氮化镓器件芯片表面银迁移抑制方法研究

封装贴片所用烧结银胶中的银元素有可能在高温高湿度条件下转化为离子并在高电场作用下沿芯片表面迁移从而导致器件电极间漏电甚至短路。本研究工作采用高加速应力实验(HAST)作为加速检验手段,通过对失效样品的物理分析,首先确认了银迁移是引起所观察到失效的根源。器件表面电场模拟结果显示,引入适当的环形屏蔽电极可以有效降低关键区域的电场强度。实验结果证实采用了带有优化设计屏蔽电极芯片的产品其芯片表面的银迁移现象得到了充分抑制,极大提高了采用烧结银胶贴片工艺生产的氮化镓器件的可靠性(栅漏电异常比例由48%降为0%),使其达到满足实际工业应用的水平。

功率半导体器件芯片双面多层金属化技术及应用

本文主要阐述了功率半导体器件芯片双面多层金属化技术及正面多层金属的光刻技术 ,并通过对2CK3891、 2CK390 1硅大电流开关二极管的成功应用 ,证明了该技术的科学性、合理性。

芯片级原子器件MEMS碱金属蒸气腔室制作

提出了基于两步低温阳极键合工艺的碱金属蒸气腔室制作方法,用于实现原子钟、原子磁力计及原子陀螺仪等器件的芯片级集成。由微机电系统(MEMS)体硅工艺制备了腔室结构。首先采用标准工艺将刻蚀有腔室的硅圆片与Py-rex玻璃阳极键合成预成型腔室,然后引入氮缓冲气体和由惰性石蜡包覆的微量碱金属铷或铯。通过两步阳极键合来密封腔室,键合温度低于石蜡燃点198℃。第一步键合预封装腔室,键合电压小于缓冲气体的击穿电压。第二步键合在大气氛围中进行,电压增至1 200V来增强封装质量。通过高功率激光器局部加热释放碱金属,同时在腔壁上形成均匀的石蜡镀层以延长极化原子寿命。本文实现了160℃的低温阳极键合封装,键合率达到95%以上。封装的碱金属铷释放后仍具有金属光泽,实现的最小双腔室体积为6.5mm×4.5mm×2mm。铷的吸收光谱表明铷有效地封装在腔室中,证明两步低温阳极键合工艺制作碱金属蒸气腔室是可行的。

三种溶液分散系微芯片教学器件的制作

微芯片加工技术可将化学实验室里的烧杯、吸管、加热器、化学药品等压缩到一张便携的微芯片上，实现化学实验设备的便携化，是目前科研领域的研究热点。虽然微芯片技术在科研方面取得了长足进展且引起了研究者们的关注，

MEMS芯片器件用非蒸散型吸气剂的研究状况

随着"物联网"时代的来临及智能芯片推出,在全世界范围内掀起了MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)芯片器件发展浪潮。高端的MEMS芯片器件需要在其内部安置吸气剂以维持器件的真空度,它是保证芯片器件长寿命和高灵敏性的关键材料,对于芯片器件的安全性具有重要意义。本文分别从薄膜吸气剂和块体吸气剂两方面,介绍了非蒸散型吸气剂的发展过程,分析了国内外Zr基、Ti基合金非蒸散型吸气剂的合金化改性、激活工艺、吸气性能、制备工艺等方面研究进程,如薄膜吸气剂主要通过物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition,PVD),调整工艺参数,形成有序疏松多孔状纳米晶结构组织,以达到高吸气量、低激活温度的目的,工艺侧重提高薄膜的孔隙率和比表面积;块体吸气剂主要通过粉末冶金烧结而成,吸气后材料表层逐渐粉化暴露出新鲜吸气表面,达到不断吸气的目的。总结了目前薄膜吸气剂和块体吸气剂存在的问题,如:块体吸气剂在应用过程中会发生脱粉现象,严重影响MEMS器件的寿命和灵敏性,目前学者对影响块体吸气剂掉粉问题的前期工艺研究比较少,急需进行改善。最后,本文对非蒸散型吸气剂未来的研究方向进行了展望。

多芯片LED器件热学特性分析

由于芯片之间存在的热耦合效应,多芯片LED器件内部存在复杂热学规律。本文通过多芯片LED热学模型描述多芯片LED器件系统内部热阻支路路径,进而通过有限体积数值计算多芯片LED器件结温。通过本文试验验证,单颗芯片、2颗芯片、3颗芯片以及4颗芯片在负载不同电功率(0.3~1.2 W)情况下,结温的测试值和计算值的最小误差值为0.8%,最大误差值为6.8%,平均误差值为3.4%,计算结果与测试结果基本保持一致,因此有利论证了多芯片LED热学模型可为评价多芯片LED器件热学性能提供重要的参考作用,有助于更全面分析多芯片LED热阻内部芯片之间的热耦合效应。该实验结果为准确预测多芯片LED器件内部结温提供了重要理论依据。

