电子与封装

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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（431）

PDF （3240KB）（779）

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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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（1522）

PDF （2679KB）（653）

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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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（2626）

PDF （2805KB）（1857）

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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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（957）

PDF （2884KB）（561）

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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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（1672）

PDF （4228KB）（1295）

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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高功率半导体用纳米银焊膏的研究现状^*

张宸赫,李盼桢,董浩楠,陈柏杉,黄哲,唐思危,马运柱,刘文胜

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0059

摘要（216）

PDF （2821KB）（515）

在第3代半导体作为核心部件的前提下，更紧凑、高频率、高功率的电子器件在射频和微波电子、能源转换与储存、军事雷达和通信等领域展现出广泛的应用潜力。然而，高性能电子器件对其封装材料的导电性、导热性以及连接处的机械性能提出了更为严格的要求。纳米银焊膏因其卓越的低温烧结性能和在高温环境下的出色表现引起了广泛关注。然而，国内银粉和银焊膏产品的质量相对较低，且研发过程缺乏理论指导，必须依赖进口材料。基于高功率半导体用纳米银焊膏，综述了通过液相化学还原法合成纳米银粉的研究进展，以及纳米银焊膏的烧结机理、影响其性能的因素和控制方法，有望为国内纳米银焊膏的研发和生产提供有益的指导和支持。

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2024年第24卷第5期 pp. 050203

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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（1965）

PDF （2659KB）（1249）

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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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（872）

PDF （2783KB）（444）

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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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（596）

PDF （9526KB）（1283）

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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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（335）

PDF （900KB）（419）

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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热波探针在离子注入表征上的应用

张蕊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0809

摘要（318）

HTML （533）

PDF （1332KB）（994）

离子注入工艺稳定性的多个表征方法中，热波探针法快速、灵敏且无损，可用于离子注入工艺角度、注入剂量及均一性的表征。介绍了热波探针应用的理论依据和数据实例，并结合数据实例研究了热波探针法的应用特点和规律。当热波探针应用于离子注入角度表征时，需要保证前期机械校准的有效性及隧穿效应敏感区角度的选用。当应用于剂量准确性和均一性表征时，则需要将注入剂量控制在中、低等剂量范围内，避开隧穿效应敏感区，还需有效规避热晶圆效应。

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2020年第20卷第8期 pp. 080403

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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（1200）

PDF （4380KB）（1092）

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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基于复合基板微波电路设计的小型化TR组件

张帅,杨志保,吴天阳,张晖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.0303

摘要（240）

HTML （174）

PDF （538KB）（230）

PDF（mobile）（271KB）（534）

以HFSS软件对采用复合基板设计的C波段TR组件微波电路进行设计及仿真试验，结果显示其具备优良的电特性。制作完成后的产品体积较同行业内产品缩小了30.6%，此设计实现了组件小型化，为工程应用提供了理论支撑，提高了TR组件在收发系统中的使用效率。

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2020年第20卷第3期 pp. 030301

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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（535）

HTML （414）

PDF （1041KB）（1303）

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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倒装焊结构的大规模集成电路焊点失效机理研究

王欢,林瑞仕,朱旭锋,胡圣,李凌

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0129

摘要（258）

PDF （1385KB）（293）

在倒装焊结构的球栅阵列（BGA）封装大规模集成电路（LSIC）的服役过程中，由于BGA焊球、基板材料和PCB材料的热膨胀系数不同，焊点失效成为倒装焊结构LSIC的主要失效模式。焊点失效与焊料性质、焊接时间和温度、制造中的缺陷等密切相关。结合焊点失效的常见形貌及实例，研究倒装焊结构的LSIC的焊点失效模式及失效机理。针对可能引发失效的因素，提出从工艺到应用的一系列预防措施，对提升该类型电路的可靠性具有指导意义。

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2023年第23卷第10期 pp. 100202

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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（377）

PDF （2325KB）（370）

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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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（1735）

PDF （5033KB）（1143）

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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三维集成堆叠结构的晶圆级翘曲仿真及应用

谭琳,王谦,郑凯,周亦康,蔡坚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0015

摘要（158）

PDF （2179KB）（359）

随着先进电子封装产品对低成本和高性能的需求不断提高，三维集成技术以其传输速度快、功耗低、封装尺寸小、系统集成度高等优势，逐渐成为一个主流研发方向。三维集成封装通常采用晶圆级制造技术，由于半导体制造工艺及三维结构设计的复杂性，加之晶圆尺寸增大、厚度减小等发展趋势，使得有效控制晶圆翘曲以保证产品良率和可靠性面临着更大挑战。针对12英寸晶圆的典型三维集成结构，采用有限元仿真分析方法，研究多层薄膜堆叠产生的晶圆翘曲。对临时键合、晶圆减薄、晶圆键合及解键合等不同晶圆制造工艺中的翘曲变化进行了模拟计算，并选取关键工艺及设计参数进行评估与优化。通过对比实际产品的测量结果验证了仿真模型的合理性，运用仿真方法为产品设计提供了参数选择的指导依据。

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2024年第24卷第4期 pp. 040201

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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（817）

PDF （2488KB）（355）

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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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（809）

PDF （1495KB）（351）

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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引线键合中焊盘裂纹的产生原因及改善方法

