一种高密度系统封装的设计与制作

介绍了硅基内埋置有源芯片多层布线工艺、低温共烧陶瓷(LTCC)基板工艺、芯片叠层装配等高密度系统级封装技术,重点介绍了系统级封装技术的总体结构设计、主要工艺流程、三维层叠互连的关键工艺技术,以及系统测试和检测评价等技术.     

非光敏BCB工艺技术研究

非光敏BCB介质具有介电常数小、吸水率低、热稳定性好、力学性能优良、固化温度低,以及表面平坦化特性好等优点,作为重要的介质材料,已经应用于薄膜多芯片组件(MCM)基板布线中.文章研究了薄膜多层布线工艺中非光敏BCB介质的涂覆、固化工艺,以及等离子刻蚀工艺;提出了优化的涂覆和固化工艺参数,使用适当的刻蚀掩膜以及优化后的刻蚀工艺参数,进行图形刻蚀,获得了厚度为4 μm、表面粗糙度小于150 nm的表面平整的非光敏BCB介质膜,并在薄膜MCM多层布线基板中得到较好运用.     

MgO和STO基片上制备YBCO高温超导薄膜生长研究

用AFM和XRD研究在MgO和STO基片上外延生长2-200nm的YBCO高温超导薄膜的生长机制。采用倒筒式直流溅射装置,首次实现单轴驱动双轴旋转技术,本质上实现同时在MaO基片和STO基片上沉积同一均匀厚度的YBCO薄膜。     

蓝宝石上射频溅射沉积CeO2外延缓冲层

研究了基片温度、溅射功率对采用射频溅射沉积在(1102)蓝宝石基片上的CeO2薄膜生长的影响.过低的沉积温度、溅射功率都会导致CeO2薄膜呈[111]取向生长.在基片温度为700～750 ℃,溅射功率为100～150 W,溅射气压为14 Pa下沉积了高质量[00l]取向的CeO2缓冲层.通过X射线衍射和原子力显微镜表征CeO2薄膜的结构和表面形貌.在最优化条件下制备的CeO2薄膜具有优良的面内面外取向性和平整的表面.在CeO2缓冲层上制得的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜为完全[00l]取向,面内取向性良好,并具有优越的电学性能,其临界转变温度(Tc)为89.5 K,临界电流密度Jc(77 K,0T)约为1.8×106 A/cm2,微波表面电阻Rs(77 K,10 GHz)大约为 0.30 mΩ.     

金丝球焊复合键合工艺可靠性研究

对芯片铝焊盘上不同重叠面积的金丝球焊复合键合的可靠性进行研究,并与非复合键合进行对比。结果表明,随着复合键合重叠面积的减少,键合拉力和界面生成的合金化合物面积均无明显变化,而剪切强度呈下降趋势。高温储存结果表明,复合键合拉力值满足国军标要求。复合键合有掉铝和弹坑缺陷隐患。经分析,原因是复合键合时施加的超声能量破坏了硅及金属化的结合态,在硅及金属化的结合界面上形成微裂纹。复合键合在高可靠电路中应进行键合参数优化并验证充分后使用。     

基于MCM-D工艺的3D-MCM工艺技术研究

基于MCM-D薄膜工艺,开展了3D-MCM相关的无源元件内埋置、芯片减薄、芯片叠层组装、低弧度金丝键合、芯片凸点,以及板级叠层互连装配等工艺技术研究。通过埋置型基板、叠层芯片组装、板级叠层互连,实现了3D-MCM结构,制作出薄膜3D-MCM样品;探索出主要的工艺流程及关键工序控制方法,实现了薄膜3D-MCM封装。