微电子封装用Cu键合丝研究进展

引线键合仍然是微电子封装中最流行的芯片互连技术,在未来很长一段时间内都不会被其他互连方法所取代。Au键合丝由于其独特的化学稳定性、可靠的制造和操作性能,几十年来一直是主流半导体封装材料。然而,Au键合丝价格的急剧上涨促使业界寻找用于微电子封装的替代键合材料,如Cu键合丝。与Au键合丝相比,使用Cu键合丝的主要优势是更低的材料成本、更高的电导率和热导率,使更小直径的Cu键合丝能够承受与Au键合丝相同的电流而不会过热,以及更低的Cu和Al之间的反应速率,这有助于提高长期高温存储条件下的键合可靠性。文章首先简要介绍了键合丝的发展历史。其次,介绍了Cu键合丝的可制造性和可靠性。最后,提出了键合丝的发展趋势。

一种高速A/D转换器时域重构技术研究

A/D转换器在航空航天系统中的重要元器件,随着器件转换时钟频率不断提高而其工作环境不断恶化,如何准确测试其时间参数对于全面评价A/D转换器性能特别重要。目前对于高速A/D转换器时间参数测试,主流方法是通过示波器直接测试其输出,该方法对于示波器采样速度要求比较高。文章提出一种高速A/D转换器时域重构技术,可以通过计算机数字信号处理方法来实现高速A/D转换器时间参数测试,同时避免对示波器采样速度的依赖。同时,在研究高速A/D转换器时域重构技术方法及其应用的基础上,通过了相关试验验证。

一种注入增强型快速SOI-LIGBT新结构研究

薄顶层硅SOI(Silicon on Insulator)横向绝缘栅双极型晶体管(Lateral Insulated-Gate Bipolar Transistor, LIGBT)的正向饱和电压较高,引入旨在减小关断态拖尾电流的集电极短路结构后,正向饱和电压进一步增大。提出了一种注入增强型(Injection Enhancement, IE)快速LIGBT新结构器件(F-IE-LIGBT),并对其工作机理进行了理论分析和模拟仿真验证。该新结构F-IE-LIGBT器件整体构建在薄顶层硅SOI衬底材料上,其集电极采用注入增强结构和电势控制结构设计。器件及电路联合模拟仿真说明:新结构F-IE-LIGBT器件在获得较小正向饱和电压的同时,减小了关断拖尾电流,实现了快速关断特性。新结构F-IE-LIGBT器件非常适用于SOI基高压功率集成电路。

集成电路微组装用环氧粘接胶树脂析出及控制研究

环氧粘接胶常用作集成电路粘接材料。在其固化过程中,经常观察到树脂析出现象。树脂析出物会沾污键合区,带来键合可靠性问题。本文利用接触角的方法研究了树脂析出的机理,讨论了基板粗糙度和树脂析出的关系,初步得出真空烘培对于树脂析出有较大影响,而基板粗糙度和树脂析出的严重程度无必然关联。

X波段GaAs MMIC低噪声放大器设计研究

文章针对雷达和卫星通信等微波系统需求,设计一种X波段GaAs单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)低噪声放大器。该电路为两级放大器级联结构,采用自偏置电路结构,实现单电源3.5 V供电。通过电感峰化和宽带匹配等技术实现X波段的工作频率全覆盖,并实现较低的噪声系数。测试结果表明,在8~12 GHz频率范围内,低噪声放大器功率增益大于23 dB,噪声系数小于1.7 dB,输出1 dB压缩点功率大于13 dBm。

应用于柔性电子的超薄硅基芯片研究进展

柔性电子技术在近些年得到了快速发展,越来越多的柔性电子系统需要柔性、高性能的集成电路来实现数据处理和通信。通过减薄硅基芯片可以获得高性能的柔性集成电路,但是硅基芯片减薄之后的性能有可能发生变化,并且在制备、转移、封装的过程中极易产生缺陷或者破碎,导致芯片性能退化甚至失效。因此,超薄硅基芯片的制备工艺和柔性封装技术对于制备高可靠性的柔性硅基芯片十分关键。在此背景下,文章综述了柔性硅基芯片的力学和电学特性研究进展,介绍了几种超薄硅基芯片的减薄工艺和柔性封装前沿技术,并对超薄硅基芯片在柔性电子领域的应用和发展进行了总结和展望,为柔性硅基芯片技术的进一步研究提供参考。

