装验证了环氧塑封料的可靠性，结果表明，实验室模拟的封装样品能达到吸湿敏感度等级一级（MSL1）。该样品经过封装厂的多方面验证，在1700 V的SiC半导体场效应晶体管（MOSFET）上表现出良好的可靠性，通过了电性能可靠性、环境可靠性、使用可靠性等一系列可靠性考核。这款高可靠性环氧塑封料有望应用于耐高温、耐高压的第三代半导体器件上。

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2022年第22卷第11期 pp. 110202

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有机封装基板标准化工作现状及发展思考

李锟,曹易,田欣,薛超

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0040

摘要（574）

PDF （1620KB）（198）

随着我国集成电路产业的发展，作为集成电路封装重要零部件的一种特殊印制电路板（PCB）——有机封装基板呈现出高速增长的态势，相应的标准化需求日渐显现。回顾了过去我国PCB领域标准化的方针，分析了工作方针调整的必要性。在梳理和总结有机封装基板产业发展关键点的基础上，提出了有机封装基板标准化工作新的发展思路，指出了基于客户联系、产品良率控制和原材料研制等方面的标准化工作重点任务。针对其发展趋势，聚焦嵌入式基板这个未来可能给整个有机封装基板产业链带来重组的着力点，提出了我国在这一产业变革中未来标准化工作的思路和任务。

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2024年第24卷第2期 pp. 020107

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基于TMS320F28335芯片CAN Bootloader程序升级方法

顾瀚戈, 钟洪念, 冉万宁, 范晋文

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1203

摘要（568）

PDF （1588KB）（346）

提出了一种通过CAN Bootloader引导程序实现TMS320F28335应用程序升级的方法。TMS320F28335配置为Jump to Flash启动模式，通过预烧写CAN Bootloader引导程序，将上位机通过CAN总线下发的BIN升级程序文件烧写至指定Flash区域，并引导应用程序启动，实现程序在线升级功能。详细介绍了该方法的实现原理以及开发过程。通过试验，证明该方法稳定可靠，实用性强。

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2021年第21卷第12期 pp. 120502

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基于OLED器件的封装方法研究

彭荣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0501

摘要（564）

HTML （40）

PDF （1559KB）（433）

有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示因其全固态、自发光、具有高发光效率等优点，市场占有率逐年提高。然而，可靠封装仍然是困扰 OLED 显示领域的关键技术问题之一。首先从常见的 OLED 封装方法展开讨论，分析了各种结构特点与缺陷，其次论述了具有广大发展前景的薄膜封装技术封装结构发展历程，以及封装结构的改进。最后对目前常见的无机薄膜制备工艺与有机薄膜制备工艺进行了归纳对比，并对薄膜封装的发展提出了展望。

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2020年第20卷第5期 pp. 050101

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常用树脂对IC封装用环氧塑封料性能影响

郭利静，张力红，武红娟，代瑞慧

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0905

摘要（558）

HTML （416）

PDF （1041KB）（1403）

以市场上常见不同种类树脂制备了多种环氧塑封料，并比较了其凝胶化时间、螺旋流动长度、粘度、固化反应速率、弯曲性能、玻璃化温度及粘结强度等性能指标的差异，为IC封装不同程度要求的基材选择提供一些数据参考。YX-4000H型环氧和MEH-7800酚醛树脂组合粘结强度为3.451 MPa、螺旋流动长度为148 cm、粘度为64 Pa?s，表现出较优的封装工艺性。

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2019年第19卷第9期 pp. 19-23

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光刻机镜头漏光对光刻工艺的影响

梁宗文;石浩;王雯洁;王溯源;章军云

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0025

摘要（557）

PDF （951KB）（249）

通过GaAs单片微波集成电路（MMIC）光刻工艺，试验得到不同掩模版透光区占空比下光刻机镜头的漏光率，分析了漏光率对曝光能量宽裕度以及光刻胶形状的影响。通过试验测量得出，掩模版透光区占空比的增加会导致曝光镜头的漏光率升高，进一步使得光刻工艺的能量宽裕度变小。同时，过高的漏光率会造成显影后图形的光刻胶损失，使光刻胶图形的对比度变差，从而严重影响GaAs MMIC光刻工艺的图形质量，造成器件性能退化，降低产品良率。

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2023年第23卷第4期 pp. 040401

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系统级封装（SiP）模块的热阻应用研究

刘鸿瑾;李亚妮;刘群;张建锋

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0504

摘要（557）

PDF （904KB）（572）

半导体行业正朝着高集成度、小尺寸方向飞速发展，具有大规模、多芯片、3D立体化封装等优势的系统级封装（SiP）受到越来越多的关注。SiP中IC芯片多且集中，功耗密度大，因此其散热特性研究尤为重要。封装模块的散热特性用热阻表征，以塑封SiP模块为研究对象，介绍了器件级结－壳热阻和板级结－板热阻分析方法，采用热阻矩阵描述了芯片间的互相热作用和封装散热特性。结合芯片应用要求，将热阻矩阵用于封装内部芯片结温的预测。结果表明，热阻矩阵可快速准确地预估芯片结温。此结温预估方法完整可行，便捷高效，具有较高的应用价值。

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2021年第21卷第5期 pp. 050202

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“微系统与先进封装技术”专题前言

丁涛杰,王成迁,孙晓冬

摘要（552）

PDF （360KB）（674）

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2021年第21卷第10期 pp. 100100

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电子封装用银合金线性能的研究

施保球，黄乙为

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0403

摘要（552）

HTML （37）

PDF （1840KB）（431）

研究了不同钯（Pd）含量银合金线的电阻率、铝挤出、可靠性及横截面的情况，并分析了Pd 抑制银离子迁移的原理。结果表明，银合金线中加入 Pd 后，Pd 的含量越高，线材的 FAB 硬度越大，铝挤出越多，Pd 有助于提高合金线的可靠性，同时 Pd 的质量分数到 3%以上时其可靠性更好。Pd 能够抑制银离子迁移的原因是表面形成了一个 PdO 层，PdO 富集在表面阻碍银离子扩散及迁移。银合金线的 Ag-Al 焊球界面主要形成 Ag₂Al 及 Ag₃Al，Ag₂Al 比 Ag₃Al 具有更高的抗腐蚀能力。

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2020年第20卷第4期 pp. 040201

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一种ECC校验算法的设计与实现

刘梦影, 蔡阳阳

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0207

摘要（544）

HTML （23）

PDF （3748KB）（627）

电可擦除可编程存储器（EEPROM）由于工艺结构的局限性而导致数据在存储过程中存在小概率的位反转问题。为解决该现象，设计了基于汉明码的纠错码（ECC）校验系统。结合EEPROM的结构特点和数据存储模式，该系统包含ECC校验码计算模块和数据检错纠错模块，每32 bit 数据生成6 bit ECC校验码，具有1 bit/32 bit的纠错力。采用硬件描述语言Verilog HDL设计并实现了该ECC验证系统，并将其应用于基于串行外设接口（SPI）的EEPROM。仿真结果表明ECC验证系统可以保证数据的正确率，提高存储系统的可靠性。

