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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
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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张尚;张墅野;何鹏. 微混装焊料组织及力学性能研究进展[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80101-.
ZHANG Shang, ZHANG Shuye, HE Peng. Research Progress on Microstructures andMechanical Properties of Composite Solder[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80101-.
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基于多尺度等效模型的SiP热分析及散热优化
袁伟星;曾燕萍;张琦;张春平
针对系统级封装(System in Package，SiP)中多尺度复杂结构的热仿真效率等问题，采用热阻网络等效热导率方法，推导得到等效热导率模型。与精确SiP模型相比，等效模型的仿真效率提高了58 %，同时保证了仿真精度，两者之间误差为7.6 %。对等效SiP模型进行散热优化设计，分析带散热器的自然对流、带散热器的强迫风冷和微通道液冷3种方案的散热效果，结果显示微通道液冷表面传热系数大，散热能力更强，完全满足高功率SiP可靠工作的温度要求。
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袁伟星;曾燕萍;张琦;张春平. 基于多尺度等效模型的SiP热分析及散热优化[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80201-.
YUAN Weixing, ZENG Yanping, ZHANG Qi, ZHANG Chunping. HeatAnalysis and Heat Dissipation Optimization of SiP Based on Multi-ScaleEquivalent Model[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80201-.
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一种基于扇出晶圆级封装技术的控制模块设计
刘骁知;曾小平;冉万宁;丁杰;周佳明
随着摩尔定律放缓，各种先进封装技术成为半导体产业的重要研究内容。同时，这些技术也为系统工程师们如何实现定制电路小型化提供了更多样的选择。在对已有SiP技术研究的基础上，基于国内工艺线，尝试使用扇出晶圆级封装技术实现一款控制模块，为该技术在数模混合系统小型化中的应用提供参考。
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刘骁知;曾小平;冉万宁;丁杰;周佳明. 一种基于扇出晶圆级封装技术的控制模块设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80202-.
LIU Xiaozhi, ZENG Xiaoping, RAN Wanning, DING Jie, ZHOU Jiaming. Design of a Controller Module Based onFan-Out Wafer Level Packaging Technology[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80202-.
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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
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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李苗;孙晓伟;宋惠东;程明生. CBGA器件焊接工艺与焊点失效分析[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80203-.
LI Miao, SUN Xiaowei, SONG Huidong, CHENG Mingsheng. SolderingTechnology of CBGA and the Failure Analysis of the Solder Point[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80203-.
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声表面波滤波器SMT贴片工艺评估研究
杨婷;蒋玉齐
对声表面波（SAW）滤波器的SMT贴片过程进行了研究，并对吸嘴选择进行了分析比较。结果表明，通过合理选择SMT贴片吸嘴，优化SMT贴片工艺，可显著减少SAW器件在后道封装过程中的抛料和芯片开裂几率。
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杨婷;蒋玉齐. 声表面波滤波器SMT贴片工艺评估研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80204-.
YANG Ting, JIANG Yuqi. SMT DieAttachment Process Evaluation for SAW Filter Device[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80204-.
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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
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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刘美;王志杰;孙志美;牛继勇;徐艳博. 键合过程中金属间化合物形成区域的分布研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80205-.
LIU Mei, WANG ZhiJie, SUN ZhiMei, NIU JiYong, XU Yanbo. Study on the Distribution of IntermetallicCompound Formation Region During Wire Bonding[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80205-.
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有机包覆抗硫化腐蚀的银键合丝研究
徐豪杰;叶志镇;潘新花;薛子夜;赵义东;谢海涛
选取了纯银键合丝和有机包覆银键合丝，通过抗硫化腐蚀试验，分析对比其表面形貌、电学性能和键合性能。结果表明，表面包覆的有机膜有效减少了银键合丝表面由于Ag与S反应生成的Ag2S，保障了银丝金属光泽和低电阻电学性能，保证了银丝在引线键合过程中的稳定性能，为解决银键合丝易硫化腐蚀的问题提供了可行性方案。
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徐豪杰;叶志镇;潘新花;薛子夜;赵义东;谢海涛. 有机包覆抗硫化腐蚀的银键合丝研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80206-.
XU Haojie, YE Zhizhen, PAN Xinhua, XUE Ziye, ZHAO Yidong, XIE Haitao. Study of anOrganic-Coated Silver Bonding Wire with Anti-Sulfuration Corrosion[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80206-.
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嵌入式异构平台DDS中间件设计
吴翼虎;钱宏文;朱江伟
随着软件无线电、软件化卫星等技术的发展，中间件作为软件平台支撑技术得到广泛的研究。当前中间件主要包含面向对象的组件型和消息中间件，但是大部分中间件，如Kafka、RocketMQ等均面向个人计算机平台应用，无法适配到嵌入式平台上。同时其设计过多关注高并发和高性能，无法满足军用电子系统的实时性、高可靠等方面要求。为了满足此类应用，对象管理组织提出了以数据为中心的发布/订阅通信模式为其提供数据分发服务，并发布了相关规范。通过将轻量化的极端资源受限环境数据分发服务XRCE-DDS中间件部署到CPU、FPGA和DSP等嵌入式处理器上，实现了在嵌入式异构平台中基于数据分发服务中间件的不同主题数据的发布/订阅。
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吴翼虎;钱宏文;朱江伟. 嵌入式异构平台DDS中间件设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80301-.
