电子封装用钢基体外壳除氢研究

钢基体(如10#钢)外壳在混合集成电路中大量使用,该外壳生产时,会接触或产生大量氢气。研究表明,密封电子器件中的氢会导致砷化镓、氮化镓等半导体芯片失效,影响器件长期可靠性。本文研究了电子封装用钢基体外壳内部的氢含量,分析了当前典型制备工艺下氢含量的产生原因,对比了不同镀种外壳的氢含量差异,并讨论了产生差异的原因。针对烧结及镀覆工序展开除氢试验,对经过低温/高温激发的封盖密封外壳,进行了氢含量测试,并获得了氢含量规律。研究结果为外壳制备提供了建议,也为外壳后续使用提供了依据。

一种适用于DC/DC变换器的双向磁反馈电路研究

针对隔离式DC/DC变换器空间辐射应用的特殊性,为了提高反馈精度和稳定性,一般采用磁隔离反馈电路。介绍了几种常用的幅值调节磁反馈电路工作原理,针对其存在的需要额外的次级供电电压问题,引入正-反激式幅值调节双向磁反馈电路,并对该电路进行改进,在实现相同功能的前提下,以双绕组变压器替代三绕组变压器,有效减小了磁芯体积,简化了电路结构。详细分析了该电路的工作原理、脉冲采样电路和磁反馈变压器设计方法,并以该种磁反馈电路为基础,搭建了一台100 W输出DC/DC变换器实验样机,仿真和实验结果证明了该磁隔离反馈电路的有效性,并为工程设计提供了理论指导。

电子封装外壳均匀性及差异性电镀方案设计

介绍了电子封装外壳均匀性及差异性电镀的设计方案。通过旋转电镀实现电子封装外壳镀层均匀性的要求,采用双电源方式实现封装外壳镀层差异性的要求。

CPC基板表面阻焊层制备与阻焊效果研究

为解决金属-陶瓷封装外壳底板和环框钎焊时焊料流淌不受控制问题,通过在底板上制备陶瓷阻焊层,实现了对焊料的阻挡,达到了精确控制焊料流淌区域的目的。采用扫描电镜对氮化铝和氧化铝两种阻焊层进行了研究和分析,结果表明:氮化铝阻焊层由柱状颗粒构成,颗粒之间尺寸差异性小,并且近似层状堆叠,组织结构比较松散、不致密,内部有孔隙和裂纹,容易被焊料渗透,阻焊效果不理想。与之相反,氧化铝形成的阻焊层由大小不等的块状颗粒构成,颗粒之间相互填充,形成的结构较致密,内部没有孔隙、裂纹等缺陷,可以很好地阻止焊料的渗透,阻焊效果明显优于氮化铝。

Ag72Cu钎焊阻焊技术研究

以某功率放大器金属封装外壳为研究对象,运用微观组织分析方法,对氮化铝和氧化铝两种不同的陶瓷粉体浆料构成的阻焊层的阻焊结构进行了分析。氮化铝阻焊浆料由于其内部组织颗粒之间比较松散且有孔洞,与基体结合力不强,阻焊效果差。氧化铝浆料阻焊层具有结构致密度更高、与基体结合力更强等特点,阻焊效果良好,采用其制备的阻焊层可满足芯片摩擦焊区域不允许出现焊料流淌的要求,实现Ag72Cu硬钎焊阻焊的目的。

超临界流体改善IGZO薄膜晶体管光电特性研究

随着高速、高分辨率、全透明的显示技术不断发展,对全透明薄膜晶体管(Thin-Film Transistor, TFT)的电学和光学性能均提出了更高的要求。首先在玻璃衬底上制备了以非晶铟镓锌氧化物(Amorphous Indium-Gallium-Zinc Oxide, a-IGZO)为有源层、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)为电极的全透明薄膜晶体管。并以低温环保的超临界流体技术进一步改善器件特性,超临界流体具有高溶解和高渗透性,可进入器件内部,修复材料中的断键,消除器件的缺陷,进而提升器件综合性能。实验结果表明,处理后器件的亚阈值摆幅从451.44 mV/dec下降至231.56 mV/dec,载流子迁移率从8.57 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)增至10.46 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),电流开关比提升了一个数量级。此外,超临界处理后器件的光电应力稳定性和光学透明度均得到有效改善。

