首次选用的典型裸芯片应用可靠性评价方法

受装备尺寸及重量的限制,在设备多功能、高精度、高可靠性的需求下,装备开始采用裸芯片代替封装后的器件。直接应用生产好未经过封装的芯片,在一定程度上降低了成本,但没有封装保护的裸芯片对质量与可靠性提出了更高的要求。首次选用时,基于对裸芯片应用可靠性的风险分析,设计了可靠性评价项目,完成了评价方案的制定,对裸芯片功能/性能、可靠性及适应性等方面进行评估摸底。实践结果证明,基于风险分析的应用可靠性评价方法能有效避免有质量风险或可靠性不满足要求的器件上装应用。

混合集成电路的自动上芯吸嘴开发

芯片贴装是微电子元器件封装工艺流程中的关键环节,贴装后芯片的可靠性对电路整体性能及质量具有重要影响。介绍了1种适用于厚膜混合集成电路的自动上芯吸嘴,该吸嘴基于IP-500型自动上芯机,针对厚膜混合集成电路和国产裸芯片的特点进行研发。从自动上芯吸嘴的结构和材料入手,利用有限元仿真软件计算压力并对吸嘴和芯片的应力分布情况进行重点分析。结果表明,优化后的橡胶吸嘴能有效解决国产裸芯片在自动上芯过程中发生损伤的问题。

基于GaNFET的窄脉冲激光驱动设计及集成

激光雷达的整机性能与激光脉冲的驱动性能密切相关,现有的窄脉冲激光驱动设计主要基于Si基器件,具有较高的集成度,但很难获得更高峰值的功率输出,不能很好地匹配脉宽进一步缩窄的要求。从驱动理论出发,建立驱动电路模型,对寄生电感、器件封装、驱动布局等影响激光窄脉宽的因素进行分析,通过裸芯片封装、环路布局优化以及多层叉指结构等的设计,匹配GaNFET优良的开关特性,实现了上升时间为2.01ns、脉宽为4.05ns、重复频率为500kHz、峰值功率为55W的窄脉冲激光输出,波形质量较好,封装集成度提升50%以上,可为下一代高精度、远距离、阵列集成激光雷达系统的开发奠定基础。

基于LTCC微波多层基板的双面微组装技术研究

传统的微波组件通常在低温共烧陶瓷(LTCC)微波多层基板上单面组装裸芯片和片式元器件,组装密度难以进一步提高。文中采用了LTCC微波多层基板双面微组装技术以提高组装密度,重点研究了高精度芯片贴装技术和芯片金丝键合技术,实现了LTCC微波多层基板双面高精度芯片贴装和金丝键合,大大提高了微波组件组装密度。实验结果表明:裸芯片的双面贴装精度均达到了±20μm;双面金丝键合强度(破坏性拉力)均大于5 g,满足国军标要求。

新型亚纳秒高功率半导体开关器件

介绍了一种基于半导体内部的等离子体波理论而设计制造的全固态高功率半导体开关器件——快速离化器件(FID),阐述了FID器件的工作机理。采用传统的电力电子器件的制造工艺技术,研制出了新型亚纳秒快速离化器件。FID器件采用无感裸芯片封装技术,寄生参数小。单个FID器件工作电压>2kV,导通时间<1ns,工作电流高达10kA,抖动<20ps,di/dt超过100kA/μs,重复频率400kHz。具有极易串并联、导通触发脉冲可同步产生、工作特性高度稳定、体积小、重量轻等优点,FID可与DSRD组合应用,当采用MARX电路连接时,可以获得几十千伏以上的高压快速脉冲。FID器件脉冲发生器具有广阔的应用前景。

在片S参数测量系统校准技术研究

在片S参数测量系统在半导体行业裸芯片测量中得到了广泛的应用,但是国内在片S参数测量系统无法有效溯源的现状影响了高端裸芯片产品的研发进度。为了建立该类系统的校准能力,本文研制了微带形式的在片校准件、在片传递标准件和在片检验件三类标准样片,搭建了高准确度的在片S参数传递标准件定标系统,通过HFSS仿真方法使得在片S参数溯源至几何量基准,最终建立了在片S参数测量系统中传输参数的计量校准能力,为最终完成在片S参数测量系统校准奠定了技术基础。

应用于裸芯片去污的气相清洗技术

军用和民用微型电子产品的MCM、HIC等复杂混合电路正在越来越多地采用裸芯片,然而,裸芯片由于尺寸小、电路密集、焊盘间距小等原因,在进行组装的过程中一旦有微量的污染物出现,就会对裸芯片的应用造成较大影响。气相清洗通过清洗溶剂蒸汽在组件表面冷凝,形成液体滴下带走污染物,避免了传统的通过机械力、超声振动等清洗方式对裸芯片造成的不可修复的损伤。对限幅二极管砷化镓裸芯片、硅基裸芯片进行气相清洗,有效除去裸芯片表面的污染物,具有无损高效的特点。

