叠层芯片应用的封装挑战与解决方法

叠层管芯封装的不断发展导致该技术能有效地在同一基底内增大电子器件的功能和容量,作为单个芯片。蜂窝电话及其它消费类产品中叠层芯片封装的应用增长促使能够在给定封装尺寸中封装多层芯片。介绍了叠层芯片封装技术中最主要是满足总封装高度的要求。用于叠层芯片封装的技术实现方法包括基片减薄、薄裸芯片贴装、小形貌引线键合、与无支撑的边缘键合以及小偏倒成形等。集中介绍了叠层管芯互连要求。介绍了倒装芯片应用中的正向球形键合、反向球形键合和焊凸凸焊技术,讨论了优点和不足。说明球形键合机的发展能够满足叠层芯片封装的挑战,即超低环形状、长引线跨距和悬空键合等。     

叠层封装技术

首先介绍叠层封装技术的发展现状及最新发展趋势,然后采用最传统的两层叠层封装结构进行分析,包括描述两层叠层封装的基本结构和细化两层叠层封装技术的SMT组装工艺流程。最后重点介绍了目前国际上存在并投入使用的六类主要的叠层封装方式范例,同时进一步分析了叠层封装中出现的翘曲现象以及温度对翘曲现象的影响。分析结果表明:由于材料属性不同会引起正负两种翘曲现象;从室温升高到150℃左右的时候易发生正变形的翘曲现象,在150℃升高至260℃的回流焊温度过程中多发生负变形的翘曲现象。     

基于微型焊球的高密度叠层自适应封装技术

为了有效解决Ka频段信号在多层高密度叠层基板之间传输处理过程中的电气互联瓶颈问题,通过采用微型焊球在层间实现信号的垂直互联和支撑连接的方法,同时实现高密度叠层自适应封装,完成了一个高密度集成的小型化毫米波SIP低传输损耗模块的制作。对工作在Ka频段基于微型焊球的高密度叠层自适应封装的设计、制造工艺过程进行了深入研究,开拓了高密度叠层自适应封装微型焊球塌陷率精准控制工艺,基于微型焊球垂直互联以及电磁隔离的设计、SIW滤波器内埋、高密度多层基板焊接工艺等。     

碳化硅器件挑战现有封装技术

碳化硅(SiC)器件的新特性和移动应用的功率密度要求给功率器件的封装技术提出了新的挑战。现有功率器件的封装技术主要是在硅基的绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)等基础上发展起来的,并一直都在演进,但这些渐进改良尚不足以充分发挥SiC器件的性能,因而封装技术需要革命性的进步。在简述现有封装技术及其演进的基础上,主要从功率模块的角度讨论了封装技术的发展方向。同时讨论了功率模块的新型叠层结构以及封装技术的离散化、高温化趋势,并对SiC器件封装技术的发展方向做出了综合评估。     

FOW在叠层CSP封装中的应用

随着电子封装微型化、多功能化的发展,三维封装已成为封装技术的主要发展方向,叠层CSP封装具有封装密度高、互连性能好等特性,是实现三维封装的重要技术。针对超薄芯片传统叠层CSP封装过程中容易产生圆片翘曲、金线键合过程中容易出现0BOP不良、以及线孤（wireloop）的CPK值达不到工艺要求等问题,文中简要介绍了芯片减薄方法对圆片翘曲的影响,利用有限元（FEA）的方法进行芯片减薄后对悬空功能芯片金线键合（Wirebond）的影响进行分析,Filmon Wire（FOW）的贴片（DieAttach）方法在解决悬空功能芯片金线键合中的应用,以及FOW贴片方式对叠层CSP封装流程的简化。采用FOW贴片技术可以达到30％的成本节约,具有很好的经济效益。     

芯片叠层封装的失效分析和热应力模拟

通过高温高湿加速实验对双芯片叠层封装器件的失效进行了研究,观察到存在塑封料与上层芯片、BT基板与塑封料或贴片胶的界面分层和下层芯片裂纹等失效模式.结合有限元分析对器件内热应力分布进行了计算模拟,分析了芯片裂纹的失效机理,并从材料性能和器件结构角度讨论了改善叠层封装器件可靠性的方法.     