光通信器件及芯片发展问题分析

现代信息产业的快速发展极大地推动了光通信领域的发展,随着我国多项信息化工程的实施,如5G商用化、智能电网、广电网络、FTTx光纤接入、三网融合、"宽带中国"等项目,光通信领域因此呈现井喷式地发展,也极大地带动光通信器件及芯片产业的快速发展,但目前我国在这方面仍存在诸多短板,短期内还不能赶上国外先进水平。因此,本文分析了光电子器件及芯片产业在光通信领域的面临的现状及严峻形势,指出我国在该领域亟待解决解决的问题、还分析了光通信器件及芯片产业未来的发展趋势,结果表明,未来光通信器件的主流趋势是PIC光集成技术,而光集成技术的两大领域分别是Ⅲ-Ⅴ族材料和硅基材料,期望通过本文分析能对中国光通信器件及芯片产业的发展方向有所启发^([1])。

有源器件光芯片的应用研究

本文介绍了有源器件光芯片发展的历程,从上世纪出现的分立有源器件发展为现今的集成有源光芯片,通过对比分析分立混合集成有源光芯片和单片集成有源光芯片的特点,着重阐述了硅基单片集成有源光芯片未来发展的优势和挑战。通过对现今最广泛使用的三大光芯片集成技术——Si OB(硅光平台集成技术)、PIC(光子集成回路技术)、OEIC(光电子集成回路技术)原理、特点、发展优势的介绍,和对有源器件光芯片的代表性产品——光模块、有源光缆的应用介绍,得出基于OEIC技术的器件代表了光集成有源器件未来的结论。

某型号MIC控制板开路故障的研究分析与改进

文章介绍了某型号MIC控制板的故障研究分析流程,经研究分析,该故障为硅麦器件芯片SMT虚假焊和键合工艺缺陷导致开路所引起引起。作者通过外观检查、电性能测试、X-ray透视、CT扫描检查和切片分析等失效分析手段,了解失效产品故障现象,确定分析手段及方法,找出了产品失效的根本原因,并为企业提出了有针对性的改进方案,产品改善后,避免了类似故障的再次发生。

EMC材料特性对SCSP器件应力及层裂的影响

利用动态机械分析仪测定环氧模塑封(EMC)材料的粘弹特性数据,使用有限元软件MSCMarc分别模拟了EMC材料粘弹性、随温度变化的弹性以及恒弹性三种情况下,SCSP器件在–55～+125℃的等效应力分布及界面层裂。结果表明:125℃和–55℃时最大等效应力分别出现在恒弹性模型、粘弹性模型顶层芯片的悬置区域;将EMC材料视为恒弹性性质时等效应力比粘弹性时大了15.10MPa;–55℃时EMC材料粘弹性模型中裂纹尖端的J积分值比恒弹性模型增长了45%左右,容易引起分层裂纹扩展。

多芯片并联压接式IGBT热–力不均对电流分布的影响分析及建模

压接式IGBT作为换流阀的关键部件被广泛用于柔性直流输电,其可靠性直接影响电力装备和输电系统的安全稳定运行。针对器件寄生参数、多场耦合和制造工艺等因素产生的内部参数分布不均,进而影响器件可靠性的问题,文中提出利用单芯片压接式器件并联等效的方法来探究不同加载条件下多芯片器件内部压力、温度不均对电流分布的影响规律,并建立多芯片压接式IGBT器件电流分布计算模型。在详细分析温度、压力对器件内部电流分布影响机制的基础上,建立多芯片并联器件模拟平台,研究温度、压力分布不均程度对电流分布的影响。根据结温热敏参数的线性关系及压力对接触电阻的影响,建立多芯片并联压接式IGBT器件的电流分布计算模型,并通过试验和3300V/1500A器件多物理场耦合仿真模型验证电流分布计算模型有效性,为压接式IGBT的结构及封装优化、状态监测和寿命预测提供理论和技术支撑。

化学反应速率影响因素研究用微芯片的研制

本文报道了一种化学反应速率影响因素研究用微芯片的制作,通过面粉做模板,我们构建了可以制作三种不同浓度的微流控芯片,将同一浓度的硫酸注入底部的储液槽内,从浓度梯度芯片入口处注射入两种不同浓度的硫代硫酸钠溶液,在储液槽内形成浓度梯度的硫代硫酸钠溶液与硫酸发生反应,按照硫代硫酸钠溶液浓度的高低不同化学反应速度不同,从而可进行相关内容的教学,由于本方法制备的教学微芯片价格便宜、成本低廉特别是便携性好仅手掌大小因此可以带入课堂在相关知识点教学时进行理实一体化教学,是相关知识的有力教学工具。