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2020年第20卷第2期 pp. 020301

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铜引线键合中芯片焊盘裂纹成因及消除研究

刘美, 王志杰, 孙志美, 牛继勇, 徐艳博

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.1104

摘要（537）

HTML （35）

PDF （6523KB）（626）

由于铜线硬度大和0.18 μm技术芯片的结构复杂,在电子封装铜引线键合的大批量生产中,铜引线键合后芯片的焊盘上容易出现裂纹,造成了严重的质量缺陷。基于0.18 μm技术芯片,利用ASM引线键合机型,研究了焊盘上产生的裂纹典型形貌和消除方法。首先分析现有铜引线键合参数下的裂纹形貌作为对比基准,然后通过全因子实验设计（DOE）分析产生裂纹的主要参数,再通过微调不同的参数来降低裂纹数量以及最后消除裂纹。实验中收集的数据类型有引线键合后铜球直径的大小、拉球值、推球值、金属间化合物的覆盖率及裂纹数量等。实验结果表明：1）在铜引线键合过程中存在塑性形变,大的塑性形变能够促进裂纹的形成;2）影响裂纹产生的主要参数为铜引线键合中的超声波输出各阶段键合功率,包括待机功率、预键合功率、键合功率;3）在初始键合接触阶段,设置较大的搜索速度、接触阈值和初始键合压力都有利于裂纹的消除;4）在铜引线键合的预键合阶段,相关的摩擦运动参数,如预键合功率、预键合摩擦运动的周期数及幅度等参数设置过大,不利于裂纹的消除,反而使裂纹数量迅速增长。通过实验研究得出了消除电子封装铜引线键合中的0.18 μm技术芯片焊盘上裂纹的途径,可为相关芯片的铜引线键合技术及产品生产提供参考。

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2019年第19卷第11期 pp. 14-21

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V93K 测试平台UHC4 电源板卡的DUT 板设计

孔锐，王建超，苏洋，李斌

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.1203

摘要（533）

PDF （6703KB）（581）

UHC4电源板卡作为V93K测试平台常用的板卡之一，可实现对大电流、高功率电路的测试。本文简述了UHC4电源板卡的位置结构、工作模式、管脚定义等基本特性。通过电源完整性分析，对UHC4板卡的DUT板设计进行初步探讨，以实现更精确的测试要求，减小由于不恰当的DUT板设计造成的测试偏差。

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2019年第19卷第12期 pp. 12-16

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现代元器件尺寸测量方法

罗宏伟, 周帅, 马凌志, 项舰, 罗捷

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0606

摘要（529）

HTML （23）

PDF （1621KB）（336）

尺寸测量是评估元器件的结构是否满足设计要求及安装匹配性的重要手段。介绍了现代元器件尺寸测量的主要方法及测量原理，包括接触式三坐标测量、激光三角测量及激光共聚焦测量等新技术。针对现代元器件测量难点，对不同测量方法的适用范围及局限性进行了论述，并总结了现代元器件尺寸测量仍需要解决的一些典型问题。

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2020年第20卷第6期 pp. 060101

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键合过程中金属间化合物形成区域的分布研究

刘美;王志杰;孙志美;牛继勇;徐艳博

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0808

摘要（529）

PDF （7420KB）（541）

近年来，在半导体集成电路封装工艺中，金线逐渐被铜线所取代，以获得更低的制造成本、更优异的电学/热学性能和更高的产品可靠性。然而，由于铜线相比金线硬度高且易氧化，使得在焊线工艺中铜铝金属间化合物（Intermetallic Compound，IMC）没有传统的金铝金属间化合物致密度和覆盖率高，同时容易对焊盘下方的电路造成机械损伤，而疏松、低覆盖率的金属间化合物又会影响产品的耐氯腐蚀特性和产品可靠性，因此如何优化铜焊线工艺、提高铜铝间金属化合物的致密度和覆盖率变得非常重要。以CMOS 90 nm工艺测试芯片为研究对象，通过SEM、XRD等实验仪器，3D弹塑性耦合有限元分析、实验设计等研究方法，对铜铝金属间化合物的形成机理、相态分布和致密度进行了系统的研究。将焊线过程细分成冲击、成型、摩擦和键合4个阶段，对每个阶段的铜铝金属间化合物的相互作用机理及其关键影响参数进行了有限元分析和实验验证。最终建立了稳健、实用的铜线焊线工艺窗口，实现了高覆盖率、高致密度的铜铝金属间化合物，期间采用的分析方法和手段也为其他半导体芯片焊线工艺参数优化提供了理论和实践的指导。

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2021年第21卷第8期 pp. 080205

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芯片真空金锡共晶焊接中的气压控制

洪火锋

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0503

摘要（528）

HTML （25）

PDF （1317KB）（395）

真空共晶焊接是用真空共晶炉实现芯片与载体互连的一种重要的焊接工艺。对于需要共晶的芯片，其与载体间共晶焊接的空洞率，会直接影响到芯片工作时的散热及其输出功率。重点针对无工装施加压力条件下真空共晶炉内抽真空、加压、泄压等工艺展开试验研究，分析不同的炉内气压压强与空洞率之间的关系。试验结果表明，在焊料熔化形成空洞时增加气压、在焊料凝固后排气降压，对降低焊接空洞率有明显改善。

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2020年第20卷第5期 pp. 050202

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Buck型DC-DC电路振铃现象的抑制

来鹏飞，陈　峰，曹发兵，李　良

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2016.0021

摘要（525）

HTML （619）

PDF （1623KB）（1050）

Buck型DC-DC电路在负载较大时,外接电感电流在一个调制周期内会出现减小到零的情况。为了防止电路进入强制连续导通模式(FCCM),电感电流反向,导致负载电容通过续流NMOS管放电,降低DC-DC的转换效率,需要设计保护电路在电感电流减小到零时检测电感前端电压,当电压大于零时强制关断NMOS管,使电路工作于断续导通模式(DCM)。由于开关管寄生电容与外接电感LC形成振荡回路,电感残余电流产生振铃现象。为了抑制振铃现象,通过控制电路在LXC与地之间接入阻尼电阻,减小电容的等效并联电阻,加快振荡衰减。

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2016年第16卷第2期 pp. 28-32

被引次数: Baidu(1)

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高效率的隔离器CMTI测试系统设计

李　欢，顾小明

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0039

摘要（522）

HTML （14）

PDF （1270KB）（525）

瞬态共模抑制（Common-Mode Transient Immunity，以下缩写为CMTI）测试是隔离器测试中的关键技术指标。为适应数字隔离器研制开发的需要，设计搭建了监控数字隔离器输出波形的CMTI测试系统。该系统具备一个隔离的四千伏高压脉冲信号源、可配置的直流稳压电压电源和多通道监控数字隔离器输出波形示波器，据此波形可计算出隔离器的CMTI。这种方法既可以实时高效地观测CMTI值，又解决了高压下的人身安全问题。

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2019年第19卷第4期 pp. 15-18

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芯片铝焊盘上不同金属丝键合质量研究

杨建伟¹，梁大钟¹，施保球¹，韩香广²

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0002

摘要（518）

HTML （100）

PDF （2216KB）（703）

金属键合丝是半导体封装中非常关键的材料,它直接影响到键合的工艺表现和互连的可靠性。以不同金属丝(金丝、钯铜丝、金钯铜丝、银丝)和芯片铝焊盘第一焊点的键合为研究对象,分析对比各金属丝作为键合丝材料本身的基本性质、与铝焊盘键合第一焊点的工艺性能、与铝焊盘键合第一焊点的可靠性,发现其工艺性能和可靠性都满足半导体封装的键合要求。可靠性试验显示,各金属丝与铝焊盘之间的金属间化合物生长速度不同,但与可靠性失效无直接关系;可靠性失效都是由于金属丝焊球与铝焊盘脱落造成的;选择不同金属丝键合可满足不同的可靠性要求。

