电子与封装

2021年第21卷第4期 pp.040101

陈力;杨晓锋;于大全. 玻璃通孔技术研究进展^*[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40101-.

CHEN Li, YANG Xiaofeng, YU Daquan. Developmentof Through Glass Via Technology[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40101-.

封装、组装与测试

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进口AuSn20焊料环特性及焊缝化合物分析*

马艳艳;赵鹤然;康敏;李莉莹;曹丽华

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0403

摘要 ( 259 )

PDF(2925KB) ( 260 )

AuSn20焊料环是高可靠密封工艺中一种常用的密封材料，采用差示扫描量热法对进口AuSn20焊料环进行熔化和凝固温度的检测，探明其熔化温度为280 ℃，凝固温度为277 ℃，纯度很高几乎无杂质。对比了进口和国产AuSn20焊料环的表面状态形貌，均为AuSn和Au₅Sn的均匀分布状态，未见明显区别。采用进口AuSn20焊料密封电路，通过研磨、抛光等步骤，制备了焊缝区域截面，并观察了截面微观形貌，通过能谱分析探测了截面上的元素成分，结合金锡二元相图，确定共晶反应后焊缝区域化合物以AuSn和Au₅Sn为主，同时观察到管壳、盖板与焊料环界面上形成了(Ni,Au)₃Sn₂，并进一步推演了AuSn20焊料密封反应过程。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040201

马艳艳;赵鹤然;康敏;李莉莹;曹丽华. 进口AuSn20焊料环特性及焊缝化合物分析*[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40201-.

MA Yanyan, ZHAO Heran, KANG Min, LI Liying, CAO Lihua. Analysisof Imported AuSn20 Solder Ring Characteristics and Weld Compound[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40201-.

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60 mm尺度CMOS图像传感器装片工艺技术研究

蒋玉齐;肖汉武;杨婷

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0404

摘要 ( 235 )

PDF(1597KB) ( 243 )

为了在使用过程中得到高质量的图像，对CMOS图像传感器芯片的贴装精度、芯片倾斜度及装片胶的稳定性要严格控制。对一款60 mm尺度CMOS图像传感器芯片封装结构进行优化研究，进一步优化装片材料和装片工艺参数，解决了芯片倾斜和翘曲问题。芯片翘曲度在10 μm以内，满足图像传感器对封装的技术要求以及可靠性要求。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040202

蒋玉齐;肖汉武;杨婷. 60 mm尺度CMOS图像传感器装片工艺技术研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40202-.

JIANG Yuqi, XIAO Hanwu, YANG Ting. Die AttachEvaluation for Supper Large CMOS Image Sensor Chip above 60 mm[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40202-.

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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 ( 606 )

PDF(1339KB) ( 495 )

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。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040203

张振越;夏鹏程;王成迁;蒋玉齐. 扇出型晶圆级封装中圆片翘曲研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40203-.

ZHANG Zhenyue, XIA Pengcheng, WANG Chengqian, JIANG Yuqi. Research of WaferWarpage in Wafer-Level Fan-Out Packaging[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40203-.

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基于V50的传输延时参数的测试方法

彭梦林;徐玉鑫;刘敏

doi:?10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0406

摘要 ( 110 )

PDF(1615KB) ( 111 )

随着集成电路的高速发展，使用者对电路的性能要求也越来越高。以传统的应用评估的方式来获取电路的传输延时参数的方法，可评估的电路数量非常受限，在高低温条件下也不便于测试。利用测试机测试传输延时，也只是通过运行测试码、设定门限来判定此项参数是否满足要求，无法获取其具体数值。针对传统的测试缺陷，提出一种利用V50（一种数模混合测试机）测量其传输延时的方法。介绍其软硬件准备、具体操作方法、测试注意点等，提供了一种可测、可数据化、可量产的解决方案。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040204

彭梦林;徐玉鑫;刘敏. 基于V50的传输延时参数的测试方法[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40204-.

PENG Menglin, XU Yuxin, LIU Min. The Method ofTesting Propagation Delay Parameter on the V50[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40204-.