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。

面向微电子组装的智能车间系统

近年来,智能制造在全球范围内快速发展,美、英、德等发达国家纷纷提出“先进制造业伙伴计划”“工业2050”“工业4.0战略计划”等一系列战略,对国际产业发展和分工格局带来了深远影响。随着“中国制造2025”的发布,新一代信息技术与制造业深度融合,把“智能制造”“大数据”“互联网+”等信息技术的先进理念贯穿到产品设计、制造、服务等全生命周期的各个环节及相应系统的优化集成中,进一步提升产品质量、利润和服务水平,减少资源消耗,开拓制造业创新、绿色、协调、开放、共享发展新局面。

混合集成电路数字化制造技术研究

为进一步适应混合集成电路向多品种、变批量的生产模式转变以及满足快速、高质量交付的市场需求,针对混合集成电路制造领域的数字化转型进行了研究。首先,实现数字化制造需要在建立企业整体业务架构的基础上综合考虑生产与管理、设计的相互关系,通过分析混合集成电路生产制造特点及三者之间的关系,提出了智能工厂的整体架构和思路。其次,数字化制造建立的过程需要自动化和信息化双管齐下,针对自动化集成本文提出了柔性自动化互连线体的设计方案,结合先进的制造设备实现了柔性制造;针对信息化集成,通过研究和开发制造运行系统,运用大数据分析等实现数据实时传递、分析和快速响应。再次,通过数字孪生技术建立虚拟工厂,实现虚拟世界和现实世界的互动和链接。最终,通过分析数字化建设过程中的投入得出数字技术研究关键是数字化团队的建立。通过研究混合集成电路数字化制造技术,解决了企业需求,同时为同行业的数字化转型提供了借鉴意义。

基于陶瓷衬底的薄膜再布线工艺及组装可靠性研究

随着军用武器装备向着智能化、小型化方向发展,业界对集成封装技术提出了更高的要求。基于陶瓷衬底的高密度薄膜再布线技术可应用于薄膜陶瓷多芯片组件(MCM-C/D)封装结构,实现感知系统、计算系统、测试系统等的小型化集成。制备了基于高温共烧陶瓷衬底的两层金属两层介质(HTCC-2M2P)结构的高密度载板样品,布线密度≤40μm/40μm,经过高温存储、温度循环等环境考核后,再布线层的可组装性满足GJB548标准对于焊接和引线键合的技术要求。

元器件类军工科研项目管理研究

元器件类军工科研单位作为国防工业重要组成部分,是贯彻履行强军首责、科技兴军,保障国防建设和推动科技创新的重要力量,如何运用现代化项目管理理念,提高军工元器件类科研项目的管理水平,实现“短平快”的项目管理目标,对国防军工科研任务的高质量完成具有重要现实意义。

磁性元件等离子清洗烧蚀现象分析及解决措施

在混合集成电路装配过程中,采用等离子清洗是提升工艺可靠性的一种有效方法。混合集成电路采用多种有源器件和无源器件,对于其中的磁性元件,等离子体遇到磁场被束缚,造成离子聚集,当射频能量偏大或未采取有效保护措施时,易出现发光放电现象,产生烧蚀。从一个等离子清洗失效案例入手,针对清洗过程中磁性元件烧蚀现象进行了详细分析,并提出了相应的改进措施。

波导缝隙天线研究中的“三匹配”问题

低剖面、轻量化、高效率多波段多极化共口径波导缝隙相控阵天线是航天航空领域侦察监视雷达系统的研究热点和难点。本文提出了异形波导嵌套/叠加实现波导缝隙天线多极化、多波段共口径的研究思路,研究了异形波导嵌套/叠加实现波导缝隙天线共口径、高效率、低剖面和轻量化技术途径和方法,探索研究了波导缝隙天线研究中“三个匹配”问题,提出了异形波导结构模式匹配、辐射天线口径场匹配和多物理场集成匹配等“三匹配”的技术方向和研究路径,为进一步研究多极化、多波段和共口径波导缝隙相控阵天线奠定了基础。