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2019年第19卷第1期 pp. 4-8

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LDO失效分析及改善

胡敏

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0103

摘要（513）

PDF （1987KB）（510）

低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator，LDO）新品导入中，过强的铜线焊接会使焊球下芯片层间电介质层（Interlayer Dielectric，ILD）产生裂纹，从而导致器件测试漏电流失效或可靠性失效。通过对芯片结构的分析，指出LDO漏电流失效的原因，同时详细讨论了如何确定合理的铜线焊接参数、如何检测失效以及失效分析步骤。

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2022年第22卷第1期 pp. 010206

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SOT23 塑封体裂纹分析与改进

程琪;李进;袁健

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1110

摘要（511）

HTML （12）

PDF （1791KB）（309）

SOT系列产品塑封体裂纹是半导体封装工艺中常见的失效模式之一，尤其是SOT23塑封体裂纹。由于塑封体裂纹的多样性及隐蔽性，极大地影响产品成品率，造成质量隐患。通过分析导致裂纹产生的原因，并进行相关试验验证，最终提出一套行之有效的方法以解决SOT23塑封体裂纹问题。

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2020年第20卷第11期 pp. 110204

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倒装焊后清洗工艺及其对底部填充的影响

汤姝莉,赵国良,张健,薛亚慧

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0202

摘要（511）

PDF （5190KB）（555）

倒装焊封装是通过将整个芯片有源面进行管脚阵列排布并预制焊料凸点，通过倒装焊工艺进行互连，与传统引线键合技术相比具有更高的组装密度及信号传输速率，是实现电子产品小型化、轻量化、多功能化的关键技术之一。对于小尺寸微节距的倒装焊芯片来说，焊后清洗的难度相对更大，因此清洗技术也是影响倒装焊工艺的重要因素。针对不同清洗方式及参数的清洗效果进行对比，并研究助焊剂残留对底部填充效果的影响，以对倒装焊清洗技术进行优化。试验结果表明，利用预清洗（≥3 min）、正式清洗（≥3 min）、蒸汽漂洗（≥3 min）、真空干燥（≥4 min）的真空汽相清洗流程可充分洗净倒装焊芯片与基板细微间距中的助焊剂并且无清洗液残留，从而保证了底部填充胶的快速流动及完全固化，填充胶空洞率可达5 %以下。

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2021年第21卷第2期 pp. 020201

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基于FPGA的U-Net网络硬件加速系统的实现

梅亚军,王唯佳,彭析竹

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0611

摘要（509）

HTML （46）

PDF （964KB）（586）

随着深度学习的快速发展，神经网络算法被广泛应用于图像处理领域。由于硬件算力限制了神经网络的实现与应用，基于FPGA的神经网络硬件加速器相继被提出。U-Net网络作为一种特殊的卷积神经网络，在生物医学图像分割方向具有重要的意义。U-Net网络的运算瓶颈是卷积运算，采用循环展开、循环流水等硬件电路设计方法，通过提高FPGA内部硬件资源利用率增加卷积运算硬件加速器的并行度，提升硬件系统的整体运算性能。最终在Pynq-Z1异构平台上实现了卷积运算硬件加速器的设计，完成了整个U-Net网络的软硬件系统开发。试验表明，整个U-Net网络硬件加速器的运算性能提升为原来的19.690倍，是一种有效的神经网络加速方案。

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2020年第20卷第6期 pp. 060304

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集成电路中MOS管导通电阻测量方法

韩新峰，顾卫民

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2016.0124

摘要（506）

HTML （20）

PDF （1007KB）（156）

MOS管是一种常见的半导体功率器件,随着半导体产业的不断发展和进步,MOS管的各方面性能也得到大幅度的提高,被广泛应用于开关电源、节能灯、电源转换和电源控制等领域。在功率电路中,MOS作为一种多子功率开关器件,其导通电阻是至关重要的参数之一,会影响到应用电路的稳定性和功耗。因此在集成电路测试中对于MOS管导通电阻的精确测量显得尤为重要。对于MOS管导通电阻的测量做了详细分析,并介绍了两种可以准确测量MOS管导通电阻的方法。

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2016年第16卷第11期 pp. 10-13

被引次数: Baidu(2)

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纳米级数字集成电路老化效应分析与老化监测技术综述^*

赵天津;黄乐天;谢暄;魏敬和

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1005

摘要（499）

HTML （274）

PDF （2737KB）（355）

?数字集成电路随着工艺制程的提高，可靠性问题逐步凸显，而老化则是可靠性问题的一个重要方面。同时由于数字集成电路被广泛地应用于工业、汽车、航天等领域，对可靠性提出更高的要求，因此针对数字集成电路老化监测的技术成为了研究热点。对数字集成电路的老化效应进行了总结，并分析得出先进工艺下需要重点监测的老化效应，对数字集成电路现有老化监测手段进行总结分析，同时对老化监测技术的进一步发展提出了展望。

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2020年第20卷第10期 pp. 100101

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微波氮化镓肖特基二极管及其应用^*

李秋璇, 李杨, 王霄, 陈治伟, 敖金平

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0035

摘要（492）

PDF （9632KB）（291）

氮化镓肖特基二极管（GaN SBD）因其击穿电压高、导通电阻小、电容小，被广泛应用于微波、毫米波电路。然而，微波、毫米波频段的GaN SBD仍然存在诸多不足，如开启电压较高，漏电过大等。汇总、分析了若干种类的GaN SBD，并阐述了多种改善二极管关键参数的方法和技术。罗列了近年来基于GaN SBD的微波、毫米波整流电路和倍频电路，并讨论其电性能与二极管关键参数的关系，对GaN SBD未来的发展方向进行了展望。

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2023年第23卷第1期 pp. 010106

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电子封装中激光封焊工艺及性能研究

王晓卫;唐志旭

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0607

摘要（490）

PDF （1963KB）（795）

研究了激光封焊中光子激发电子发生跃迁的能量转变及传递过程与工艺参数之间的关系，并分析了外壳吸收能量与熔深、工艺参数之间的联系。结果表明，随着熔深的增加，能量呈指数形式衰减，到达封焊临界点后，封焊终止。通过改变激光波形、功率、脉宽、速度、频率和离焦量等工艺参数，可以控制焊材的电子跃迁和能量传递过程。合理控制熔融时的金属蒸汽、熔池宽度和深度，从而对封焊裂纹、气孔和烧蚀等缺陷进行合理控制，以达到气密性和机械可靠性试验要求。

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2022年第22卷第6期 pp. 060201

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热超声键合第二焊点研究进展

徐庆升;陈悦霖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0713

摘要（488）

PDF （2497KB）（682）

热超声键合是目前最重要的引线键合技术，在电子封装领域中有着广泛的应用。面对封装密度不断提高、焊点节距不断下降和成本持续降低等挑战，工程技术人员需要全面了解热超声键合技术的研究进展。热超声键合包括两个焊点，其在外形、键合过程和冶金特性等方面均不相同。对于热超声键合中的第一焊点已有较为深入的研究。但是，关于热超声键合第二焊点仍缺乏系统的论述，不能很好地帮助工程技术人员应对挑战。通过总结键合机理、键合质量和可靠性测试等方面的研究成果，介绍热超声键合第二焊点研究的发展现状，并对研究方向提供建议。

