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晶圆键合设备对准和传送机构研究综述
吴尚贤,王成君,王广来,杨道国
随着微机电系统和3D集成封装的快速发展，多功能高性能器件、小体积低功耗器件、耐高温耐高压器件以及小型化高集成度器件是目前封装领域研究的重点。晶圆键合设备对于这些高性能、多功能、小型化、耐高温、耐高压、低功耗的集成封装器件的量产起着至关重要的作用，因此对晶圆键合设备及其对准机构和传送机构的研究也十分重要。介绍了常用的晶圆键合设备与晶圆键合工艺、对准机构和传送机构的工作原理以及主要的晶圆键合设备厂商现状，同时对晶圆键合设备对准和传送机构的发展趋势进行展望，其未来将朝着高精度、高对准速度、高吸附度和高可靠性的方向发展。
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吴尚贤,王成君,王广来,杨道国. 晶圆键合设备对准和传送机构研究综述[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30201-.
WU Shangxian, WANG Chengjun, WANG Guanglai, YANG Daoguo. Review of Research on Alignment and Transfer Mechanism for Wafer Bonding Devices[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30201-.
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国产电容器的质量评价方法
张永华,曲芳,何浒澄
电容器作为电路系统中广泛使用的基本元件，其质量直接影响到电路性能的发挥。面向信息领域国产化替代需求，系统研究和探讨了开展国产电容器（器件级）验证评价时，可选择的质量检测和可靠性评价方法，以及可参考的通用评价准则。同时，结合实践案例，重点阐述了国产电容器在实施验证过程中和实际使用中的注意事项，为相关领域工程师开展国产电容器的可用性和可靠性评价工作提供了参考范例。
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张永华,曲芳,何浒澄. 国产电容器的质量评价方法[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30202-.
ZHANG Yonghua, QU Fang, HE Hucheng. Quality Evaluation Methods for Domestic Capacitors[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30202-.
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基于小型化模块相位噪声的间接测试方法
胡劲涵,陈文涛,邵海洲
收发电路模块的本振信号质量对系统的整体性能有重要影响。小型化模块由于尺寸的限制，无法在本振的输出端设置测试端口，因此无法直接在本振的输出端准确地测试相位噪声。提出了一种针对小型化收发电路模块本振信号相位噪声的间接测试方法，该方法需要测试模块的输入/输出信号的功率、相位噪声以及整个收发通路的增益和噪声系数，通过公式计算得到本振信号的相位噪声。采用此方法对小型化收发电路模块进行测试，将得到的相位噪声结果与器件指标进行对比，两者高度一致，从而验证了间接测试方法的正确性和有效性。
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胡劲涵,陈文涛,邵海洲. 基于小型化模块相位噪声的间接测试方法[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30203-.
HU Jinhan, CHEN Wentao, SHAO Haizhou. Indirect Test Method Based on Phase Noise of Miniaturized Modules[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30203-.
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鱼眼型高速连接器的材料性能识别与压接特性仿真研究
侯冰玉,盛依航,耿秀侠,胡俊,王剑,王世堉,王明智
获取高速连接器关键部位准确的力学性能参数，是开展连接器插拔过程仿真和压接可靠性优化设计的前提。针对某型号鱼眼型高速连接器关键部位的材料开展纳米压痕实验，获取了顺应针和PCB孔镀层的载荷-位移曲线。结合内点罚函数优化算法，采用反演求解的方法得到了顺应针和PCB孔镀层的力学性能参数。建立鱼眼型高速连接器插拔过程的有限元模型，将仿真结果与实验结果进行对比，验证了仿真模型的有效性。对顺应针的几何结构进行参数化表征，通过调整顺应针和PCB孔的几何参数，分析几何参数与插拔力的关系，为鱼眼型高速连接器插拔特性的优化以及可靠性分析提供了参考。
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侯冰玉,盛依航,耿秀侠,胡俊,王剑,王世堉,王明智. 鱼眼型高速连接器的材料性能识别与压接特性仿真研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30204-.
HOU Bingyu, SHENG Yihang, GENG Xiuxia, HU Jun, WANG Jian, WANG Shiyu, WANG Mingzhi. Identification of Material Properties and Simulation of Crimping Characteristics of Fisheye-Type High-Speed Connectors[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30204-.