通信芯片组加速系统设计

无论其应用前景如何,系统芯片器件将成为集成电路制造商们倍加推崇的产品。IC销售商们意识到,对高集成度器件的需求促使制造商以较快的速度把此类产品投放市场,而且体积更小、成本更低。高集成度器件已成为消费类电子产品(如蜂窝式电话)的极其重要的器件。另外,国际标准的制定使IC制造商生产的IC产品很容易就能满足系统设计的要求。

基于IBIS模型的高速数字I/O缓冲器的瞬态行为建模

引入了一种基于最新版本的 IBIS模型给出的信息构造高速数字 I/O缓冲器的瞬态行为模型的方法 .阐述了从 IBIS建模数据中得到这种瞬时状态转换行为模型的推导过程 ,同时获得了建模所需要的充分条件 .与相应的晶体管级模型相比 ,该方法在获得了更高仿真精度的同时 ,提高了具有大量同步开关器件芯片互连的仿真速度 .最后 ,为了验证模型的有效性 ,给出了该模型和晶体管级模型 (SPICE模型 )

PSD9XX与单片机构成的Two-Chip系统的应用设计

本文结合应用实例,介绍了由PSD9XX芯片与单片机组成的Two-Chip系统在电路设计、在线编程及存储管理等方面的应用技术,给出了Two-Chip系统的通用接口电路,为嵌入式系统的应用设计提供了一种实用方案。

我国后端电子制造装备及其关键零部件发展研究

电子制造产业是我国经济的战略性、基础性、先导性支柱产业,在当前世界电子制造产业重塑供应链、生态链的变革期,开展后端电子制造装备及其关键零部件发展研究在支持相关产业高质量发展方面具有重要价值。本文梳理了国内外电子工业后端制造装备产业的发展现状与趋势,概括了电子器件“高密度、微型化”,制造过程“高效率、低成本”等国际技术竞争特征,凝练了我国电子制造装备行业面临的自主基础技术薄弱、市场竞争模式单一、进口依赖严重等问题,从关键工艺、核心装备及零部件角度着手,整理出我国亟待重点攻关的12类主要技术领域及其基本内容。为更准确地了解我国电子后端制造产业的过程与状态,本文选取了4家具有代表性的大、中、小型电子制造企业进行实证分析,总结了其各自发展战略和发展经验,明确了坚持创新联动、掌握关键技术、努力创造市场迭代机会等对于企业发展的重要性。最后,本文从顶层设计、产业布局、市场竞争、企业发展、技术创新、人才培养等层面,提出了我国电子后端制造装备及其关键零部件的发展建议,以期为相关行业高质量发展提供参考。

变焦放映镜头的设计

为满足场地规格略有不同的影厅的放映需求,基于机械补偿式的变焦思想,设计了一个四组九片式的变焦电影放映镜头,给出了凸轮曲线的设计方法以及光学镜头结构参量,并通过与一款经典35mm变焦放映镜头结构的对比分析,阐述了该镜头的特点.镜头全部采用球面玻璃透镜,焦距为26～34mm,视场角为36.2°～28.3°,相对孔径为1/1.7.系统总长为158 mm,全口径为71mm.畸变保持在2%以内,在44.6线对/毫米的空间频率时,轴上调制传递函数高于0.68,轴外全视场的子午方向调制传递函数高于0.38,弧矢方向调制传递函数高于0.58.结果表明,本系统具有亮度高、像面稳定、结构紧凑、工艺性好等优点.

原子陀螺的研究进展

原子干涉陀螺和原子自旋陀螺是目前理论测量精度最高的惯性测量仪器，针对两类原子陀螺开展的芯片级研究——原子芯片和芯片级原子器件是目前原子陀螺小型化、芯片化研究的焦点。本文对国内外原子陀螺仪及芯片级研究的成果进行了介绍，并分析总结了目前研究中存在的技术难点和未来的研究发展方向。

潮湿扩散及湿热应力对叠层封装件可靠性影响

利用MARC软件，通过模拟实验分析了潮湿扩散及湿热应力对叠层封装器件可靠性的影响，对30℃，RH60％，192h条件下预置吸潮到后面的无铅回流焊解吸潮过程进行了有限元仿真；对85℃，RH85％，168h条件下元件内不同界面的潮湿扩散进行分析，得出潮湿扩散对界面的影响规律。使用一种湿热耦合方法计算湿热合成应力并与单纯热应力进行了对比。结果表明：最大湿热应力和热应力一样总是出现在项部芯片与隔离片相交的区域，其数值是单纯热应力数值的1.3-1.5倍。