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2021年第21卷第7期 pp. 070204

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微混装焊料组织及力学性能研究进展

张尚;张墅野;何鹏

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0801

摘要（482）

PDF （2760KB）（481）

随着电子封装技术的快速发展，封装密度不断提高、焊点尺寸越来越小、焊接工艺窗口变窄，现今最常用的Sn-Ag-Cu焊料的性能越发难以满足先进封装技术的需求。以Sn-Ag-Cu焊料为基础进行微混装改性以提升其性能是现今电子封装用焊料研究的一个重要方向。从微合金化、增强相颗粒掺杂和多焊料超结构3种微混装方式综述微混装焊料的混装形式、改性机理和性能提升等方面的研究进展，同时对这几种混装方式的优劣势进行对比，介绍微混装研究的热点方向。

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2021年第21卷第8期 pp. 080101

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高精度电子束光刻技术在微纳加工中的应用

胡超，王兴平，尤春，孙锋

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2017.0060

摘要（482）

HTML （15）

PDF （1673KB）（257）

对电子束光刻系统的原理以及在微纳加工领域的应用进行了讨论。首先对光刻系统的工作原理进行了阐述。然后讨论了电子束光刻的关键工艺，如光胶的选择、剥离工艺的优化以及邻近效应对图形的影响及修正方法。由于电子束光刻在科研领域展现了巨大的潜力，因此吸引了许多学者的注意。最后，举例介绍了电子束光刻在生物医学和硅光电子上的应用。

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2017年第17卷第5期 pp. 28-32

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有限元数值模拟在BGA/QFP/CCGA器件焊点可靠性研究中的应用

夏卓杰，张亮，熊明月，赵猛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0201

摘要（474）

HTML （34）

PDF （7692KB）（385）

有限元数值模拟方法因其可以有效研究IC封装中无铅焊点的可靠性，被国内外专家学者所青睐，使得无铅焊点可靠性数值模拟成为IC封装领域的重要研究课题。综述了有限元法在球珊阵列封装（BGA）、方型扁平式封装（QFP）、陶瓷柱栅阵列封装（CCGA）3种电子器件无铅焊点可靠性方面的研究成果。浅析该领域国内外的研究现状，探究有限元方法在无铅焊点可靠性研究方面的不足及解决办法，展望无铅焊点可靠性有限元模拟的未来发展趋势，为IC封装领域无铅焊点可靠性的研究提供理论支撑。

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2020年第20卷第2期 pp. 020101

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功率集成器件及其兼容技术的发展^*

乔明;袁柳

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0414

摘要（464）

PDF （28084KB）（679）

功率集成器件在交流转直流（AC/DC）电源转换IC、高压栅驱动IC、LED驱动IC等领域均有着广泛的应用。介绍了典型的可集成功率高压器件，包括不同电压等级的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（LDMOS）以及基于硅和SOI材料的横向绝缘栅双极型晶体管（LIGBT），此外还介绍了高低压器件集成的BCD工艺和其他的功率集成关键技术，包括隔离技术、高压互连技术、dV/dt技术、di/dt技术、抗闩锁技术等，最后讨论了功率集成器件及其兼容技术的发展趋势。

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2021年第21卷第4期 pp. 040405

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塑封倒装焊焊点开裂分析及改善研究

朱国灵;季振凯;纪萍;徐小明

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0011

摘要（461）

PDF （8430KB）（514）

随着科技的发展，半导体元器件小型化、高性能、轻量化的需求日益迫切，塑封倒装焊技术得到了广泛应用。因为基板的易形变性及各封装材料间的热膨胀系数不匹配，焊点开裂成为影响封装可靠性的重要因素之一。为了研究倒装焊产品在封装制程中焊点开裂的失效原因，利用有限元分析（ANSYS）软件建立倒装焊塑封封装体有限元模型，模拟回流焊过程中的塑封基板形变与凸点应力分布，并分析焊点开裂失效的原因。结果表明，在回流焊过程中，基板形变量大于裸芯，外围凸点倾斜较大，承受的应力及应变能最大，外沿凸点为最易失效点，采用加载具作业可显著降低失效风险。

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2023年第23卷第2期 pp. 020204

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薄型塑封芯片钝化层损伤的失效分析与改进

张波;李恭谨;秦培

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.1202

摘要（454）

PDF （3238KB）（469）

针对某薄型塑封产品试制中出现的开、短路问题，通过表面研磨、截面剖切、能谱分析等失效分析手段，确认了塑封料内无机填料颗粒损伤芯片钝化层的缺陷模式。从塑封材料的使用管控、塑封工艺参数改进及塑封料选型等角度对钝化层损伤问题进行了分析与验证。结果表明，合模压力的施加过程是影响芯片钝化层损伤的关键因素，采用215 kN的1段式合模压力设定可有效改善该缺陷，对薄型封装的塑封参数设定及材料选型提供了参考建议。

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2022年第22卷第12期 pp. 120202

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BSIM射频模型综述

李艳艳，王青松，徐大为

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2017.0111

摘要（453）

HTML （16）

PDF （1073KB）（308）

CMOS集成电路技术的进一步发展和不断出现的新技术要求模型研究人员持续改进和增强VLSI电路设计和模拟的集约模型。美国Berkeley加州大学的BSIM团队对业界标准芯片仿真物理模型BSIM进行了不断的改进与开发。主要介绍BSIM系列模型在RF应用方面的改进。相对于BSIM3v3,BSIM4添加了更多真实器件效应,BSIM5和BSIM6是为了满足射频(RF)和高速CMOS电路模拟要求而发展的新一代物理基础的BSIM模型,具有对称、连续和参数少的特点。BSIM6可用于低压低功耗的RF和模拟设计。

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2017年第17卷第9期 pp. 32-36

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深度学习算法、硬件技术及其在未来军事上的应用

魏敬和, 林军

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.1201

摘要（451）

PDF （8926KB）（132）

人工智能在感知和认知智能领域取得的重大进展，促进该技术向军事应用的转移。从当前深度学习算法研究重点展开论述，对其未来的技术应用、发展方向进行了系统的梳理，从延续传统架构的CPU、GPU、FPGA、ASIC和非传统架构的神经拟态芯片两个阵营出发，依次对比分析了各个计算架构的结构特点以及对人工智能硬件未来发展带来的影响，同时以雷达红外图形处理技术和声呐信号处理技术在军事上的应用为例，阐述了人工智能技术在未来军事领域内的发展方向。

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2019年第19卷第12期 pp. 1-6

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CBGA器件焊接工艺与焊点失效分析

李苗;孙晓伟;宋惠东;程明生

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0807

摘要（450）

PDF （3013KB）（478）

陶瓷球栅阵列封装(CBGA)由于其优异的电性能和气密性等优点而被广泛应用于军事、航空和航天电子制造领域中。CBGA陶瓷基板与印制电路板(PCB)之间的热失配一直是CBGA封装可靠性研究主要关心的问题。对CBGA器件装配工艺进行研究，并对焊点在温度循环(-55~+100 ℃)和随机振动条件下的失效机理进行分析。结果表明，焊点在温度循环和随机振动等综合应力作用下发生开裂，器件四角处的焊点最先发生开裂，开裂位置为焊料与陶瓷器件焊盘接触位置。温度循环试验后CBGA器件焊点形成的IMC层厚度略有增加。