三维(3-D)封装技术

3 -D多芯片组件 (MCM)是未来微电子封装的发展趋势。本文介绍了超大规模集成(VLSI)用的 3-D封装技术的最新进展 ,详细报导了垂直互连技术 ,概括讨论了选择 3-D叠层技术的一些关键问题 ,并对 3-D封装和 2

基于LT803B的双温报警器的设计

设计了选用IC裸片LT803B芯片为主控制芯片的双温报警器.介绍了从主控制电路、辅助功能、液晶显示玻璃图、含IC裸片的PCB设计等方面设计流程,并提供了设计样品.

混合烧结高散热导电胶的封装应用及性能

为满足中大尺寸背面裸硅芯片的封装应用及其高散热需求,开发了一种新型混合烧结高散热导电胶,该新型导电胶以有机二元酸表面活化的银粉颗粒、丙烯酸树脂和其他有机添加剂为原料混合制备而成。采用新型导电胶将6 mm×6 mm裸硅芯片粘接到方形扁平无引脚封装键合(QFNWB)产品上,并进行了导电胶黏度测量、X射线无损检测、导电胶和芯片粘接的破坏性推力测试、导热系数测试和可靠性试验。研究结果表明,该导电胶触变指数为7.2,烘烤后无明显气孔产生,6 mm×6 mm裸硅芯片粘接的破坏性推力为343 N,导热系数高达15 W/(m·K)。与常规导电胶相比,其导热性能优异,且解决了烧结银导电胶无法应用于中大尺寸背面裸硅芯片的问题,满足产品的高散热和高可靠性要求。

裸芯片封装技术的发展与挑战

随着IC制造技术的发展,传统的封装形式已经不能够满足集成电路对于高性能、高集成度、高可靠性的要求。裸芯片由于其本身具有的特点而被广泛应用于HIC/MCM等新型的封装形式中。文章的目的在于分析使用裸芯片所带来的技术优势和存在的一些不足之处,使得人们能够更加客观地看待一种新的技术,并且扬长避短地利用好它。一方面裸芯片的引入能够提高系统集成度和速度,这是裸芯片应用技术发展的必然性;另一方面针对裸芯片应用技术存在的问题,文章着重介绍了两种解决方法,即通过发展KGD技术和改进工艺的方法来提高裸芯片的质量和可靠性。

一种基于SiP的数字光收发微系统设计与验证

根据整机小型化需求,设计了一种数字光收发微系统。以系统级封装技术为基础,采用管壳与基板一体化陶瓷针栅阵列封装,对光收发系统所需的各类集成电路裸芯片、光器件和阻容等无源元件进行高密度集成。通过版图设计、信号完整性、电源完整性及热应力仿真,研制出样品。经测试,信号接收SNR大于65 dBFs, SFDR大于86 dBc。模块功能稳定,指标可靠,满足实际需求。

在片微波参数测量系统计量技术进展

在片微波参数测量系统主要通过探针台建立微波仪器与半导体裸芯片之间的信号连接通道,从而测量半导体裸芯片的微波参数。在片微波参数测量系统对提升芯片的性能,控制质量,保证芯片的一致性和稳定性方面具有重要的意义。国外相关的计量技术与测量系统同步发展,我国由于半导体产业起步较晚,测试系统大多采用进口,相关计量测试技术在过去很长一段时间发展相对缓慢。最近10年我国奋起直追,不断缩小与世界先进水平的差距,目前已经完成40 GHz以内的主要在片微波参数测量系统计量能力。文中回顾了本领域的技术发展历程,介绍国内外技术发展特点,对于进一步发展相关计量技术具有指导意义。

21世纪SMT发展趋势及对策

介绍了国内外SMT行业发展的最新动态以及发展对策。在硬件方面应采取两条腿走路的方针 ,一方面加强低档设备的研制与开发 ,另一方面积极引进国际新技术合资生产高档设备。而在软件方面则应加强基础工艺的研究 ,以利于提高设备的利用率和焊接质量。

微波混合集成电路射频裸芯片表面封装研究

对微波混合集成电路射频裸芯片表面封装工艺进行了研究。研究结果发现,通过对关键工艺点的控制,具有良好性能的EGC-1700无色防潮保护涂层可以实现在X波段的应用。对射频裸芯片的表面采用EGC-1700无色防潮保护涂层涂覆的低噪声放大器进行了湿热试验和高低温贮存试验,发现其关键指标如噪声系数曲线和增益曲线与试验前的走势具有较好的一致性。说明EGC-1700无色防潮保护涂层对X波段的射频裸芯片表面防护是有效的。