WU Yihu, QIAN Hongwen, ZHU Jiangwei. Designof DDS Middleware for Embedded Heterogeneous Platform[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80301-.
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基于SOI的光电探测器设计与单片集成技术研究
宋鹏汉, 张有润, 甄少伟, 周万礼, 汪煜
设计了一种基于SOI材料制作的兼顾响应度和带宽的光电探测器，该光电探测器采用标准0.18
μm CMOS工艺，与现有工艺完全兼容，同时易于单片集成。利用Silvaco对该光电探测器进行了仿真，并对仿真结果进行分析。分析了光电探测器响应度和带宽的影响因素，通过控制吸收层厚度、离子注入深度等工艺步骤，结合器件特性设计优化深N阱结构，实现了高响应度高带宽的光电探测器。在5 V反向偏置的条件下，基于SOI的光电探测器在850 nm波长下实现了0.33 A/W的响应度，-3 dB带宽为120 MHz。研究结果对高速应用场景下的光电探测器的发展具有重要意义。
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宋鹏汉, 张有润, 甄少伟, 周万礼, 汪煜. 基于SOI的光电探测器设计与单片集成技术研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80302-.
SONG Penghan, ZHANG Yourun, ZHEN Shaowei, ZHOU Wanli, WANG Yu. SOI-based Photodetector Design andMonolithic Integration Technology[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80302-.
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基于0.18 μm加固工艺的抗辐射单元库开发
姚进;左玲玲;周晓彬;刘谆;周昕杰
抗辐射单元库是快速完成抗辐射数字电路设计的基础。基于0.18 μm加固工艺总剂量及单粒子效应加固策略，从单元库规格制定、逻辑与版图设计、单元库特征参数提取及布局布线文件抽取、单元库设计套件质量保证到最终硅验证，完成了抗辐射单元库的全流程开发。抗辐射单元库在速度、面积、功耗及抗辐射性能4个方面表现出良好的均衡性，具有广泛的应用前景。
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姚进;左玲玲;周晓彬;刘谆;周昕杰. 基于0.18 μm加固工艺的抗辐射单元库开发[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80303-.
YAO Jin, ZUO Linlin, ZHOU Xiaobin, LIU Zhun, ZHOU Xinjie. Radiation HardenedLibrary Development Based on 0.18μmCMOS Radiation-Hardening Process[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80303-.
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一种总剂量辐照加固的双栅LDMOS器件
马红跃，方健，雷一博，黎明，卜宁，张波
提出一种600 V N型双栅LDMOS新器件结构，能够减小总剂量（TID）辐照导致的阈值电压漂移。与常规600 V NLDMOS相比，所提出的双栅由厚栅和薄栅构成，其中薄栅位于p阱的N+有源区上方，厚栅为原器件结构的栅，在受到TID辐照时，薄栅结构可以抑制阈值电压漂移，厚栅结构能保证器件耐压，提高了器件可靠性。利用Sentaurus TCAD进行仿真验证，仿真结果表明，双栅器件在保持原有器件转移、输出、开关等电学特性的基础上，在1 Mrad(Si)剂量辐射时，常规结构器件阈值电压漂移量为105.8%，而双栅新结构器件的阈值电压漂移量仅为10.2%。
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马红跃，方健，雷一博，黎明，卜宁，张波. 一种总剂量辐照加固的双栅LDMOS器件[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80401-.
MA Hongyue, FANG Jian, LEI Yibo, LI Ming, BU Ning, ZHANG Bo. ADual-Gate LDMOS Device of Total-Ionizing-Dose Irradiation Hardening[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80401-.
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SiC MOSFET伽马辐照效应及静态温度特性研究
唐常钦, 王多为, 龚敏, 马瑶, 杨治美
研究了SiC功率MOSFET的γ辐照总剂量效应，获得了其在不同总剂量辐照以及不同环境温度下的输出特性和转移特性，并探究了γ辐照和环境温度对阈值电压、漏极饱和电流、工作状态的影响规律。研究结果表明，栅氧化层的辐照损伤是导致SiC MOSFET性能退化的主要原因。器件的输出特性、阈值电压及工作状态受辐照剂量影响明显，经室温退火后，器件性能有一定恢复。器件静态特性随温度的变化规律不易受γ辐照影响，辐照前后其阈值电压的温度系数均约为-2.71 mV/K，表明该器件阈值电压具有较好的温度稳定性。
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唐常钦, 王多为, 龚敏, 马瑶, 杨治美. SiC MOSFET伽马辐照效应及静态温度特性研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80402-.
TANG Changqin, WANG Duowei, GONG Min, MA Yao, YANG Zhimei. Study on the Static Temperature Characteristics ofSiC MOSFET after Gamma Irradiation[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80402-.