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Sn95Sb5焊料与ENIG/ENEPIG镀层焊点界面可靠性研究
徐达,魏少伟,申飞,梁志敏,马紫成
研究了Sn95Sb5焊料在化学镍金（ENIG）镀层、化学镍钯浸金（ENEPIG）镀层表面形成的焊点界面微观组织形貌与剪切强度。使用Sn95Sb5焊料在FR4印制板上焊接0805片式电容，焊点在高温时效测试和温度循环过程中均表现出较高的剪切强度，焊点界面连续且完整，剪切强度下降的最大幅度不超过19.2%。Sn95Sb5焊料在ENIG镀层表面形成的焊点（Sn95Sb5/ENIG焊点）强度更高。Sn95Sb5焊料在ENEPIG镀层表面形成的焊点（Sn95Sb5/ENEPIG焊点）界面反应更为复杂，在焊点界面附近可观察到条块状的（Pd，Ni，Au）Sn4。Sn95Sb5/ENEPIG焊点界面的金属间化合物层平均厚度约为Sn95Sb5/ENIG焊点界面的2倍。
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徐达,魏少伟,申飞,梁志敏,马紫成. Sn95Sb5焊料与ENIG/ENEPIG镀层焊点界面可靠性研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30205-.
XU Da, WEI Shaowei, SHEN Fei, LIANG Zhimin, MA Zicheng. Interfacial Reliability Study of Sn95Sb5 Solder and ENIG/ENEPIG Coating Joints[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30205-.
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多场耦合下RF组件的焊点信号完整性
田文超,孔凯正,周理明,肖宝童
随着集成电路和5G技术的迅猛发展，射频（RF）组件作为关键设备被广泛使用。RF组件需要在复杂多变的工作环境下服役，而焊点作为RF组件封装中相对脆弱的部分，其稳定性和可靠性尤为重要。介绍了焊点在多场耦合下的性能表现。RF组件焊点需要有效传输高频信号，从电气性能和信号完整性两方面对其进行概述，对多场耦合下的焊点信号完整性进行了总结，探讨了在高频条件下对焊点的机械性能和信号完整性进行综合研究和优化的必要性。
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田文超,孔凯正,周理明,肖宝童. 多场耦合下RF组件的焊点信号完整性[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30206-.
TIAN Wenchao, KONG Kaizheng, ZHOU Liming, XIAO Baotong. Signal Integrity of Solder Joint of RF Components Under Multi-Field Coupling[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30206-.
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基于Anand模型的BGA封装热冲击循环分析及焊点疲劳寿命预测*
张惟斌,申坤,姚颂禹,江启峰
BGA封装在电子元器件中的互连、信息传输等方面起着重要作用，研究封装元件的可靠性以及内部焊点在高温、高湿、高压等极限条件下的稳定性显得尤为重要。基于Anand模型分析了封装元件在热冲击下的塑性变形和应力分布，同时对不同空间位置焊点的最大应力与主要失效位置进行了对比，并运用Darveaux模型计算出焊点最危险单元的裂纹萌生、裂纹扩展速率和疲劳寿命。结果表明，在热冲击极限载荷下，封装元件的温度呈现对称分布，表面温度与内部温度差较大，约为15 ℃；最大变形为0.038 mm，最大变形位置为外侧镀膜处；最大应力为222.18 MPa，内部其余部分的应力值为20 MPa左右。对于内部焊点，最大应力为19.02 MPa（250 s），应力最大位置在锡球下方边缘，预估其疲劳寿命为6.29天。
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张惟斌,申坤,姚颂禹,江启峰. 基于Anand模型的BGA封装热冲击循环分析及焊点疲劳寿命预测*[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30207-.
ZHANG Weibin, SHEN Kun, YAO Songyu, JIANG Qifeng. Thermal Impact Cycle Analysis and Solder Joint Fatigue Life Prediction of BGA Package Based on Anand Model[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30207-.
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LTCC基板微通道进出口布局结构散热性能仿真分析*
廖志平,罗冬华
微通道作为微集成系统的主流散热渠道，与其结构相关的多种因素会影响系统的散热性能，进而影响整个系统的正常工作。为研究微通道流体进出口布局结构对微系统散热性能的影响，采用ANSYS有限元数值仿真软件建立了一种采用LTCC基板的微波TR组件三维有限元模型，通过仿真分析研究了该组件微通道流体4种进出口布局结构的散热性能。研究结果表明，4种微通道流体进出口布局结构中通道内流体在进水口处的压强最大，在出水口处的压强最小；对角方式进出口布局结构中流体压强损失最大，流速、压强分布均匀性相对较差，中间方式进出口布局结构中微通道内流体的流速、压强分布相对其他3种较均匀，整体的压强损失最小。在边界条件一致、组件芯片功率相同的情况下，4种流体进出口布局结构仿真结果表明中间方式的微通道进出口布局结构整体热量分布较均匀，没有出现明显的热量集中现象，综合散热性能较好。
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廖志平,罗冬华. LTCC基板微通道进出口布局结构散热性能仿真分析*[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30208-.