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2021年第21卷第8期 pp. 080203

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基于有限元分析和机器学习的跌落所致封装结构力学行为预测

张筱迪,毛明晖,卢昶衡,王文武,贾冯睿,龙旭

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0201

摘要（444）

PDF （5200KB）（310）

目前电子封装行业中，在进行封装结构力学可靠性研究时需要开展大量的有限元仿真分析，存在仿真模型建模流程复杂且计算过程漫长的常见问题。鉴于此方面的技术瓶颈，首先使用ABAQUS有限元软件对封装结构跌落过程动力响应进行数值模拟并获取特征候选值，建立了4×3的以抗跌落可靠性评估的关键特征变量为输入特征值和以应力和等效塑性应变为输出特征值的数据组。在有限元分析结果基础上，应用相关性驱动神经网络的机器学习方法对数据组进行训练，进而得到相应预测模型。最后，通过与数值模拟结果进行对比，验证了所提出神经网络预测结果与有限元模拟结果具有很好的吻合度。结果表明，基于有限元仿真模型的机器学习方法，在预测封装结构复杂工况下力学性能可靠性方面具有巨大的潜力。

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2021年第21卷第2期 pp. 020204

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封装基板阻焊层分层分析与研究

杨建伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0012

摘要（444）

HTML （90）

PDF （1963KB）（590）

封装基板的可靠性对封装产品至关重要。通过对超薄层压基板封装产品的失效实例进行分析研究，确认由于基板阻焊层受应力造成阻焊层与铜层出现分层。经基板分层应力仿真模拟，发现阻焊层的厚度对阻焊层受到的应力影响最明显。增加阻焊层的厚度，可减小阻焊层与铜层之间的应力，解决阻焊层与铜层之间的分层问题，也提高了基板封装产品的可靠性。

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2019年第19卷第2期 pp. 1-4

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基于互感开关变压器的毫米波宽带数控振荡器

李幸和, 唐路, 白雪婧

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0130

摘要（434）

PDF （2995KB）（562）

为满足宽频带、高性能的要求，设计了一款V波段毫米波宽带数控振荡器（DCO）。采用基于互感开关变压器的电感调谐技术，通过互感开关控制一组耦合变压器实现双模切换，输出低频子带或高频子带，从而实现宽带设计。采用离散电压控制可变电容器实现离散电容器调谐，与开关电容相比降低了寄生电容和损耗，能够实现更大的带宽和良好的相位噪声。电路基于40nm CMOS工艺设计，核心芯片面积仅为0.053 mm²。频率调谐范围为57.85~72.30 GHz，1 MHz频偏处相位噪声范围为－95.32~－91.07 dBc/Hz。

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2023年第23卷第5期 pp. 050308

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先进封装RDL-first工艺研究进展

张政楷,戴飞虎,王成迁

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0134

摘要（432）

PDF （2325KB）（397）

随着摩尔定律逐步达到极限，大量行业巨头暂停了7 nm以下工艺的研发，转而将目光投向先进封装领域。其中再布线先行（RDL-first）工艺作为先进封装技术的重要组成部分，因其具备高良率、高密度布线的优势吸引了大量研究者的目光。总结了RDL-first工艺的技术路线及优势，详细介绍其工艺进展，模拟其在程序中的应用，并对RDL-first工艺的发展方向进行展望，为RDL-first技术的进一步优化提供参考。

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2023年第23卷第10期 pp. 100205

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2.45 GHz微波大功率信号源设计^*

王子岳;刘多伟;程飞;黄卡玛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0705

摘要（431）

PDF （2164KB）（407）

提出了一种工作在2.45 GHz的大功率固态微波源，该微波源由锁相环、数控衰减器、驱动放大器、低通滤波器和功率放大器等器件组成，能够产生2.45 GHz连续波信号，并实现输出功率的步进控制。对各部分电路进行了设计，制作了信号源的实物样机并进行了测试。测试结果表明，该信号源最高可输出频率为2.45 GHz、功率为39.8 dBm的大功率微波，具有输出频率稳定、控制方便、谐波抑制度高等优点，能应用于微波加热、无线能量传输、微波等离子体等领域。

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2021年第21卷第7期 pp. 070303

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电动汽车用IGBT模块铜底板设计

刘艳宏，邢毅，董妮，荆海燕

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0909

摘要（431）

HTML （26）

PDF （2010KB）（635）

对电动汽车用绝缘栅双极性晶体管（IGBT）模块铜底板进行预弯设计，使其具有一定的弧度，以抵消铜底板在焊接时的变形，保证铜底板与散热器之间的接触面平面度，进而保证散热量。通过加工9组不同预弯高度H值的铜底板进行焊接实验和安装扭矩模拟试验，并分别对铜底板预弯高度H值为550 μm、600 μm的IGBT模块进行3D轮廓测量和超声波扫描，最终设定预弯高度H值为550～600 μm。

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2019年第19卷第9期 pp. 34-36

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焊接参数对Au80Sn20焊料封装孔洞和微观组织的影响

颜炎洪;徐衡;王英华;陈旭;李守委;刘立恩

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0414

摘要（426）

PDF （2243KB）（538）

气密性封装工艺广泛应用于高可靠电子元器件。目前陶瓷产品的气密性封装主要采用Au80Sn20合金作为连接材料将盖板和管壳进行密封，Au80Sn20合金中Au与Sn元素的质量分数分别为80%和20%，是金锡二元合金的共晶成份，目的是在较低的温度和最短的时间内发生共晶反应，形成良好的密封结构。采用Au80Sn20合金对DIP20陶瓷管壳与盖板进行气密性封装，通过微观组织表征与X-ray测试观察金属间化合物的状态和元素分布，研究不同焊接温度和焊接压力对Au80Sn20合金焊接孔洞和微观组织的影响。在焊接峰值温度和焊接压力两个关键因素上进行优化，得出了减少气密性封装孔洞的最佳工艺参数组合，提高了Au80Sn20焊料气密性封装的可靠性，有助于提高元器件封装质量，在行业内具有一定的指导意义。

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2022年第22卷第4期 pp. 040203

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多芯片组件导电胶接触电阻增大案例分析^*

张建;王道畅;金家富;董玉;李静

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0609

摘要（425）

PDF （983KB）（331）

导电胶因工艺温度低和容易返修等特点，常用在多芯片组件中粘接芯片。在某多芯片组件筛选实验过程中存在导电胶接触电阻增大的现象，经过分析和试验验证发现，因芯片背金存在划伤缺陷及污染物等，使得Ni、Au、Ag等金属与水、氧气构成电化学腐蚀反应条件，在电流及温度的促进下形成阻隔层，阻隔层部分阻挡导电胶中银粒子接触的导电通路，从而导致界面接触电阻增大。

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2022年第22卷第6期 pp. 060203

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一种SATA接口扩展电路的设计与实现

林凡淼;张磊;邓甜甜

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0018

摘要（425）

PDF （1163KB）（141）

信息技术的飞速发展对存储设备的存储容量、传输速率和稳定性等提出了更高的要求。为了满足多种设备之间高速传输的需求，高速串行大容量存储设备规范（SATA）接口作为主流存储设备接口，需要扩展。设计了一种SATA接口扩展电路，基于国产桥片搭建了外围电路及测试平台。详细介绍了硬件设计及测试方法，结果显示，下游5个SATA接口均能连接成功且传输速率均能达到6 Gbit/s，其他外设也均能正常读写。

