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镀银板表面粗糙度对纳米银焊膏快速烧结互连质量的影响
李志豪,汪松英,洪少健,孙啸寒,曾世堂,杜昆
通过施加15 MPa的压力，在265 ℃空气气氛下使用预制完成的镀银板表面印刷纳米银焊膏组装的三明治结构制备烧结银连接层。研究了3种铜镀银板表面粗糙度对烧结银连接界面结合强度的影响。研究结果表明，烧结时间为8 min、镀银板算术平均表面粗糙度为1.630 μm、最大粗糙度深度为12.030 μm时，可以有效促使烧结银连接层与基板表面形成高强度的冶金连接和机械联锁，最终获得了61.09 MPa的高剪切强度，表明烧结银层与烧结界面的结合强度得到了较大提升。研究结果可为选择合适的基板粗糙度提供实验依据，从而获得高强度、高可靠性的低温快速烧结银互连接头。
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李志豪,汪松英,洪少健,孙啸寒,曾世堂,杜昆. 镀银板表面粗糙度对纳米银焊膏快速烧结互连质量的影响[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70201-.
LI Zhihao, WANG Songying, HONG Shaojian, SUN Xiaohan, ZENG Shitang, DU Kun. Effect of Surface Roughness of Silver-Plated Plates on the Quality of Rapidly Sintered Interconnections with Nano Silver Solder Paste[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70201-.
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某型运算放大器失效机理研究
李鹏,解龙,刘曦
针对某系统调试过程中出现的某型运算放大器塑封固定后测试不合格问题，通过制定失效分析方案探究其失效机理。对失效样品进行电参数测试，发现输出电压异常，同时偏置电流、输入失调电压等参数超差，初步判定失效机理为静电损伤，随后进行I-V特性曲线测试和对比分析，确认第2路输入端口对正电源端口开路。通过X射线检测和颗粒碰撞噪声检测排查器件封装内部可能存在的缺陷及可动多余物，并将器件开封，观察内部结构和版图，发现Pin5处存在明显的击穿痕迹。以最大耐受值电压为起始电压，步进为100 V，对合格样品进行人体模型静电放电试验，验证了运算放大器因静电放电导致晶体管击穿烧毁的失效机理。
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李鹏,解龙,刘曦. 某型运算放大器失效机理研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70202-.
LI Peng, XIE Long, LIU Xi. Research on Failure Mechanism of a Certain Type of Operational Amplifier[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70202-.
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面向快速散热的HTCC基板微流道性能研究*
孙浩洋,姬峰,冯青华,兰元飞,王建扬,王明伟
随着微波组件向着大功率、高密度集成方向的快速发展，组件中大功率芯片的散热问题已影响到组件的可靠性，解决大功率微波组件的散热问题需要采用高效的散热技术。作为新兴的快速散热技术之一，微流道具有低热阻、高效率以及可集成等众多优势。建立了基于大功率微波组件的微流道陶瓷基板有限元分析模型并对其进行热仿真，分析了不同微流道构型、占空比、扰流柱半径以及流速对组件散热的影响，并基于仿真结果制备了实物组件，实测温升下降60 ℃，实现了超大功率芯片的快速散热。
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孙浩洋,姬峰,冯青华,兰元飞,王建扬,王明伟. 面向快速散热的HTCC基板微流道性能研究*[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70203-.
SUN Haoyang, JI Feng, FENG Qinghua, LAN Yuanfei, WANG Jianyang, WANG Mingwei. Research on Performance of HTCC Substrate Microfluidic Channel for Rapid Heat Dissipation[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70203-.
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SiP的模块化发展趋势
William Koh
系统级封装（SiP）技术已广泛应用于移动设备、可穿戴设备、健康和医疗设备、人工智能（AI）、物联网（IoT）和汽车电子。SiP采用异构集成的方式，将各种芯片和元件集成到一个封装中，以实现特定功能，并具有节省电路板空间、简化布局设计和降低制造成本等优势。随着电子组件的小型化发展方向不断持续，一些SiP已经发展成为模块或系统级模块（SiM），可以直接连接并安装到器件中。回顾了SiP从多芯片模块（MCM）、多芯片封装（MCP）到高级芯粒封装和共封装光学器件（CPO）的演变。未来几年，更多的SiP将变成SiM，直接连接器件或系统。
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William Koh. SiP的模块化发展趋势[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70204-.
