Chiplet封装用有机基板的信号完整性设计

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。

基于晶圆级封装PDK的微带发夹型滤波器设计

基于中国电子科技集团公司第五十八研究所的晶圆级封装工艺及其工艺设计套件(PDK),完成了多款通带范围在20~68 GHz的5阶微带发夹型滤波器的设计和优化。首先,根据平行耦合滤波器的基础理论,计算发夹型滤波器的特征尺寸;其次,调用PDK中的衬底和元件模型实现滤波器的快速建模和参数优化;最后,采用多层再布线工艺对设计出的发夹型滤波器进行加工。实测结果和仿真结果具有较高的一致性,验证了该款晶圆级封装PDK的应用价值,能够为无源滤波器集成设计提供新的工具选择。

基于高密度有机基板工艺的Ka波段天线设计与制造

与传统集成技术相比,有机基板的多层结构不仅可以集成相控阵天线、叠层微带天线等多款天线,其在布线密度、芯片内埋、封装一体化方面也展现出较大优势。介绍了基于高密度有机基板工艺的Ka波段叠层微带天线设计与制造过程,并通过测试验证了其反射特性。使用有机基板集成天线,有利于实现无线通信系统的小型化,其在通信和雷达探测领域有较大的应用潜力。

延伸渐开线点啮合圆柱蜗杆传动的接触点方程

运用啮合原理、共轭曲面的理论，建立了变径延伸渐开线点啮合圆柱蜗杆传动中的蜗杆及蜗轮齿面方程，并分析求解接触点方程．

封装设计中传输线损耗的理论计算

针对高速信号设计中反射引起的信号完整性问题,推导了单一网络中散射参数关于阻抗分布的数学表达式,明确了传输结构中阻抗失配程度与分布长度对回波损耗的影响。基于该表达式,进一步阐述了时域、频域中反射计算的差异性。结合常见的频域现象和仿真预测,解释了回波损耗高频恶化、回波损耗不对称的原因,提出了适用于特定频率范围的反常规阻抗匹配设计思路,为初涉信号完整性设计领域的人员深入浅出地理解阻抗匹配提供了参考。

电子器件自毁技术

电子器件存储信息及其核心制造工艺的安全防护至关重要,而对器件实施物理毁坏是最彻底的防护方法。介绍了不同类型的电子器件自毁技术,包括可降解瞬态电子技术、应力破坏、化学腐蚀以及含能材料热毁伤,对不同类型自毁技术的适用性和局限性进行了论述和比较,阐述了电子器件自毁技术的发展前景。

2.5D微系统多物理场耦合仿真及优化

微系统封装需要综合考虑电、热和力学性能的多物理场耦合问题.以某款2.5D微系统封装结构为研究对象,实测验证了2.5D微系统封装仿真模型准确性,完成了关键部件-TSV转接板(Through-Silicon-Via,TSV)的电-热-力多物理场耦合仿真分析.综合分析了TSV转接板的电性能、热性能和力学性能,仿真结果表明,初始TSV转接板结构电信号传输效率仅为73%、局部温度高达122.3℃以及受热发生的形变量为2.24um;由电-热耦合造成的结构形变使得电信号传输效率降低了6%.结合哈默斯雷实验设计方法、遗传算法等优化理论完成了TSV转接板结构的多物理场协同优化设计.仿真结果表明,优化后的TSV转接板插入损耗S21减小,电信号传输效率提高到80%,最高温度降低18%,最大形变减少19.6%.

大尺寸气密性陶瓷封装盖板可靠性数值模拟

大尺寸气密性陶瓷封装器件在生产、运输和服役过程中不可避免地会受到各种载荷的影响,由于盖板尺寸过大,容易发生可靠性问题,从而导致电路受到盐雾、灰尘和水汽等物质的侵蚀,影响电路的使用和寿命。依据有限元法,使用Ansys仿真软件,对大尺寸陶瓷封装器件进行参数化建模,模拟了包括随机振动、机械冲击和恒定加速度在内的结构可靠性试验过程,研究了盖板及焊框厚度对盖板可靠性的影响,得到如下结论:焊框厚度对盖板的可靠性影响较小,增加盖板厚度可以大幅度地提升封装中盖板的可靠性。

陶瓷封装的等效热方法及其仿真验证

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。