新型空间太阳能电池用的钙钛矿薄膜与器件的电子辐照效应

钙钛矿太阳能电池由于具有高效率、低成本、高比功率以及明显优于硅基和Ⅲ-Ⅴ化合物太阳能电池的辐照抗性等优点,被认为是新型空间太阳能电池的有力竞争者之一.目前,人们重点关注钙钛矿太阳能电池的辐照效应,而对核心的钙钛矿薄膜的辐照损伤机理研究较少.本文首先利用蒙特卡罗法模拟预测了钙钛矿太阳能电池的电子辐照效应,然后结合电子辐照前后钙钛矿薄膜的微观组织结构表征和光学/电学性能对比,阐述了薄膜的辐照损伤机理,并对钙钛矿太阳能电池的电子辐照可靠性进行了评价.研究表明,混合阳离子钙钛矿薄膜与太阳能电池表现出优异的电子辐照抗性.即使在累计剂量达5×10^(15)e·cm^(-2)的100 keV电子辐照下,电池依然可保持17.29%的平均能量转换效率,维持了约85%的初始效率水平.本研究为新型空间太阳能电池的抗辐照加固设计提供了理论与实验依据,有助于提高新型空间太阳能电池的服役性能与可靠性.

电子元器件可靠性试验方法研究

电子元器件是系统和组件的重要组成部分,提高电子元器件的可靠性是系统可靠运行的基础。在对产品发布之前需要对其可靠性的性能进行评估,因此需要对其进行可靠性试验。然而,在正常条件下对其进行试验所花费的成本是巨大的,特别是军用装备,可靠性要求更为严苛。因此需要研究一些试验方法来测试其可靠性指标。本文主要对常用的可靠性试验方法进行了介绍,包括高加速寿命试验、可靠性增长实验、加速寿命试验等可靠性试验方法,并对可靠性试验方法进行了总结和展望。

声表面波滤波器温度敏感性仿真研究

针对不同温度场情况下任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的声表面波(SAW)滤波器的温度敏感性精确计算问题,首先将温度场以热应力、热应变的方式耦合声/电本征方程并考虑封装模型的电磁因素,再结合分层级联算法和全波仿真技术,计算任意复杂膜系结构和电路拓扑结构的SAW滤波器的温度敏感性,实现不同温度作用下SAW滤波器频率响应曲线、频率温度系数(TCF)值、损耗、带宽及带外抑制等性能的综合分析。通过41°Y-X LiNbO_(3)/SiO_(2)/Si_poly/Si(111)复合衬底SAW滤波器的优化设计与研制,其设计优化结果与实验结果吻合较好,验证了该方法的有效性和可行性。

双极晶体管空间辐射效应的研究进展

双极晶体管具有电流驱动能力强、噪声低、线性度高等优点,已成为航天飞行器中常用的电子元器件。然而,在空间辐射环境下服役时,双极晶体管容易发生性能退化,进而危及航天设备的运行。因此,本文综述了双极晶体管在空间辐射环境中产生的损伤效应,主要包含电离损伤效应、位移损伤效应以及电离/位移损伤协同效应,并分析了双极晶体管的性能退化规律以及损伤机理,从而为双极晶体管的抗辐射研究提供一定的参考。

导电胶加速寿命模型评价方法研究

简要介绍了导电胶的失效模式和机理,设计加速寿命试验对导电胶工艺可靠性开展研究,选取导电胶工艺中的关键参数进行正交试验,确定温度应力作为导电胶贴装失效的加速应力。采用定时截尾方法进行试验,利用Arrhenius模型对试验结果进行分析,建立导电胶加速寿命可靠性评价模型,最终完成了对导电胶加速寿命可靠性模型的评价,为导电胶工艺在半导体集成电路中的应用和可靠性改进提供依据。