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大功率高性能SiP的电热耦合分析
张琦;曾燕萍;袁伟星;张景辉
随着系统级封装（System-in-Package，SiP）中器件数量和功率密度的急剧增加，精确的热分析与电分析成为设计关键点。仿真时采用电与热数据交互的方法，实现功率高达90.6 W高性能SiP的电热迭代分析。相较于单一的热分析和电分析，考虑电热耦合后SiP最高温度上升6.34 %，用电端电源引脚处实际电压下降5.7 %，电热耦合分析为大功率高性能SiP的可靠性设计提供一种有效的评估方法。
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张琦;曾燕萍;袁伟星;张景辉. 大功率高性能SiP的电热耦合分析[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80403-.
ZHANG Qi, ZENG Yanping, YUAN Weixing, ZHANG Jinghui. Electrical-thermalCo-Analysis Based on High-Power and Superior-Performance SiP[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80403-.
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集成电路检验/失效分析过程芯片去层制备方法
汪小青;虞勇坚;马勇;刘晓晔;吕栋
集成电路检验和失效分析相关标准中提出了芯片去层制备的要求，但因未提供相应的操作方法而缺乏可操作性。去层制备方法与芯片的物理层次结构和材料紧密相关，探讨了离子刻蚀法、机械研磨法、化学腐蚀法等去层制备方法与芯片物理层次、材料的适用性，选用实际芯片完成玻璃钝化层、介质层和金属化层的制备和去除，获得了可以满足检验和分析要求的物理层次。提出的芯片去层制备方法可以为相应标准提供补充，使其具有可操作性，为检测机构和用户单位的检验和分析过程提供了参考。
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汪小青;虞勇坚;马勇;刘晓晔;吕栋. 集成电路检验/失效分析过程芯片去层制备方法[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80404-.
WANG Xiaoqing, YU Yongjian, MA Yong, LIU Xiaoye, LYU Dong. Discussion on Chip De-layeringMethod in the Process of Integration Circuit Inspection and Analysis[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80404-.
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低压化学气相淀积低应力氮化硅工艺研究
王敬轩;商庆杰;杨志
微机械加工（MEMS）工艺中常需要应用到低应力氮化硅作为结构层或钝化层材料，以降低圆片的翘曲。通过采用低压化学气相淀积工艺（LPCVD），优化工艺中反应气体流量比，可以得到应力低于200 MPa的氮化硅薄膜。针对工艺中存在的片间应力以及薄膜厚度均匀性差的问题，采用二次电子质谱（SIMS）的方式，分析出反应气体的消耗造成的反应气体比例变化是引起该问题的主要因素。通过优化工艺参数，得到了片间应力在100~150 MPa之间、厚度均匀性5%以内的低应力氮化硅薄膜，可实现50片/炉的工艺能力，可批量应用于微机械加工（MEMS）工艺中。
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王敬轩;商庆杰;杨志. 低压化学气相淀积低应力氮化硅工艺研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80405-.
WANG Jingxuan, SHANG Qingjie, YANG Zhi. Research on LowStress Silicon Nitride by Using Low Pressure Chemical-Vapor Deposition Process[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80405-.
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硅基微流道高效散热技术在宽带微波收发组件中的应用
向伟玮;张剑;卢茜;李阳阳;董乐
硅基微流道散热技术可以实现数百瓦每平方厘米以上的高效散热能力。开发了硅基微流道散热器，实现了600 W/cm2以上的高效散热能力。硅作为半导体材料，会影响微波功率芯片的接地性能。通过对硅基微流道散热器进行整体金属化处理，可使其满足宽带微波收发组件的应用要求。将硅基微流道散热器集成在大功率收发组件中，在2~6 GHz的频率范围内，组件能够正常工作，饱和输出功率大于40 dBm。
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向伟玮;张剑;卢茜;李阳阳;董乐. 硅基微流道高效散热技术在宽带微波收发组件中的应用[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80406-.
XIANG Weiwei, ZHANG Jian, LU Qian, LI Yangyang, DONG Le. The Application of Silicon-Based MicrochannelHigh Efficiency Heat Dissipation Technology in Broadband Microwave TransceiverModule[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80406-.
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基于4G的自动化施肥控制系统设计
石磊;陈开东;李伟;张建峰
为推动施肥机的智能化、多元化发展，以STM32单片机为中心设计了一款智能施肥控制系统。系统采用C语言设计，结合4G网络通信，实现了设备的远程控制、远程充值、设备运行状态的实时监测。通过在实验室和试验田中进行验证，试验结果得出该系统能根据行驶速度并利用比例-积分-微分（Proportional Integral Differential，PID）算法实时调整施肥电机的转速，从而达到精准施肥的要求，施肥误差平均值为3.02%。
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石磊;陈开东;李伟;张建峰. 基于4G的自动化施肥控制系统设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(8): 80501-.
SHI Lei, CHEN Kaidong, LI Wei, ZHANG Jianfeng. Design of Automatic Fertilization ControlSystem Based on 4G[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(8): 80501-.
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