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2023年第23卷第4期 pp. 040302

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具有周边硅通孔的晶圆级芯片封装有限元分析

罗宁，陈精一，许庭生

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0404

摘要（424）

HTML （20）

PDF （4665KB）（417）

针对外围分布着硅通孔的晶圆级芯片封装结构，利用有限元分析软件 ANSYS 建立全局模型与次模型，在温度循环试验规范条件下将封装体与硅通孔结构分开进行仿真与探讨。了解模型受到温度载荷所产生的热力学行为。研究发现封装体在经历温度循环试验后所产生的位移呈现圆形对称分布，结构在高温时向外翘曲，在低温时向内弯曲；重布线层在与锡球交界处会产生明显的应力集中。硅通孔结构中铜垫片越接近开孔所受应力越大；硅通孔结构的重布线层部分，应力集中在转角处以及靠近钝化保护层交界处。

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2020年第20卷第4期 pp. 040202

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低温度系数低功耗带隙基准的设计

吴庆，李富华，黄君山，侯汇宇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0607

摘要（423）

HTML （9）

PDF （1065KB）（405）

对带隙基准电压源的温度系数和功耗进行了分析研究，采用与绝对温度成正比（PTAT）的电流和与绝对温度互补（CTAT）的电流加权和技术，同时采用放大器工作在亚阈值区技术及运放失调补偿技术，基于0.4 μm 的CMOS 工艺设计了一个低温度系数、低功耗的基准电压电路。通过电源电压、工作温度及工艺角对基准电压影响的仿真，结果表明该带隙基准源典型的温度系数为2×10^-6/℃，功耗为5.472 μW，基准电压为1.32 V，电源抑制比为83.5 dB，实现了低温度系数、低功耗特性，且电路工作稳定。

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2019年第19卷第6期 pp. 25-28

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铜线SSB互联技术的难点及工艺控制

周金成;潘霞;李习周

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0026

摘要（420）

PDF （1181KB）（335）

分析了引线框架封装中铜丝键合的SSB（Stand-off Stitch Bond）互联的各种技术难点，并研究和验证了解决方案。从芯片、制具、材料、工艺等方面，分析了芯片的表面质量、键合夹具、键合劈刀等对铜丝SSB工艺的关键影响。研究了不同保护气体下的无空气球（FAB）尺寸的稳定性和不同保护装置中FAB形状的稳定性，以及防止铜丝SSB键合焊盘损伤和控制“铝挤出”的技术，确定了SSB工艺控制的要点及改善方法，并通过试验证实了所述措施与方法的有效性。

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2023年第23卷第4期 pp. 040201

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芯片返修回流焊可靠性改善研究进展

刘少红；谭淇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0812

摘要（420）

PDF （2196KB）（385）

在微电子产品的研发过程中，由于技术要求变更或故障维修等需求，需要对已焊接完成的电路板进行芯片的返修操作，而返修过程所涉及的高温时效和多次回流必然会对芯片本身及元器件造成损坏，因此需要通过相关过程可靠性研究指导具体的返修技术。通过分析国内外研究者对于芯片返修可靠性的研究，发现高温时效与多次回流均会使得焊点界面化合物形貌及微结构发生改变，但回流次数对焊点力学性能影响较小。另外，合适的镀层、焊盘或焊球尺寸都能够改善高温时效及多次回流产生的负面影响。

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2022年第22卷第8期 pp. 080206

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一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

殷嘉琳¹，李富华¹，黄君山²，侯汇宇²

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0108

摘要（418）

HTML （17）

PDF （4064KB）（344）

设计了一种基于反馈电路的基准电压电路。通过正、负两路反馈使输出基准电压获得了高交流电源抑制比（PSRR），为后续电路提供了稳定的电压。采用NPN型三极管，有效消除了运放失调电压对带隙基准电压精度产生的影响，并对电路进行温度补偿，大大减小了温漂。整个电路采用0.35 μm CMOS工艺实现，通过spectre仿真软件在室温27 ℃、工作电压为4 V的条件下进行仿真，带隙基准的输出电压为1.28 V，静态电流为2 μA，在-20~80 ℃范围内其温度系数约为18.9×10-6 /℃，交流PSRR约为-107 dB。

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2020年第20卷第1期 pp. 010202

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面向信息处理应用的异构集成微系统综述^*

王梦雅, 丁涛杰, 顾林, 曾燕萍, 李居强, 张景辉, 张琦, 孙晓冬

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1002

摘要（417）

PDF （12119KB）（659）

摩尔定律发展趋缓，技术变道迫在眉睫，以功能集成为核心、融合不同工艺节点的异构集成微系统成为了后摩尔时代超越摩尔定律的重要途径，获得国内外的广泛关注。异构集成微系统满足了当今电子系统小型化、高集成、高性能的迫切需求，并且伴随着功能密度的不断提升能够持续为微电子技术的发展注入新的活力。在高性能计算飞速发展的今天，各行业对高性能信息处理、数据运算的需求快速增长，信息处理也成为了当前异构集成微系统应用最广泛、发展最迅速的领域之一。立足当今行业发展现状，针对异构集成微系统在信息处理领域的应用，从先进封装、接口标准、热管理、可靠性等方面介绍了后摩尔时代异构集成微系统关键技术的最新进展，梳理了面向信息处理应用的异构集成微系统典型产品，并讨论了异构集成微系统的未来发展趋势与难点。

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2021年第21卷第10期 pp. 100102

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封装用玻璃基板的热应力翘曲研究

闫伟伟;朱泽力;李景明

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0001

摘要（416）

PDF （900KB）（474）

通过理论分析、仿真模拟、实验验证相结合的方法对封装用玻璃基板的热应力翘曲进行研究。结果表明，相较于传统的有机化合物基板，玻璃基板降低热应力翘曲的效果十分显著。以双材料板模型为研究对象，通过对不同模型进行分析对比，总结了不同因素对热应力翘曲的影响。增加玻璃基板的厚度对降低翘曲的效果最为显著。提高玻璃基板的热膨胀系数（CTE），使其接近堆积膜的CTE，有助于降低翘曲。对堆积膜进行较多的分区可以显著改善翘曲。同时，重力也是不可忽略的影响因素，产品的放置方式决定了翘曲方向并影响翘曲值。

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2024年第24卷第1期 pp. 010201

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破坏性键合拉力试验的测量系统分析

廖小平

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0902

摘要（415）

HTML （152）

PDF （693KB）（387）

引线键合是半导体封装工艺中的一项关键工艺，其中破坏性键合拉力是评估键合质量的关键项目之一。为了确保破坏性键合拉力测试结果的正确性，需使用测量系统分析(MSA)方法对获得测量数据的测量系统进行评估。测量系统分析主要评估测量系统的重复性和再现性，测量系统的重复性和再现性由Gage R&R研究来确定。测量系统分析也是ISO/TS 16949标准中的核心要素之一。测量系统根据其测量对象的特性，可分为非破坏性试验的测量系统和破坏性试验的测量系统，后者与前两者的分析方法有较大差异，而对于破坏性的测量系统目前相关研究不多。通过实例，运用Minitab软件，探讨了破坏性键合拉力试验的测量系统分析方法。

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2020年第20卷第9期 pp. 090201

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电子束曝光邻近效应修正研究

尤　春，刘维维

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2018.0115

摘要（413）

HTML （22）

PDF （1483KB）（367）

随着半导体工业的不断发展，掩模上图形的尺寸也越来越小，邻近效应越来越严重，对邻近效应的修正也就越发重要、越发困难。主要介绍了邻近效应及其产生机理，并以Leica SB350电子束曝光机为手段，结合实验数据，使用PARAPROX软件建立PEC（proximity effect correction parameter files）文件，确定相应校正参数，对邻近效应进行修正，在实际应用中取得了较好的效果。