William Koh. Modulization Trends of SiP[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70204-.
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高温服役电子元器件的焊接工艺研究*
周阳磊,吕海强,何日吉,周舟
在航空航天、钢铁冶金及地质勘探等领域，部分设备需要在高温环境下使用，目前常见装联结构的可耐受温度一般低于200 ℃，甚至低于150 ℃，严重制约了相关高温服役设备的电子化进程。为了探索元器件高温焊接的可行性，对高温焊接工艺开展深入分析。研究结果表明，铅基高温焊料（SnAg2.5Pb96.5）的固液相线温度均高于250 ℃，SnAg2.5Pb96.5焊点的拉伸力平均值为139 N，剪切力平均值为237 N。与常用的无铅焊料（SAC305）相比，SnAg2.5Pb96.5的固液相线温度较高，但其焊点的拉伸力及剪切力均有所降低。相较于直接焊接工艺，采用预热焊接工艺得到的焊点润湿性好，陶瓷电容本体无裂纹，因此预热焊接工艺更适用于高温服役元器件。
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周阳磊,吕海强,何日吉,周舟. 高温服役电子元器件的焊接工艺研究*[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70205-.
ZHOU Yanglei, LYU Haiqiang, HE Riji, ZHOU Zhou. Research on Soldering Process of Electronic Components in High-Temperature Service[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70205-.
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基于ATE与结构分析的RRAM芯片测试技术研究
奚留华,徐昊,张凯虹,武乾文,王一伟
为了测试阻变存储器（RRAM）芯片，基于RRAM芯片的基本结构、接口定义、功能，分析并总结了其性能、工作模式和芯片时序。通过公式计算与实测技术相结合的方法，测定了RRAM芯片的容量。结果表明，基于结构分析的公式计算可依据RRAM存储单元的间距进而推导出RRAM芯片的容量。利用自动测试系统对RRAM芯片进行功能验证。同时，设计了1款RRAM芯片耐久性测试装置，全面评估了RRAM芯片的擦写性能。
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奚留华,徐昊,张凯虹,武乾文,王一伟. 基于ATE与结构分析的RRAM芯片测试技术研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70206-.
XI Liuhua, XU Hao, ZHANG Kaihong, WU Qianwen, WANG Yiwei. Research on RRAM Chip Testing Technology Based on ATE and Structural Analysis[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70206-.
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内嵌Flash存储器可靠性评估方法的分析及应用
周焕富,刘伟,周成
介绍了存储器分类及Flash存储器的基本结构，分析了非易失性存储器（NVM）可靠性试验标准的特点。从试验项目、试验条件、样品数量和数据图形等方面比较了JEDEC和AEC发布的NVM可靠性试验的标准和方法。以2款存储容量分别为64 kB和128 kB的MCU芯片为试验对象，依据JEDEC和AEC发布的试验标准和方法，设计了针对MCU芯片内嵌Flash存储器可靠性的评估试验，为Flash存储器的设计和验证工作提供参考。
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周焕富,刘伟,周成. 内嵌Flash存储器可靠性评估方法的分析及应用[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70207-.
ZHOU Huanfu, LIU Wei, ZHOU Cheng. Analysis and Application of Reliability Evaluation Method for Embedded Flash Memory[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70207-.
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倒装芯片的底部填充工艺研究
李圣贤,丁增千
倒装芯片技术被广泛应用于先进封装技术领域，可以有效解决芯片与基板之间因应力不匹配产生的可靠性问题。底部填充工艺通过在芯片和基板的间隙填充有机胶，使得应力可以被重新分配，进而起到保护焊点的作用，提升封装可靠性。随着芯片不断向轻薄化方向发展，芯片尺寸的缩减和结构的精细化导致对填充材料的性能及封装可靠性的要求不断提高，底部填充工艺面临着更大的挑战。材料设计、工艺优化等措施是应对潜在挑战的有效方式。
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李圣贤,丁增千. 倒装芯片的底部填充工艺研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70208-.