基于TSV倒装焊与芯片叠层的高密度组装及封装技术

系统级封装（Si P）及微系统技术能够在有限空间内实现更高密度、更多功能集成,是满足宇航、武器装备等高端领域电子器件小型化、高性能、高可靠需求的关键技术。重点阐述了基于硅通孔（TSV）转接板的倒装焊立体组装及其过程质量控制、基于键合工艺的芯片叠层、基于倒装焊的双通道散热封装等高密度模块涉及的组装及封装技术,同时对利用TSV转接板实现多芯片倒装焊的模组化、一体化集成方案进行了研究。基于以上技术实现了信息处理Si P模块的高密度、气密性封装,以及满足多倒装芯片散热与CMOS图像传感器（CIS）采光需求的双面三腔体微系统模块封装。     

先进封装中引线键合前等离子处理

当今的封装工程师们正面临许多挑战,包括降低封装成本策略、成品率提高工艺过程以及错综复杂的无损伤处理、小尺寸器件如多芯片模块、叠层封装和混合电路封装等。为了确保更高的器件可靠性和最小的制造成本,一种经过充分处理的表面因其能够显著提高键合质量和可靠性而成功地在先进封装的引线键合中扮演了重要角色。气体等离子技术能够用于在引线键合前清洗焊盘以改进键合强度和成品率。这是进行表面处理的一种十分有效的方法,它能够显著地改进制造能力、可靠性以及先进封装的成品率。主要讨论了在引线键合前表面处理采用的等离子体的类型及其相关的一些考虑,并评论了实验结果和环氧树脂排放污染的实例细节及有关衬底材料和器件特性。     

叠层CSP封装工艺仿真中的有限元应力分析

叠层CSP封装已日益成为实现高密度、三维封装的重要方法。在叠层CSP封装工艺中,封装体将承受多次热载荷。因此,如果封装材料之间的热错配过大,在芯片封装完成之前,热应力就会引起芯片开裂和分层。详细地研究了一种典型四层芯片叠层CSP封装产品的封装工艺流程对芯片开裂和分层问题的影响。采用有限元的方法分别分析了含有高温过程的主要封装工艺中产生的热应力对芯片开裂和分层问题的影响,这些封装工艺主要包括第一层芯片粘和剂固化、第二、三、四层芯片粘和剂固化和后成模固化。在模拟计算中发现:(1)比较三步工艺固化工艺对叠层CSP封装可靠性的影响,第二步固化工艺是最可能发生失效危险的;(2)经过第一、二步固化工艺,封装体中发现了明显的应力分布特点,而在第三步固化工艺中则不明显。     

叠层式3D封装技术发展现状

随着电子产品朝小型化、高密度化、高可靠性、低功耗方向发展,将多种芯片、器件集成于同一封装体的3D封装成为满足技术发展的新方向,其中叠层3D封装因具有集成度高、质量轻、封装尺寸小、制造成本低等特点而具有广阔的应用前景。综述了叠层式3D封装的主要类型、性能特点、技术优势以及应用现状。     

基于Imote2的WSN桥梁结构健康监测系统无线传输研究

无线传输在桥梁结构健康监测系统中的应用有效解决了有线传输的布线问题,但同时也带来了一些数据传输上的问题,例如：数据传输时数据包容易丢失而降低通信的可靠性;节点采集的数据序列很难完全时间同步,因而影响数据的精确度;简单的单跳通信只能满足基站节点与叶节点在可视路径内进行通信,在复杂环境下有障碍物阻挡时会导致通信不良或无法通信。可采取如下措施予以改进：通信时运用ACK机制减少数据包的丢失,从而保证传输的可靠性;采用浮动时间同步协议（FTSP）和重采样使节点之间的时钟同步度提高;采用AODV协议实现多跳传输,使节点在通信不良时通过中间节点与基站节点通信,增加通信可靠性并加大通信距离。     

A tunnel lighting control system based on human vision and variable reduction coefficient

Due to the changeable brightness outside the tunnel, the lighting brightness at the exit and entrance of the tunnel needs to be adjusted in time, so as to ensure that the driver can feel the difference of light intensity within the range that the human eye can adapt to when passing through the tunnel. In this paper, a tunnel lighting control strategy based on variable reduction factor is proposed, which can ensure that the lighting around the tunnel is within the range that the human eye can adapt to at any time. Through the field data collection and comparison and experiments, it can be shown that the lighting control method not only can improve the lighting quality in the tunnel, but also have better energy-saving effect and can reduce the cost of manual operation and maintenance.     