LIAO Zhiping, LUO Donghua. Simulation Analysis of Heat Dissipation Performance of Microchannel Inlet and Outlet Layout Structure for LTCC Substrate[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30208-.
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ABF塑封基板叠孔的高可靠结构设计
葛一铭,谢爽,吕晓瑞,刘建松,孔令松
在塑封倒装焊结构中，有芯基板的布线过孔结构在温度循环载荷下的疲劳开裂是影响其可靠性的重要因素。为提升军用增强型有芯基板的设计可靠性，建立了基于Ansys有限元分析软件的塑封基板叠孔疲劳寿命仿真流程，通过子模型分析方法，预测了叠孔应力集中点的疲劳寿命，研究了叠孔位置、叠孔层数、芯层厚度、布线长度等因素对温度循环可靠性的影响。结果表明，铜布线结构最大应力应变点出现在叠孔底端与布线层连接处，这与实际生产中封装样品的失效模式一致，疲劳寿命仿真结果与实验结果相吻合。芯片对角位置叠孔的疲劳寿命比中心位置叠孔下降约36%。与2层叠孔相比，4层叠孔的疲劳寿命下降约55.6%。芯层厚度每增长0.4 mm，叠孔寿命相较于芯层厚度增加前分别下降约22.1%和27.5%。相较于370 μm布线结构中的叠孔，5 μm布线结构中叠孔的疲劳寿命下降约22.4%。
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葛一铭,谢爽,吕晓瑞,刘建松,孔令松. ABF塑封基板叠孔的高可靠结构设计[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30209-.
GE Yiming, XIE Shuang, LYU Xiaorui, LIU Jiansong, KONG Lingsong. Highly Reliable Structural Design of Stacked Holes for ABF Plastic Package Substrates[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30209-.
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发动机压力传感器补偿电路优化设计
李宇飞,石群燕,邹兴洋
以某型发动机为平台，结合起动供油规律和试验数据，得出了压力传感器的精度要求。针对原压力传感器精度不满足要求的问题，在改动量最小的前提下，设计了一种以信号调理芯片MAX1452为核心的补偿电路。经试验验证，改进后的传感器精度优于±0.3%。发动机采用改进后的传感器，在地面起动时，未出现因压力测量误差导致的起动失败；在高原起动时，不经过传感器校准，起动成功率也得到大幅度提升。该方案提高了发动机起动成功率，有效减少了因大气温度或海拔高度变化对传感器校准工作的影响。
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李宇飞,石群燕,邹兴洋. 发动机压力传感器补偿电路优化设计[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30301-.
LI Yufei, SHI Qunyan, ZOU Xingyang. Optimized Design of Engine Pressure Sensor Compensation Circuit[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30301-.
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一种可暂停的低功耗DMA控制器设计及验证
苏皇滨,林伟,林伟峰
通过分析直接内存存取（DMA）控制器的工作原理和主要功耗来源，发现其在空闲状态时依然存在功耗较高的问题，为了解决空闲状态功耗损失问题以及满足DMA控制器实际传输过程中可能出现的暂停需求，提出了一种可暂停的低功耗DMA控制器设计方案。采用自适应时钟控制机制，通过加入时钟门控技术，根据DMA数据传输需求动态调整时钟，使DMA引擎模块功耗降低了62%。针对暂停需求，采用了一种可暂停的控制策略，通过加入暂停指令，实现对DMA传输的实时暂停和恢复，提高了DMA控制器的灵活性。为了保证DMA控制器功能的正确性和完备性，采用基于覆盖率驱动验证（CDV）的验证策略，划分DMA控制器的功能点，针对每个功能点编写测试用例，搭建通用验证方法学（UVM）仿真验证平台，进行大量随机测试和定向测试，给出测试的结果以及完整的覆盖率分析结果。
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苏皇滨,林伟,林伟峰. 一种可暂停的低功耗DMA控制器设计及验证[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30302-.
SU Huangbin, LIN Wei, LIN Weifeng. Design and Verification of a Pausable Low-Power DMA Controller[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30302-.