LI Shengxian, DING Zengqian. Research on Underfill Process of Flip Chip[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70208-.
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一种基于汉明码纠错的高可靠存储系统设计
史兴强,刘梦影,王芬芬,陆皆晟,陈红
为提高片上存储的可靠性，设计了一种基于汉明码纠错的高可靠性存储系统。该电路包括检错纠错（ECC）寄存器模块和ECC_CTRL模块。CPU可通过高级高性能总线（AHB）配置ECC寄存器以实现相应功能，SRAM和Flash的读写数据则通过ECC_CTRL模块进行校验码的生成和数据的检错纠错。仿真结果表明，该高可靠存储系统能够检测单bit和双bit错误，纠正单bit错误，提高了数据存储的可靠性，同时可将发生错误的数据和地址锁存在寄存器中，以便用户规避访问发生错误的地址。
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史兴强,刘梦影,王芬芬,陆皆晟,陈红. 一种基于汉明码纠错的高可靠存储系统设计[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70301-.
SHI Xingqiang, LIU Mengying, WANG Fenfen, LU Jiesheng, CHEN Hong. Design of a High-Reliability Storage System Based on Hamming Error Correction Code[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70301-.
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R-DSP中二级Cache控制器的优化设计*
谭露露,谭勋琼,白创
针对二级Cache控制器（L2）对于提升R数字信号处理器（R-DSP）访存效率和整体性能的重要作用，结合L2中涉及的内存安全维护和多请求访存仲裁问题，在现有R-DSP中L2基础上实现优化。首先，采用多重分块的存储组织结构，提高访存效率；其次，并行处理一级Cache控制器请求与外存请求，减小请求处理周期；最后，增加带宽管理与存储保护功能，合理仲裁访存请求并维护存储安全。实验结果表明，相较于传统设计，新设计在保护二级存储安全的同时实现带宽管理式访存仲裁。与现有R-DSP中的L2相比，新设计的存储体单拍最大可响应访存请求数量提升了1倍，一级请求和外存请求的平均处理时钟周期数分别降低25%和19.6%。
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谭露露,谭勋琼,白创. R-DSP中二级Cache控制器的优化设计*[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70302-.
TAN Lulu, TAN Xunqiong, BAI Chuang. Optimization Design of Secondary Cache Controller in R-DSP[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70302-.
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适用于Flash型FPGA的宽范围输出负压电荷泵设计
吴楚彬,高宏,马金龙,张章
在Flash型FPGA的编程、擦除和回读检验等操作中，需要对Flash单元提供不同的正负高压偏置。提出一种适用于Flash型FPGA的负压电荷泵，该电荷泵采用三阱Flash工艺，消除了衬偏效应和衬底漏电的影响。电荷泵主体采用双支路并联结构，级数为6级。通过参考电压产生电路提供不同的输入参考电压，并结合电荷泵控制系统，可以实现电荷泵输出电压的自由调节，满足Flash型FPGA编程、擦除的负压要求。基于0.13 μm Flash工艺对电荷泵进行设计及流片，在200 pF负载电容下，实测得到-5.5 V输出的建立时间仅为8 μs，输出纹波为72 mV，-17.5 V输出的建立时间为30 μs，输出纹波仅为56 mV，满足Flash型FPGA操作要求。
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吴楚彬,高宏,马金龙,张章. 适用于Flash型FPGA的宽范围输出负压电荷泵设计[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70303-.
WU Chubin, GAO Hong, MA Jinlong, ZHANG Zhang. Design of Wide Range Negative Output Voltage Charge Pump for Flash FPGA[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70303-.