基于GSM的无线抄表系统安全性的设计、

将GSM移动通信技术和Meter—Bus总线协议用于远程无线水表抄袁系统,可以对用户用水量进行有效的实时监控,减少人力物力,简化布线,实现数据和能量共同传输。为了实现远程无线抄表,采用光电直读技术计量水表数据,Meter-Bus总线读取水表数据,GSM通信网络发送水表数据三者结合的方法,通过微控制器的综合管理,得到稳定可靠的远程无线抄表系统;对数据短信采用对称加密算法,CRC校验、插入随机数、异或、字节置换和映射的方法实施加密操作,提高了系统安全性,适合以MCU为核心的远程抄表系统。     

信道化发射机在通信对抗中的应用

瞄准式多频点干扰样式可以解决对宽通信频段的干扰问题,该干扰样式可以通过实信号信道化发射机来实现,该发射机可作为通信干扰机应用于移动通信对抗中。以CDMA扩频系统为例,可用该发射机对其实施瞄准式干扰,也可将这种发射机应用于对多个通信系统的干扰中,实现对宽通信频段的有效干扰。     

Fast data broadcasting and receiving scheme for popular videoservice

Using multiple channels to broadcast a popular video can reduce the viewer's waiting time to approach video-on-demand service. For a given bandwidth allocation, pyramid broadcasting schemes can provide users with shorter waiting time as compared with conventional broadcasting schemes. However, for a 120-minute movie, the waiting time is only reduced to 20 minutes as we allocate 4 video channels for the movie. The harmonic broadcasting scheme can reduce the waiting time to 4 minutes but it can not support the live telecast. This paper presents a new broadcasting scheme, which can support live videos and reduce the waiting time to 8 minutes for the above case. With the same waiting requirement for a hot video, the new scheme can greatly reduce the bandwidth requirements and provide heterogeneous users' services     

浅谈计算机信息隐蔽性设计

包含在计算机模块内的信息对于无需这些信息的其他模块是不可存取的,即将不需要的信息都隐藏起来,只允许其他模块知道其本身所需的信息。这样可以使问题求解简单化,从而达到好理解、好实现、好验证、好重用的目标。它可以从整体上保证计算机软件的质量,降低计算机软件的开发和维护成本。     

普适计算与泛印技术

随着数字通信与存储技术的进步，将文化资源按照内容定位方法，可以建立一个把信息送达任意智能设备，任由收藏、取用的全民共享信息的人文环境，我们称之为泛印技术。泛印技术可以看成普适计算模式的一种发展与补充，两者结合组成按需服务的文化基础设施。     

仪表自动化测试平台

自动化测试可以使用PC控制DUT和测试仪表,在无人值守的情况下,进行模块的自动化测试,异常结果处理,生成测试报告。测试人员完成测试用例配置或者测试脚本编写后,点击运行即可以进行其他工作,待自动化测试完成后查看测试报告,分析测试结果。     

Silicon device processing in H-ambients: H-diffusion mechanisms and influence on electronic properties

Hydrogen is an electronically active impurity in Si with some unique properties—it can passivate other impurities and defects, both-at the interface and in the bulk. Controlled introduction of H can lower interface state density, and thereby improve Schottky and MOS devices, and can reduce bulk recombination to increase minority-carrier-controlled device performance. However, excess H can also in troduce defects that can be detrimental to the device properties. Although H is typically introduced by exposing the device to a fluc of atomic species, a suitable device configuration can be passivated by thermal treatment in forming gas. This paper addresses some basic issues of deviee processing in H ambient to improve device performance.     

一种浮空器雷达公路航路图积累方法

提出了一种浮空器雷达公路航路图积累方法,对雷达原始点迹进行统计和处理。该方法通过对目标原始点迹的方位宽度、距离宽度和多普勒频移进行分析,统计出公路航路上的动目标点迹。经过一定时间积累,这些点迹可以在公路航路上形成条带分布,并通过局部多项式拟合形成公路航路统计图。形成的公路图可以用于弥补缺失的地图路段或纠正电子地图误差。将公路航路统计图叠加显示在雷达显示画面上,帮助操作员迅速判断目标的类型;运用形成的公路图可以进行地面动目标点的自动剔除,使雷达显示和情报质量改善。实验结果表明该方法是切实有效的,并具有很好的实用性。