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陶瓷封装的等效热方法及其仿真验证

朱思雄;张振越;周立彦;李祝安;王剑峰

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0408

摘要 ( 311 )

PDF(1242KB) ( 368 )

利用等效热模型理论，对陶瓷封装器件与测试印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）的模型热阻进行了等效计算，并使用Icepak热分析软件进行热仿真模拟，计算得到芯片到环境的热阻值，最后通过使用T3Ster-热阻测试仪得到陶瓷器件表面温度分布情况并计算出实际热阻。研究表明，通过等效热模型仿真热阻与未等效前的仿真热阻值及实际热阻值有良好的一致性，表明了所采用的等效热模型仿真计算方法的可行性。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040205

朱思雄;张振越;周立彦;李祝安;王剑峰. 陶瓷封装的等效热方法及其仿真验证[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40205-.

ZHU Sixiong, ZHANG Zhenyue, ZHOU Liyan, LI Zhu’an, WANG Jianfeng. The Simulation and Verification of Equivalent ThermalMethod for Ceramic Package[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40205-.

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基于内聚力模型脱粘仿真的内埋芯片PI分层研究

吴昊平;周青云;胡滢

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0410

摘要 ( 316 )

PDF(2321KB) ( 343 )

芯片埋入式封装技术的难点主要集中在封装制造过程对芯片造成的一系列不利影响，如裂纹、分层、翘曲、静电等。基板埋入芯片的特殊结构，大大增加了封装工艺难度。首先根据开发过程中出现的芯片聚酰亚胺分层现象建立简化模型，其次应用ANSYS工具中的内聚力单元对界面脱粘过程进行了模拟仿真，并分析了模型的等效应力值分布。结果表明，实验聚酰亚胺材料与重布线层的结合强度无法耐受封装回流过程中的热应力。最后分析了不同材料厚度对热应力的影响，为芯片埋入式封装开发提供理论参考。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040206

吴昊平;周青云;胡滢. 基于内聚力模型脱粘仿真的内埋芯片PI分层研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40206-.

WU Haoping, ZHOU Qingyun, HU Ying. Research on Delamination of Embedded Chip PI Material Based on CohesionZone Model De-Bonding Simulation[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40206-.

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集成电路极性测试“微整机”研究与应用

张亚军;陆坚

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0413

摘要 ( 229 )

PDF(1476KB) ( 161 )

集成电路极性测试一般指选择电路一个特定管脚进行电性能量测，快速判断电路放置是否反向、错位等，实现原理和集成电路开短路测试原理一致。目前集成电路极性测试多数依赖于功能强大、应用成熟的ATE（Automatic Test Equipment，集成电路自动测试机）实现，但是测试性价比没有任何竞争力。基于集成电路极性测试原理，采用纯硬件制作一款集成电路极性测试“微整机”，在极性测试上达到与ATE同样的测试能力，并能和机械手（Handler）进行信息交互，实现自动化测试，具备简单、稳定、高效和极低成本的特点。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040207

张亚军;陆坚. 集成电路极性测试“微整机”研究与应用[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40207-.

ZHANG Yajun, LU Jian. Research and Application of "Micro Tester" for IC Polarity Test[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40207-.

电路设计

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最大流算法应用于二次线性规划布局合法化过程

王新晨, 周洋洋, 虞健, 惠锋

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0402

摘要 ( 226 )

PDF(701KB) ( 123 )

以力导向为基础的解析型算法如今越来越多地被应用到FPGA布局问题当中去，二次线性规划算法便是其中一种，其使用数学的方法求解拉力模型矩阵，以得到理论的最优解。但在实际的算法实现当中，二次线性规划虽体现出了其较快求解的特性，其解却存有重叠的问题，尚需进一步合法化以解决重叠问题。现有的合法化过程一般较为随意，并无系统性算法，导致最终解质量下降。文章将合法化过程加以抽象，转化为最大流算法的问题，以求得最优合法的解。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040301

王新晨, 周洋洋, 虞健, 惠锋. 最大流算法应用于二次线性规划布局合法化过程[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40301-.

WANG Xinchen, ZHOU Yangyang, YU Jian, HUI Feng. Max-FlowAlgorithm Applied to Legalization Process in Force-Directed Quadratic Placement[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40301-.