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一种基于FPGA的AD936x基带接口设计*
张跃为,于宗光,陆皆晟
在目前主流的软件无线电中，模数转换器（ADC）的速率和分辨率都较高，对于更高效率的数字接口的需求越来越大。为了满足目前实际应用对高速抗干扰、高可扩展性、低功耗等的需求，降低高速率传输下的抖动、毛刺导致的误码率，设计了一种基于FPGA的AD936x基带接口模块，重点介绍了该模块的系统组成以及ADC与FPGA之间的低电压差分信号双倍数据速率（LVDS DDR）、时钟采样、差分转换、帧数据同步、可配置延迟等关键技术。数据传输实验结果表明，该接口模块具有可靠的高速抗干扰数据传输能力，相对于传统的基带接口，具有高速率、高可靠、低功耗、高可配置性等特点。
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张跃为,于宗光,陆皆晟. 一种基于FPGA的AD936x基带接口设计*[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30303-.
ZHANG Yuewei, YU Zongguang, LU Jiesheng. Design of AD936x Baseband Interface Based on FPGA[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30303-.
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OLED掩模版Mura缺陷分析与改善
束名扬,张玉星,袁卓颖
Mura缺陷管控作为关键技术指标直接决定着OLED器件的显示画质与良品率。针对OLED掩模版生产过程中发生的Mura缺陷，通过Mura不良分析发现这种缺陷与阵列像素单元邻近辅助图形有关，并在显影工艺后表现出阵列像素单元关键尺寸（CD）不均匀与宏观色差。依据显影工艺分析，基于旋喷式显影模式提出了一种分步显影方案，实验测试分析了显影液流速、旋转速度、纯水流速以及纯水/显影液过渡时间等工艺参数对Mura缺陷的影响。通过优化显影工艺，实现阵列像素单元CD不均匀性优于120 nm，阵列像素单元边缘Mura不良区域由大于3%降低至无视觉可见Mura，结果表明该工艺方案可以显著改善Mura缺陷。
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束名扬,张玉星,袁卓颖. OLED掩模版Mura缺陷分析与改善[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30401-.
SHU Mingyang, ZHANG Yuxing, YUAN Zhuoying. Analysis and Improvement of the Mura Defect in OLED Mask[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30401-.
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BCD工艺中大电流下纵向双极晶体管的电流集边效应研究
彭洪,王蕾,谢儒彬,顾祥,李燕妃,洪根深
在大电流条件下，随着电流密度的增加，发射区结电流集边效应、基区电导调制效应、基区展宽效应会随之出现。基于研究单位的BCD工艺，在集成CMOS和DMOS的基础上集成功率纵向NPN双极晶体管用于输出。设计了75 μm×4 μm、50 μm×6 μm、30 μm×10 μm三种不同尺寸的发射极并进行TCAD仿真研究。在发射极面积相同的情况下，发射极长宽比越小，TCAD可观察到的电流集边效应越严重，最终流片并进行测试验证，得出75 μm×4 μm的细长结构尺寸能够提升晶体管在大电流下的放大能力，较30 μm×10 μm的结构提升约11.4%。
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彭洪,王蕾,谢儒彬,顾祥,李燕妃,洪根深. BCD工艺中大电流下纵向双极晶体管的电流集边效应研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30402-.
PENG Hong, WANG Lei, XIE Rubin, GU Xiang, LI Yanfei, HONG Genshen. Research on Emitter Current Crowding Effect of Vertical Bipolar Transistors under High Current in BCD Process[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30402-.
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一种抗干扰的电容式触摸传感控制器设计
冯海英,王芬芬,刘梦影,屈佳龙,兰亚峰
随着触控技术的广泛应用，用于按键应用的电容式触控呈快速发展趋势，其抗干扰性也愈发受到关注。设计了一种抗干扰的电容式触摸传感控制器，该电容式触摸传感控制器不仅可以任意配置充电及电荷转移时序，还具备扩频功能。仿真结果表明，该电容式触摸传感控制器具有良好的灵活性和抗干扰性。
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冯海英,王芬芬,刘梦影,屈佳龙,兰亚峰. 一种抗干扰的电容式触摸传感控制器设计[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30501-.
FENG Haiying, WANG Fenfen, LIU Mengying, QU Jialong, LAN Yafeng. Design of an Anti-Interference Capacitive Touch Sensor Controller[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(3): 30501-.
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玻璃基三维集成技术领域系列研究新进展
吉力小兵, 张继华
2024年第24卷第3期
pp.030601
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吉力小兵, 张继华. 玻璃基三维集成技术领域系列研究新进展[J]. 电子与封装, 2024, 24(3): 30601-.
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