基于TGV工艺的三维集成封装技术研究

面向未来高速与高密度封装领域,基于玻璃基的TGV技术具有衬底损耗低、基板材料成本低、体积尺寸小、高密度集成等优点,成为三维集成技术的重点发展方向。尤其是在毫米波天线、射频前端等大带宽、低损耗高频传输器件的研制中,TGV技术有着广阔的应用前景。针对石英玻璃基板,开展TGV成孔关键技术研究,突破高深宽比TGV结构的研制技术难点,成功制备了特征孔径50μm、深宽比6∶1的石英玻璃三维封装基板,实现了垂直方向的信号传输。

嵌入TMV转接板的扇出型三维封装集成技术研究

本文研究了一种嵌入TMV转接板的晶圆级扇出型封装技术,并成功应用于三维封装集成中。该技术首先通过热机械仿真对重构晶圆的翘曲及封装体的应力分布情况进行模拟;之后通过机械打孔、电镀等工艺制备尺寸、阵列数量均可定制化设计的独立TMV转接板。将TMV转接板与芯片通过晶圆级封装中的塑封、减薄、再布线、BGA植球等工艺制备具有双面再布线的封装体;然后通过倒装回流焊工艺将不同封装体的焊球与焊盘互相连接构筑三维集成封装体,以进一步拓展在三维集成中的应用,SEM图像和通断测试结果说明上述封装体具备良好的互连特性;最后对三维集成封装体进行了可靠性测试,优良的电性能结果表明封装体具备高可靠性。三维集成封装工艺的开发和可靠性试验表明嵌入TMV转接板的三维封装集成工艺稳定可靠,为三维集成提供了新的解决方案。

浅谈超导量子比特封装与互连技术的研究进展

基于超导量子电路的量子计算技术已经在退相干时间、量子态操控和读取、量子比特间可控耦合、中大规模扩展等关键技术上取得大量突破,成为构建通用量子计算机和量子模拟机最有前途的候选技术路线之一。在介绍超导量子比特原理的基础上,结合自主创新成果,对国内外超导量子比特封装与互连技术的发展进行评价,并重点探讨了超导量子比特三维集成封装解决方案以及与外部稀释制冷机测控线路的高密度互连方案,为尽快缩小与国外超导量子计算机的差距提供超导量子比特封装与互连技术支撑。

关于三维互连的光刻挑战和解决方案(英文)

为了在一个封装内集成更高层次的功能,设计人员采用了创造性的策略,即将多芯片规格、类型乃至材料合并成单个组件。连接不同的芯片类型例如光学、机械和转换电路甚至追寻到诸如图像传感器、生物或者化学传感器等制造高度组合的组件。在产生新一代先进器件的尝试中,设计人员越来越多地转向了通过垂直厚度来增加密度和将空间、质量和功耗减到最小。芯片堆叠,硅通孔技术(TSV's)及其他纵向集成技术导致了一种在z向尺寸的增加,从而对于工艺工程师产生了一系列新的挑战。这些挑战要求有涂胶、形成图案和刻蚀结构,它们在高度上也许已经达几十乃至上百微米。探索一些与三维互连技术有关的光刻挑战,其中有采用垂直高度所必需的高度保形表面形貌状态涂胶技术的新方法,新的成像技术对于对准置于各种各样掩蔽层下面的图形,而新的曝光技术直到实现上述高度结构的高保真图形为止。

航天电子产品系统级封装技术的发展与挑战

梳理了航天电子产品系统级封装的关键技术和重点发展方向,包括高性能高可靠封装基板制造技术和新型互连与三维封装集成技术;提出了航天电子产品系统级封装技术发展所面临的人才培养、协同设计平台、先进封装和材料、可靠性标准体系四方面挑战的相应对策。

硅通孔尺寸与材料对热应力的影响

通过有限元分析研究了单个硅通孔及两片芯片堆叠模型的热应力。采用单个硅通孔模型证实了应力分布受填充材料(铜,钨)的影响,提出钨在热应力方面的优越性,确定了硅通孔尺寸(通孔直径、深宽比等因素)与热应力大小间的对应关系。为寻找拥有最佳热应力的材料组合,采用两片芯片堆叠的二维模型,对常用材料的组合进行了仿真分析,发现以二氧化硅为隔离层,钨为填充金属,锡为键合层的模型具有最理想的热应力特性,此外,铜、ABF以及锡的组合也表现出良好的热应力特性。

谐振式MEMS压力传感器的设计与分析

提出一种基于静电激励/压阻检测的硅微谐振式压力传感器,该器件采取面内动平衡的振动模式,为了抑制压力敏感膜片受压变形时谐振器的高度变化,在谐振器固定端设计了悬置扭转结构。根据对传感器数学模型的分析与建立,并利用MEMS有限元仿真软件对传感器在0~120 kPa范围以及全范围过压1.5倍下进行模拟分析与仿真验证,初始频率为24.01 kHz,传感器灵敏度达18 Hz/kPa。利用硅-硅键合技术实现压力传感器的真空封装,并通过TSV通孔技术将传感器与电路芯片进行三维混合集成封装。