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2018年第18卷第10期 pp. 40-43

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溅射覆铜陶瓷基板表面研磨技术研究^*

王哲;刘松坡;吕锐;陈红胜;陈明祥

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0312

摘要（413）

PDF （5412KB）（380）

电镀陶瓷基板（Direct Plate Copper, DPC）具有导热/耐热性好、图形精度高、可垂直互连等技术优势，广泛应用于功率半导体器件封装。在DPC陶瓷基板制备过程中，电镀铜层厚度及其均匀性、表面粗糙度等对基板性能及器件封装质量影响极大。对比分析了几种研磨技术对DPC陶瓷基板性能的影响，实验结果表明，砂带研磨效率高，但铜层表面粗糙度高，只适用于DPC陶瓷基板表面粗磨加工；数控研磨与陶瓷刷磨加工的铜层厚度均匀性好，表面粗糙度低，满足光电器件倒装共晶封装需求（粗糙度小于0.3 μm，厚度极差小于30 μm）；对于质量要求更高（如表面粗糙度小于0.1 μm，铜厚极差小于10 μm）的DPC陶瓷基板，则必须采用粗磨+化学机械抛光（Chemical-Mechanical Polishing, CMP）的组合研磨工艺。

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2022年第22卷第3期 pp. 030201

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“GaN电子器件与先进集成”专题前言

黄伟

摘要（413）

PDF （144KB）（432）

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2021年第21卷第2期 pp. 020100

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湿度传感元件制备、封装及检测电路设计的研究进展*

丁书聪,黄宜明,王晓,梁峻阁,顾晓峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0104

摘要（413）

PDF （1832KB）（329）

湿度传感器是一种用于感知环境湿度参数的器件，在气象探测、农业种植、工业制造、馆藏存储等领域应用广泛。湿度传感器的检测特性主要由湿敏材料、检测电极、封装及检测电路共同决定，其中湿敏材料的材料特性和结构特征对传感性能的影响最为显著，也是该领域的研究热点。讨论了湿度传感元件的感湿机理和湿敏材料的分类，介绍了湿度传感器的检测参数及优化，阐述了纳米湿敏材料在湿度传感器中的应用，对常用的湿度传感器封装方案和检测电路设计进行了综述。

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2021年第21卷第1期 pp. 010203

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一种用于引线键合工艺的自动在线检测技术

李茂松;胡琼;朱虹姣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0612

摘要（412）

PDF （1758KB）（385）

详细论述了引线键合在线自动检测技术原理及实现方法，分析了影响检测准确性的因素,并提出了相应的解决措施。基于机器视觉系统，提出了一种金丝球焊键合在线自动检测法，通过对键合引线形成的二维图像进行数字化处理，实现了对键合引线连接正确性、植球完整性、焊球直径、引线断裂、偏移、塌陷等缺陷的在线检测。该技术使用机器自动检测代替人工检测，使检测效率提升了80%左右，检准率达到100%。

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2021年第21卷第6期 pp. 060204

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低翘曲BGA封装用环氧塑封料的开发与应用

李进;邵志锋;邱松;沈伟;潘旭麒

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0711

摘要（406）

PDF （2417KB）（706）

随着半导体封装密度的提高，FBGA等单面封装形式被广泛采用。在这些封装中，由于其非对称结构容易发生翘曲，且大面积封装基板也越来越薄，降低翘曲的要求也越来越高。为了减少单面封装的翘曲，有报道称，通过提高玻璃化转变温度（T_g）和降低封装材料的线膨胀系数来降低成型收缩率是有效的。然而，要保持环氧塑封料（Epoxy Molding Compound，EMC）的高流动性并大幅降低成型收缩率是很困难的。将固化收缩率引入热粘弹性分析技术，明确了球栅阵列（Ball Grid Array，BGA）封装翘曲的发生机制，采用降低高温弯曲模量的方法可以设计出具有低粘度、高流动性和低翘曲的环氧塑封料。

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2022年第22卷第7期 pp. 070203

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陶瓷封装中PIND典型问题分析与处理

陈陶, 张嘉欣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0203

摘要（406）

HTML （25）

PDF （5303KB）（431）

结合碰撞噪声检测试验及生产实际，通过列举法，从多余物定义及检测方法、PIND检测原理、导致PIND不合格的因素、PIND不合格的预防及控制等方面，对陶瓷封装中PIND典型问题进行了分析与探讨。重点研究了封装工艺中可能引入的多余物，并给出封装设计、工艺及PIND测试等关键环节的预防及控制措施，对陶瓷封装PIND问题分析与处理有一定借鉴意义。

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2020年第20卷第2期 pp. 020201

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圆片等离子划片工艺及其优势

肖汉武

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0202

摘要（405）

HTML （26）

PDF （4153KB）（556）

等离子划片是近年来兴起的一项新型圆片划片工艺。与传统的刀片划片、激光划片等工艺不同，该工艺技术可以同步完成一张圆片上所有芯片的划片，生产效率明显提升，是对现有划片工艺的一个颠覆。介绍了圆片划片工艺的工作原理、技术特点及其优势，并对其在解决圆片划片应用中的典型问题和不足之处进行了讨论。

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2020年第20卷第2期 pp. 020102

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浅沟槽隔离对MOSFET电学特性的影响

张海峰, 刘芳, 陈燕宁, 原义栋, 付振,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0911

摘要（405）

HTML （30）

PDF （1289KB）（569）

随着工艺制程的不断进展，浅沟槽隔离技术（STI）成为深亚微米后的主流隔离技术。文章通过测试分析不同栅到有源区距离（SA）晶体管（MOSFET）器件的栅和衬底电流，分析了180 nm N沟道晶体管中STI对于栅和衬底电流的影响。结果表明栅电流随着SA的缩小呈现先缩小后增大的趋势，衬底电流在常温以及高温下都随着SA的减小而减小。文章用应力机制导致的迁移率以及载流子浓度的变化对栅和衬底电流的变化趋势进行了分析，通过改进伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管模型（BSIM）模拟了STI对衬底电流的影响，为设计人员进行低功耗设计提供了衬底电流模型。

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2019年第19卷第9期 pp. 43-47

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塑封器件分层检测不合格原因探讨

马清桃，王伯淳，王瑞崧

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.1004

摘要（403）

HTML （20）

PDF （1685KB）（346）

在塑封半导体器件内部裂纹、空洞和分层缺陷的检测中，同样的样品不同单位、不同试验人员总会出现一些器件检测结果不一致的情况。为研究导致检测结果不一致的原因，通过对超声扫描检测技术原理和适用判据标准的阐述，对不同设备的比对验证以及对塑封器件材料的吸湿影响试验和分析，探讨了塑封器件分层检测不合格和不一致的原因，为同行业者提供借鉴和参考。

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2019年第19卷第10期 pp. 13-16

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Cu-Sn-Cu互连微凸点热压键合研究

张潇睿

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0904

摘要（403）

PDF （1753KB）（387）

随着多数产品更高的I/O数的需求，微铜柱凸点已经成为倒装芯片领域的主流，而热压倒装焊则是目前使用最多的键合方式之一。针对一款Cu-Sn-Cu倒装芯片，基于日本Athlete公司的CB-600低荷重半自动倒装键合机，以研究芯片键合质量为目标，完成了不同参数条件下的芯片键合样品，并通过光学显微镜和拉剪力测试机对样品的键合质量进行了比较，得到了键合参数对键合质量的影响规律。

