硅基MOSFET功率放大器TO-3封装热性能研究

针对某款硅基MOSFET功率放大器TO-3封装散热问题,研究了其内部2个功率芯片在35 W下的热性能.通过建立该款功率放大器TO-3封装的有限元仿真模型,采用热仿真软件对这2个功率芯片的间距、焊片材料和厚度以及基板材料和厚度进行仿真优化,分析各个变量对芯片结温的影响.仿真结果表明在管基材料确定的情况下,氧化铍基板和金锡焊片对器件散热有较明显的效果.选用2.5 mm厚的10#钢和其他优化参数进行仿真,结果显示芯片位置处的温度最高,最高温度约为88℃.通过制备相应产品对比了优化前后该款功率放大器的温度变化,测试结果显示优化后器件热阻从2.015℃/W降低到1.535℃/W,产品散热效率提高了约23％.     

大功率LED低热阻封装技术进展

散热是大功率LED封装的关键技术之一,散热不良将严重影响LED器件的出光效率、亮度和可靠性。影响LED器件散热的因素很多,包括芯片结构、封装材料(热界面材料和散热基板)、封装结构与工艺等。文章具体分析了影响大功率LED热阻的各个因素,指出LED散热是一个系统概念,需要综合考虑各个环节的热阻,单纯降低某一热阻无法有效解决LED的散热难题。文中还对国内外降低LED热阻的最新技术进行了介绍。     

基于ANSYS的TO-220封装功率器件热特性校准及优化设计

针对TO-220封装的功率器件,利用ANSYS软件对其进行三维建模及模型校准,校准过程研究了有无PCB板、热源厚度及有无引线对模型准确性的影响。进而基于校准后模型,研究了粘结层面积、芯片相对于基板位置以及基板面积与散热效果的关系。分析结果表明,焊料层面积大小对散热基本没影响,芯片在粘片工艺中应尽量把芯片放置在中间往下方位置,而基板面积越大,芯片散热效果越好。     

大功率集成封装白光LED模组的散热研究

采用有限元分析软件ANSYS,分别对基于均温基板和金属芯印刷电路板结合太阳花散热器的100 W的大功率集成封装白光LED进行了热分析。结果发现:(1)相比金属芯印刷电路板,均温基板提高了LED芯片的均温性,可使每个LED芯片的温度分布一致,且每个芯片的最高温度比最低温度仅高1.1℃,避免了局部热点,从而提高了大功率集成封装白光LED的可靠性,保证了它的寿命。(2)太阳花散热器非常适合大功率集成封装白光LED模组的散热。因此对于大功率集成封装白光LED模组而言,均温基板结合太阳花散热器是一种有效的散热方式。     

电子系统封装器件的传热研究

开发了一个电子系统封装(SIP)典型器件的传热模型,用数值方法模拟了器件的热传递过程和温度分布状况,探讨了各种设计参数和物性参数对温度场的影响。计算结果表明:当t = 1 400 s,以LCP为基板时SIP器件传热过程达到稳定态,基板导热系数和对流换热系数是影响器件散热速率的关键参数,此外还计算了对于不同的环境对流换热系数和不同基板材料,不使芯片产生热失效所允许的输入功率耗散密度。这为研究高密度电子封装器件的热特性,进一步改善器件的热性能提供了理论依据。     

高温高效率半导体激光器阵列封装结构研究

分析了热沉和陶瓷基板对背冷式封装结构半导体激光器阵列性能的影响.通过栅格化厚铜填充技术降低了复合金刚石热沉的等效电阻,并实现了热膨胀系数匹配;采用热沉和陶瓷基板嵌入焊接技术,提高了封装散热能力和稳定性.制作了间距为0.4 mm的5Bar条芯片阵列样品,在70℃热沉温度、200 A工作电流(占空比为1％)条件下进行性能测试,结果显示器件输出功率为1 065 W、电光转换效率为59.2％.在高温大电流条件下进行了 1 824 h寿命试验,器件表现出良好的可靠性.     

远程荧光LED球泡灯热仿真分析

采用FloEFD流体分析软件分析了改变LED散热器翅片数和基板厚度对LED球泡灯热量的影响。首先对LED芯片进行仿真,然后用蓝宝石替换LED芯片其他部分简化后仿真,将两者进行了对比。接着对远程荧光LED集成封装光源进行了热模拟,发现将大功率芯片集成在铝基板上,工作时产生的热量非常大,模拟时芯片的结温在159.9℃,超过了LED正常工作结温,所以仅仅依靠铝基板难以达到散热要求。最后对LED球泡灯散热器不同翅片数和不同基板厚度分别进行了热仿真,得出当翅片数为16,基板厚度为2mm时,LED球泡灯的整体散热良好,模拟结果显示LED芯片的温度只有83.8℃,完全满足散热要求。     