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内嵌NPN结构的高维持电压可控硅器件*
陈泓全,齐钊,王卓,赵菲,乔明
针对传统可控硅（SCR）器件触发电压高、维持电压低、闩锁风险大等问题，提出了一种内嵌NPN结构的高维持电压SCR器件。维持电压由传统器件的1.2 V显著增大到10.3 V。与传统结构相比，该新型SCR结构体内存在2条电流路径，通过嵌入的NPN电流路径延缓了器件中寄生PNP管的开启过程，抑制了SCR结构里NPN与PNP的正反馈过程，使得SCR电流路径在电流较大时才能完全开启，从而达到提高维持电压的目的。基于半导体器件仿真软件，模拟了器件在直流下的电学特性，分析其工作机理并讨论了关键器件参数对其电学特性的影响。
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陈泓全,齐钊,王卓,赵菲,乔明. 内嵌NPN结构的高维持电压可控硅器件*[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70401-.
CHEN Hongquan, QI Zhao, WANG Zhuo, ZHAO Fei, QIAO Ming. High Holding Voltage Silicon-Controlled Rectifier Device with Embedded NPN Structure[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70401-.
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STT-MRAM存储器数据保持试验方法研究
杨霄垒，申浩
自旋转移力矩磁随机存储器（STT-MRAM）的基本存储单元结构为磁性隧道结（MTJ），该单元的热稳定性会随着温度的升高而变弱。MTJ这一特性导致传统激活能计算模型无法直接应用于STT-MRAM的高温数据保持特性测试，因此研究STT-MRAM的数据保持特性需探究可替代其激活能的参数。为此，搭建了基于Xilinx Kintex-7系列FPGA的测试系统，进行了多个温度数据保持试验，最终拟合出一个代替激活能来衡量STT-MRAM数据保持能力的参数，即热稳定因子。该多温度数据拟合热稳定因子的方法可有效评估STT-MRAM器件数据保持能力。
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杨霄垒，申浩. STT-MRAM存储器数据保持试验方法研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70402-.
YANG Xiaolei, SHEN Hao. Research on Data Retention Testing Method for STT-MRAM Memory[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70402-.
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大尺寸厚层硅外延片表面滑移线缺陷检验研究
葛华,王银海,杨帆,尤晓杰
目前制约大尺寸厚层硅外延产品高质量生产的主要因素是表面滑移线，而滑移线的过程控制严重依赖于滑移线的完整、准确检验识别。通过对不同宏观显现的滑移线表征方法的研究，比较了各类检验的误差来源，分析出了影响硅外延滑移线量化计算的主要因素，制定了科学合理的检验策略，提高了批量生产过程中滑移线检验的准确性与稳定性，取得了显著成效。
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葛华,王银海,杨帆,尤晓杰. 大尺寸厚层硅外延片表面滑移线缺陷检验研究[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70403-.
GE Hua, WANG Yinhai, YANG Fan, YOU Xiaojie. Study on Defect Inspection of Surface Slip Line on Large-Size Thick-Layer Silicon Epitaxial Wafers[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70403-.
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基于SECS/GEM协议的芯片烘箱设备智能故障诊断算法设计*
梁达平,赵玉祥,张进兵
针对芯片烘箱设备故障排查困难，提出了一种改进型贝叶斯网络故障诊断算法。利用SECS/GEM通信协议从设备端获取故障报警数据，建立芯片烘箱设备故障树。将故障树映射转换为贝叶斯网络，通过对贝叶斯网络反向推理计算得到可用于指导维修工作的诊断决策树。将历史故障样本数据代入算法模型中进行验证分析，验证结果表明，按照诊断决策树进行故障诊断能够将诊断误差率控制在5%左右，满足企业用户要求，具有较高的应用价值。
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梁达平,赵玉祥,张进兵. 基于SECS/GEM协议的芯片烘箱设备智能故障诊断算法设计*[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70501-.
LIANG Daping, ZHAO Yuxiang, ZHANG Jinbing. Design of Intelligent Fault Diagnosis Algorithm for Chip Oven Equipment Based on SECS/GEM Protocol[J]. Electronics & Packaging, 2024, 24(7): 70501-.
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一种耐热、低温固化且强连接的地聚物封装材料
孙庆磊,李嘉宁,崔粲,李施霖
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孙庆磊,李嘉宁,崔粲,李施霖. 一种耐热、低温固化且强连接的地聚物封装材料[J]. 电子与封装, 2024, 24(7): 70601-.
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