马勉之,杨智群,张德涛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2023.0160

摘要（269）

PDF （1422KB）（349）

引线键合是封装的关键工序之一。通过第一焊点同芯片焊盘键合、第二焊点同基板键合及线弧成形的方法实现电路的导通连接，进而实现产品的功能。在第一焊点同芯片焊盘键合的过程中，焊盘会受到一定的键合应力，过大的应力易造成焊盘裂纹，导致产品失效。因此，第一焊点的键合强度及引线键合参数的设置尤为重要。通过优化焊盘结构、引线键合参数及键合作业模式的方法来降低发生焊盘裂纹的风险，为避免不同材质及结构的焊盘出现焊盘裂纹提供参考。

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2023年第23卷第12期 pp. 120202

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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（859）

PDF （3710KB）（1279）

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（902）

PDF （5118KB）（818）

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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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（1231）

PDF （2115KB）（1039）

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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无凸点混合键合三维集成技术研究进展^*

戚晓芸,马岩,杜玉,王晨曦

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0079

摘要（147）

PDF （3109KB）（329）

数字经济时代，高密度、低延迟、多功能的芯片是推动人工智能、大模型训练、物联网等高算力需求与应用落地的基石。引线键合以及钎料凸点的倒装焊存在大寄生电容、高功耗、大尺寸等问题，使传统封装难以满足窄节距、低功耗、小尺寸的应用场景。无凸点混合键合技术能够实现极窄节距的互连，在有效避免倒装焊凸点之间桥连短路的同时降低了寄生电容，减小了封装尺寸和功耗，满足了高性能计算对高带宽、多功能的要求。对无凸点混合键合技术所采用的材料、键合工艺与方法以及在三维集成中的应用展开了介绍，并对其发展趋势进行了展望。

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2024年第24卷第6期 pp. 060114

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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（813）

HTML （1070）

PDF （2158KB）（1554）

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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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（704）

PDF （1989KB）（327）

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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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（855）

PDF （7007KB）（700）

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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Nikon Laser Step Alignment对准系统研究

罗涛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0812

摘要（741）

HTML （62）

PDF （2787KB）（830）

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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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（1867）

PDF （2093KB）（821）

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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面向Chiplet集成的三维互连硅桥技术^*

赵瑾,于大全,秦飞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0102

摘要（123）

PDF （2740KB）（304）

摩尔定律的发展速度放缓和集成电路产品应用的多元化趋势，共同推动了先进封装技术的快速发展。先进互连技术是先进封装的核心，在高速、高频传输、功耗、超细节距互连以及系统集成能力等方面均展现出显著优势。硅桥技术作为Chiplet以及异构集成封装的重要解决方案，可以以较低的成本实现多芯片间的局部高密度互连，在处理器、存储器、射频器件中被广泛应用。介绍了业界主流的硅桥技术，并对硅桥技术的结构特点和关键技术进行了分析和总结。深入讨论了硅桥技术的发展趋势及挑战，为相关领域的进一步发展提供参考。

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2024年第24卷第6期 pp. 060101

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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（1914）

PDF （3695KB）（1281）

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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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（1129）

PDF （3063KB）（1323）

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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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（472）

PDF （3016KB）（482）

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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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（578）

HTML （415）

PDF （2126KB）（1001）

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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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（794）

PDF （2926KB）（284）

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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硅通孔三维互连与集成技术”专题前言

摘要（98）

PDF （964KB）（283）

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2021年第21卷第10期 pp. 100100

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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（388）

PDF （2417KB）（675）

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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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（1598）

PDF （3604KB）（773）

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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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（655）

HTML （118）

PDF （1828KB）（915）

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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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（877）

PDF （9650KB）（666）

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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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（824）

PDF （1456KB）（272）

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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航天型号元器件选用策略

沈士英，贾儒悦

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2019.0910

摘要（267）

HTML （24）

PDF （1286KB）（686）

元器件是航天型号的基础单元，只有奠定了牢固的基础，才能保证航天型号更好、更快地发展。航天型号工程具有前期验证严格、后期服役周期长的特点，因此，元器件的合理选用至关重要。结合航天型号的特殊要求，通过对元器件的降额设计要求、质量等级要求、空间适用性要求等给出元器件选用过程的控制办法；同时从元器件的应用可靠性角度出发分别介绍了集成电路、二极管、电阻器、光电子器件、继电器、电容器、电连接器及定制元器件选用控制要求，通过元器件的选用保证其应用可靠性，促进航天产品的综合质量与可靠性提升。

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2019年第19卷第9期 pp. 37-42

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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（719）

PDF （3921KB）（529）

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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三维异构集成的发展与挑战

马力,项敏,吴婷

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0143

摘要（145）

PDF （1982KB）（268）

三维异构集成技术带动着半导体技术的变革，用封装技术上的创新来突破制程工艺逼近极限带来的限制，是未来半导体行业内的关键技术。三维异构集成技术中的关键技术包括实现信号传输和互连的硅通孔/玻璃通孔技术、再布线层技术以及微凸点技术，不同关键技术相互融合、共同助力三维异构集成技术的发展。芯片间高效且可靠的通信互联推动着三维异构集成技术的发展，现阶段并行互联接口应用更为广泛。异构集成互联接口本质上并无优劣之分，应以是否满足应用需求作为判断的唯一标准。详述了三维异构集成技术在光电集成芯片及封装天线方面的最新进展。总结了目前三维异构集成发展所面临的协同设计挑战，从芯片封装设计和协同建模仿真等方面进行了概述。建议未来将机器学习、数字孪生等技术与三维异构集成封装相结合，注重系统级优化以及协同设计的发展，实现更加高效的平台预测。

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2024年第24卷第6期 pp. 060112

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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（577）

PDF （1035KB）（323）

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

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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