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2021年第21卷第9期 pp. 090203

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平行缝焊盖板镀层结构的热分析

蒋涵;徐中国;蒋玉齐

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0209

摘要（402）

PDF （2870KB）（462）

平行缝焊是陶瓷封装应用最为广泛的高可靠性气密性封装方式之一。由于焊接过程中，盖板表面镀层会发生熔化、破坏等过程，可伐基底会被暴露在环境中，导致盐雾腐蚀失效。利用Abaqus有限元分析软件，选择2种代表性的可伐盖板镀层结构，分析不同加载温度条件下可伐盖板以及其表面镀层的温度分布。仿真结果表明，当可伐盖板采用Ni/Au的镀层结构时，控制焊接温度范围为1200~1400 ℃，有希望保证平行缝焊耐盐雾腐蚀可靠性，并给出其耐盐雾腐蚀机理。

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2022年第22卷第2期 pp. 020201

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LTCC高精密封装基板工艺技术研究

岳帅旗;杨宇;刘港;周义;王春富;王贵华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0111

摘要（399）

PDF （1996KB）（494）

将激光修调、化学镀、光刻等技术与常规低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-Fired Ceramic, LTCC）基板工艺技术相结合，对LTCC高精密封装基板的制作工艺进行开发和优化，并利用9K7材料进行了基板试制。结果显示，基板表面线条细度达到50±5 μm，表面导体图形位置精度优于±10 μm。基板表面Ni/Pd/Au镀层可焊性/耐焊性优良，2 mm×2 mm焊盘的锡铅焊接拉力强度达到2.8 kg以上，25 μm金丝的键合强度达到10 g以上。基板表面阻焊开口尺寸达到80±10 μm，具有良好的阻焊性能。对试制的LTCC高精密封装基板进行了装配和测试，在12 mm×13 mm的尺寸上实现4颗射频芯片的倒扣装配，功能模块在W波段具有良好的射频性能。LTCC高精密封装基板显现出高密度、高性能封装能力。

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2022年第22卷第1期 pp. 010203

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基于皮尔斯振荡器的8 MHz晶振电路设计

邵颖飞,鲁征浩

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0205

摘要（399）

PDF （1946KB）（252）

分析了石英晶体的等效模型和性能参数，设计了一款基于皮尔斯振荡器的8 MHz晶振电路，主要包括皮尔斯电路、使能控制及隔离电路、偏置电路和整形及电平移位电路。针对数字电路时钟为方波且数字电压域与模拟电压域不同的问题，设计了一个整形及电平移位电路，将晶体振荡器输出的正弦波整形成方波，且电路实现了双电压域工作。基于华宏0.11 μm 4P5M CMOS工艺，使用Cadence Spectre对设计的电路进行仿真。结果显示，当电源电压为3.3 V时，该晶振电路的输出频率为8 MHz，起振时间为0.35 ms，输出波形的占空比为49.89%，工作电流为350 μA。

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2021年第21卷第2期 pp. 020303

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粘片工艺对QFP封装可靠性的影响

张未浩, 刘成杰, 蔡晓东, 范朗

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.1101

摘要（396）

HTML （42）

PDF （525KB）（623）

集成电路封装行业的快速发展对粘片后产品的质量与可靠性提出了更高的要求,粘片工艺对集成电路可靠性有着至关重要的影响。采用单一控制变量法,研究硅微粉含量对QFP(Quad Flat Package)封装可靠性的影响;利用正交试验工具,探究在粘片工艺中,不同的胶层厚度和胶层面积对QFP封装后可靠性的影响。研究发现,添加适量的硅微粉有助于提高环氧模塑料对QFP封装后的可靠性;粘片工艺中,当胶层厚度为30 μm、胶层面积大于或等于芯片面积时,QFP封装后的可靠性最好。

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2019年第19卷第11期 pp. 1-3

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电子组装用Sn-Sb系无铅钎料研究进展^*

王曦;张亮;李木兰;姜楠

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0004

摘要（393）

PDF （2582KB）（461）

Sn-Sb系钎料的熔点比Sn-38Pb钎料的熔点高约60℃，并且Sn-Sb系钎料在高温下仍然具有稳定的微观组织及良好的机械性能和抗蠕变性能，所以Sn-Sb系钎料具有应用在高温环境中的能力。许多研究者通过合金化或者添加纳米颗粒的方法来进一步改善Sn-Sb系钎料的综合性能，目前对Sn-Sb系钎料的界面反应和熔化特性的研究相对较少。叙述了国内外关于Sn-Sb系钎料的研究进展，阐述了合金化和颗粒强化对Sn-Sb系钎料的显微组织、界面反应、力学性能、润湿性、熔化特性和抗蠕变性能的影响，探究了钎料在改性方面的成果。总结了目前对Sn-Sb系钎料研究的不足之处和发展的趋势，以期为日后的研究提供相关的理论指导。

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2023年第23卷第2期 pp. 020201

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复归于道——封装改道芯片业

许居衍

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.1001

摘要（392）

HTML （44）

PDF （1750KB）（309）

“历史事件犹如枝上嫩芽，总在它要长出的地方露头，结出果子。” 2003年，x86 CPU升级到64位，由于登纳德等效缩放（Dennard Equivalent Scaling）失灵，时钟频率止步于4 GHz。为降低功耗、提高算力，处理器分别于2006、2010年进入了多核和异构计算时代，从而为异构封装打通了增长的快车道。2016年发生了两起不同而又相关的事件：以摩尔定律（Moore’s Law）为指导的“国际半导体技术路线图（International Technology Roadmap for Semiconductors，简称ITRS）”，在IEEE“重启计算倡议”的协同下，更换为“国际器件与系统路线图（International Roadmap for Devices and Systems，简称IRDS）”，权威刊物《Nature》指出“半导体行业将很快放弃摩尔定律”；与此同时，苹果iPhone 7上搭载集成多核CPU和多个GPU的A10处理器，采用了台积电（TSMC）的集成扇出（InFO）先进封装技术。而就在这一年，晶圆级封装技术（WLP）在经过多年平缓增长后猛增一倍，从2015年的244亿美元增加到500亿美元，并从此高速增长。这些事件表明，提出多年的“拓展摩尔”（More than Moore）终于在“后摩尔时代”迎来了高潮。异构/异质集成激发了多芯片封装（MCP）/多芯片模组（MCM）的发展，有望在当前芯片产业基础上催生新的产业生态系统和新的商业模式。

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2019年第19卷第10期 pp. 1-3

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热固性环氧导电胶的失效机理分析

井津域;刘德喜;史磊;景翠;康楠

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0711

摘要（391）

PDF （3461KB）（465）

对热固性环氧导电胶在常温环境及高温环境下的失效过程进行了研究。研究显示，导电胶在常温下6~7 h内，其内部组分性能稳定，具有较好的流动性。回温时间超过7 h，工艺稳定性变差，这是由于导电胶内部稀释剂不断挥发，导致树脂基体在高温下难以形成稳定的三维空间结构。固化后导电胶加热至190 ℃以上，材料内部发生了Ag元素的富集，导致内应力增大。长时间加热导电胶，Ag元素会发生氧化反应，导致胶体表面氧元素增加。

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2021年第21卷第7期 pp. 070402

中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

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