Si基埋置型GaAs芯片封装技术及其热分析

传统贴置型芯片封装集成度低、散热效果差,为提高GaAs芯片的封装集成度与散热效果,基于MEMS异质集成技术提出一种毫米波硅埋置型三维封装模型结构,借助 COMSOL软件开展热学仿真优化,得到芯片温度与封装基板厚度、底座厚度、涂覆银浆厚度、硅通孔(TSV)距离芯片中心位置及个数的变化规律,获得芯片埋置的热学最优化工艺参数,最终确定的模型集成度高、体积小、散热效果好,封装体积仅为20ｍｍ×10ｍｍ×1ｍｍ,可以实现三维堆叠,芯片工作温度要比传统贴片封装模型降低13.64℃,符合芯片正常工作的温度需求。     

后摩尔时代的封装技术

介绍了在高性能的互连和高速互连芯片(如微处理器)封装方面发挥其巨大优势的TSV互连和3D堆叠的三维封装技术。采用系统级封装(SiP)嵌入无源和有源元件的技术,有助于动态实现高度的3D-SiP尺寸缩减。将多层芯片嵌入在内核基板的腔体中;采用硅的后端工艺将无源元件集成到硅衬底上,与有源元件芯片、MEMS芯片一起形成一个混合集成的器件平台。在追求具有更高性能的未来器件的过程中,业界最为关注的是采用硅通孔(TSV)技术的3D封装、堆叠式封装以及类似在3D上具有优势的技术,并且正悄悄在技术和市场上取得实实在在的进步。随着这些创新技术在更高系统集成中的应用,为系统提供更多的附加功能和特性,推动封装技术进入后摩尔时代。     

基于SOP生产工艺的系统级封装

提出了一种基于SOP24基板及生产工艺,利用空余的管脚焊盘放置被动元件实现内部互连,制作SiP封装集成电路的封装工艺。选择红外发射电路,使用HT6221红外编码器芯片、电阻、三极管等无源元件,制造出集成了驱动电路的红外发射芯片。建立开发平台对内部器件的布置进行优化,最终制作出工艺简单、性能可靠的SiP封装器件。用一个标准的SOP24封装组件实现了完整的系统功能,面积比系统级封装前减少50％,可靠性大幅度提高,用户使用该芯片开发产品的难度大大降低。     

微电子封装与设备

本文介绍了目前国际微电子封装的发展趋势,阐述了我国微电子封装发展的特点,说明了发展微电子封装设备的必要性,并提出发展我国徽电子封装设备的几点建议。     

金锡焊料及其在电子器件封装领域中的应用

本文介绍了Au80%Sn20%焊料的基本物理性能。同时介绍了这种焊料在微电子、光电子封装中的应用。     

集成电路封装行业动力节能运行实践经验与探讨

通过在动力系统中安装变频器、暖通空调机组由全自动控制改人工与自动相结合的控制方式、冬季电制冷改自然制冷等方面进行了实践与探索。     

分立器件封装及其主流类型

分立器件封装也是微电子生产技术的基础和先导。本文介绍国内外半导体分立器件封装技术及产品的主要发展状况,评述了其商贸市场的发展趋势。     

弹坑与失铝

本文主要阐述了弹坑、失铝产生的原因,并提出相应的解决办法。     

用于高速光电组件的光焊球阵列封装技术

本文介绍了用于高速光电组件的表面安装型焊球阵列(BGA)封装技术。     

微电子封装设备市场分析

微电子封装与测试产业的快速增长带动了微电子封装设备市场的增长。本文介绍了近年的微电子封装设备市场的发展情况。     

挠性基板的芯片级封装技术

挠性印制电路(FPC)在IC封装中的应用,推进了电子产品小型化、轻量化、高性能化的进程,同时也推动了FPC向高密度方向发展。本文概述了基于挠性印制电路的芯片级封装技术,包括平面封装和三维封装技术,以及芯片级封装技术的发展对挠性载板的影响。     

MEMS封装技术的发展及应用

封装技术在微电子机械系统(MEMS)器件中的地位和作用越来越重要。本文归纳与总结了MEMS封装的特点和发展趋势,重点对MEMS封装技术的应用进行了分析,最后给出一些有益的想法和看法。     

MEMS加速度传感器的原理及分析

主要介绍了五种目前常见的基于MEMS技术的加速度传感器,从物理结构的角度对这几种传感器的测量原理进行了分析,不但着重介绍了已经较为成熟且形成产业化的硅微电容式、压阻式、热电耦式加速度传感器,而且对目前较为前沿的光波导式加速度传感器也进行了一些分析和介绍。