汽车电子技术的发展与应用

本文主要论述了汽车电子技术的发展与应用。该研究的目的是更好地了解这项技术对汽车行业的影响。通过大量的文献研究和实际案例分析,全面研究了汽车电子技术的发展趋势和应用领域。研究结果表明,汽车电子技术在智能化、互联互通、车联网、绿色环保等方面取得了显著进展。其应用包括但不限于自动驾驶、智能驾驶辅助系统、车载娱乐系统等,可提高汽车的安全性、舒适性、节能性和环保性能。未来,汽车电子技术将不断发展,为人们带来更便捷、高效、安全的出行体验。

电子行业产品质量管理工作研究

新时期,我国电子行业得到了迅猛发展,电子产品的性能、质量、技术水平等诸多方面都取得了优秀的成绩。电子产品质量管理工作的开展对电子行业的稳定持续发展有着重要的基础作用,也是监督电子行业遵循行业制度、国家政策的关键工作之一。本文从电子产品质量管理的工作内容、工作重点作为切入点,分析新时期强化电子产品质量管理工作的重要性,探析如何在新时期背景下提升电子产品质量管理的路径,旨在为相关工作的开展提供借鉴。

电子元器件失效分析技术探讨与展望

作为高技术战争和电子战的重点,电子元器件是武器装备向电子化、自动化、智能化发展不可或缺的基本所在。大多数情况下,武器装备的故障是由元器件导致的,因此,做好电子元器件失效分析工作是至关重要的。本文简单介绍了电子元器件失效分析的基本流程,失效分析技术手段以及当前失效分析技术发展趋势,旨在为电子元器件失效分析技术进一步发展提供参考依据。

AuSn合金在电子封装中的应用及研究进展

AuSn合金焊料因其具有优良的抗腐蚀、抗疲劳特性和高强度、高可靠性等优点而在气密性封装、射频和微波封装、发光二极管(LED)、倒装芯片(Flip-chip)、激光二极管(LD)、芯片尺寸封装(CSP)等方面得到广泛的应用。从电子封装无铅化和合金焊料的可靠性等方面,对AuSn合金焊料的物相结构和材料性能进行了讨论,并对AuSn合金焊料在电子封装中的应用及其研究进展进行了总结和展望。

微电子器件抗辐射加固技术发展研究

对微电子器件抗辐射加固的发展态势进行了分析研究。目前,对微电子器件进行抗辐射加固的主要技术是抗辐射加固设计和抗辐射加固工艺;微电子技术的进步促进了抗辐射加固的新设计技术、新工艺技术、封装技术和试验手段不断发展,刺激了完整有效的设计、验证体系和制造能力的形成;领先国家的技术发展重点在于加强设计、工艺、制造领域的抗辐射加固能力,提升微电子器件的抗辐射加固指标、容错能力和高可靠性品质。研究结果对建立完整的抗辐射加固体系,加速抗辐射加固技术发展具有一定的参考价值。

高密度电子系统的微热控技术研究

在摩尔定律提出之后的50年时间里,电子系统的集成度和组装度不断提高,功率和热流密度越来越大,微热管理技术已成为高密度电子系统(包括元器件、芯片、组/部件及系统本身)设计与制造的重要研究目标。文章分析了微热控技术的发展背景,叙述了微通道、微热管和微喷射等三种基本热控系统的典型结构和工作原理。最后,介绍了近年来具有代表性的微热控技术的发展现状和技术成果。

中美纳电子技术发展对比研究

以见诸报道的资料为基础,对中美纳电子技术的国家发展计划、经费支持、纳电子技术的成果、发展现状及应用等方面进行了对比;针对中美纳电子技术间存在的差距,对我国如何发展纳电子技术提出建议。

引线键合在温度循环下的键合强度衰减研究

研究了18、25、30μm三种金丝和25、32、45μm三种硅铝丝键合引线在不同温度循环次数下的键合强度衰减规律,并研究了拉断模式的比例。结果表明,所有试验样品,无论是否经历温度循环,均达到了GJB548B-2005方法2011.1中的最小键合强度要求,均未出现焊点拉脱的现象。随着温度循环次数的增加,金丝键合强度先略微增大,后缓慢减小并趋于平缓。硅铝丝键合强度先较快减小,后缓慢减小,并趋于平缓。相比于金丝,硅铝丝在0~50次的温度循环下键合强度衰减较快。通过曲线拟合,获得不同丝径下的键合强度衰减变化方程。