微电子制造与可靠性

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多晶硅发射极晶体管放大系数稳定性研究

孙建洁;张可可;许帅;张明

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0407

摘要 ( 209 )

PDF(1277KB) ( 154 )

通过对NPN型多晶硅发射极晶体管的工艺过程进行分析，对多晶淀积工艺过程提出严格的控制方案，使多晶界面氧化层厚度稳定在0.6~0.8 nm。同时，对基区与发射区退火工艺进行优化，使多晶发射极晶体管放大系数的片内均匀性从30%改善至20%，片间均匀性从12%改善至9%，显著提升了产品的成品率。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040401

孙建洁;张可可;许帅;张明. 多晶硅发射极晶体管放大系数稳定性研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40401-.

SUN Jianjie, ZHANG Keke, XU Shuai, ZHANG Ming. Researchon the Stability of Amplification Coefficient of Ploysilicon Emitter Transistor[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40401-.

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基于LTCC的微流道散热技术

胡海霖;刘建军;张孔

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0409

摘要 ( 380 )

PDF(2086KB) ( 402 )

简要介绍了在LTCC（低温共烧陶瓷）基板中制作微流道结构对电路散热的必要性，建立3种不同结构微流道LTCC基板有限元模型并对其进行了热-流耦合仿真，分别分析不同结构、流体流速及进出口截面对散热性能的影响。基于仿真结果制备实物，实测结果表明14 W/cm²热流密度下最高温升124.3 K，在设定水流流速为0.012 m/s后温升降低到71.1 K，与仿真结果基本吻合，散热效果显著。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040402

胡海霖;刘建军;张孔. 基于LTCC的微流道散热技术[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40402-.

HU Hailin, LIU Jianjun, ZHANG Kong. The Technologyof Micro-Channel Heat Sink Based on LTCC[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40402-.

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MRAM空间粒子辐射效应关键技术研究

杨茂森;周昕杰;陈瑶

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0411

摘要 ( 396 )

PDF(3054KB) ( 303 )

磁性随机存储器（MRAM）以其天然的抗辐射特性逐渐成为宇航电子系统的核心元器件之一。围绕MRAM空间粒子辐射效应关键技术，对MRAM辐射效应的研究背景、物理机制、研究方法等内容进行了论述。目前对MRAM的辐射效应研究主要集中在对商用MRAM芯片的辐射性能进行辐射实验评价，评价内容主要包括质子、中子、γ射线等空间粒子对芯片存储数据翻转率的影响。借助于TEM、AFM、XRR及探针等技术对辐射前后的磁隧道结（MTJ）的界面态进行表征，探究离子辐射对MTJ内部结构的影响，揭示出辐射损伤物理机制。除了辐射实验及电镜表征外，通过创建MTJ的电路或TCAD模型，模拟外围读写电路的辐射效应，可以实现整个MRAM芯片的抗辐射性能评估，同时也可以降低重复试验的成本，提高研究效率。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040403

杨茂森;周昕杰;陈瑶. MRAM空间粒子辐射效应关键技术研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40403-.

YANG Maosen, ZHOU Xinjie, CHEN Yao. Study on the KeyTechnologies of Space Particles Radiation Effects of MRAM[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40403-.

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一种高压模拟开关漏电失效解决方法

黄立朝;阎燕山;程绪林;张如州

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0412

摘要 ( 355 )

PDF(1014KB) ( 193 )

高压模拟开关在现代超声领域发挥关键作用。综合考量传输速度、导通电阻、通道隔离度等性能指标，利用红外热成像技术解决了电路漏电的失效问题。该技术包括红外热成像、漏电失效分析、漏电测试、器件原理分析及漏电解决方案等措施，提出了高压模拟开关器件漏电失效问题的通用解决方法，对高压模拟开关漏电失效问题的解决具有较高的参考价值。另外，该方法通过对器件内部工艺结构的分析，发现了器件漏电失效的本质因素，对后续器件工艺结构的改进具有一定的指导意义。

参考文献 |

2021年第21卷第4期 pp.040404

黄立朝;阎燕山;程绪林;张如州. 一种高压模拟开关漏电失效解决方法[J]. 电子与封装, 2021, 21(4): 40404-.

HUANG Lichao, YAN Yanshan, CHENG Xulin, ZHANG Ruzhou. Leakage FailureAnalysis Based on High Voltage Analog Switch[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(4): 40404-.

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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 ( 474 )

PDF(28084KB) ( 699 )

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。

参考文献 |