研磨型AlN基板表面腐蚀对AlN-AMB覆铜板剥离强度的影响

为了解决研磨型氮化铝(AlN)基板制备的氮化铝活性金属钎焊(AlN-AMB)覆铜板剥离强度低的问题,采用浓度为0.25 mol/L的NaOH水溶液,在50℃条件下,对研磨型AlN基板表面进行腐蚀,开展腐蚀前后AlN基板表面微观形貌及AlN-AMB覆铜板界面剥离强度等的对比探究。结果表明,研磨型AlN基板表面存在大量破碎晶粒和微裂纹,所制备的AlN-AMB覆铜板气孔率较高,界面剥离强度只有5.787 N/mm。腐蚀可有效去除其表面破碎晶粒和微裂纹,提升AlN基板表面致密度和一致性。采用35 min腐蚀AlN基板制备的AlN-AMB覆铜板气孔率大幅降低,剥离强度提升至10.632 N/mm,相比处理前提升了83.7%。

开关电源SiP技术应用研究

通过对开关电源内部标准单元电路构成和内部元器件的特性分析研究,结合Si P技术,采用LTCC/HTCC工艺技术制作多层3D结构,实现开关电源电路中标准单元电路3D结构设计,有效提高了空间利用率,减小了体积。同时对该结构的热力载荷进行了可靠性分析,最后通过实际产品设计验证,证明Si P技术在开关电源中应用的可行性。

混合导体LTCC基板可靠性研究

从混合导体LTCC基板的微观结构,导体的附着力,导体键合强度,多层互连导带电阻以及基板绝缘电阻等方面,对混合导体LTCC基板的可靠性进行了分析研究。结果表明:基板内部的银导体不存在迁移现象,导体的附着力、键合强度以及基板的绝缘电阻等性能均比较理想。

高精度电子式旋转变压器的设计技术及应用

介绍了高精度电子式旋转变压器的设计及在单、双速系统中的应用,重点叙述了设计原理、关键单元并进行了系统误差验证。该高精度电子式旋转变压器最高精度达2.5″。

混合集成技术代际及发展研究

混合集成技术是一种将零级封装直接组装封装为1~3级封装模块或系统,以满足航空、航天、电子及武器装备对产品体积小、重量轻、功能强、可靠性高、频率宽、精密度高、稳定性好需求的高端封装技术。从二十世纪七十年代至今,混合集成技术历经了从厚薄膜组装到多芯片组件(MCM)、系统级封装(SiP)、微系统集成等阶段。它始终专注于微观器件与宏观器件的联结,是一种融合设计、材料、工艺、工程、实验的多学科持续创新技术;文中通过分析研究不同时期混合集成技术的工艺特征、技术要点和典型产品,归纳与总结首次提出混合集成技术代际划分,同时根据不同代际的技术特征与趋势,对下一代混合集成技术的发展方向进行预测。

迅速发展的三维电子封装技术

引言３Ｄ是国际上近几年正在迅速发展着的电子封装技术，又称为立体微电子封装技术。各类ＳＭＤ（表面贴装器件）的日益微小型化，引线的细线及窄间距化，实质是可实现ｘ，ｙ平面（２Ｄ）上微电子组装的高密度化；而３Ｄ则是在２Ｄ的基础上进一步向ｚ方面，即向空间发展的...

混合集成技术代际及发展研究

混合集成技术是一种将零级封装直接组装封装为1~3级封装模块或系统,以满足航空、航天、电子及武器装备对产品体积小、重量轻、功能强、可靠性高、频率宽、精密度高、稳定性好需求的高端封装技术。从20世纪70年代至今,混合集成技术历经了从厚薄膜组装到多芯片组件(MCM)、系统级封装(SiP)、微系统集成等阶段。它始终专注于微观器件与宏观器件的联结,是一种融合设计、材料、工艺、工程、实验的多学科持续创新技术。通过分析研究不同时期混合集成技术的工艺特征、技术要点和典型产品,通过归纳与总结首次提出混合集成技术代际划分,同时根据不同代际的技术特征与趋势,对下一代混合集成技术的发展方向进行预测。