倒装焊结构对太赫兹对数周期天线的影响

设计了一种倒装焊结构,用于340GHz的肖特基二极管探测器。探测单元是基于砷化镓（GaAs）工艺设计的。薄膜陶瓷支撑层旨在为太赫兹检测单元提供封装。通常,导电胶用作天线和输出电路之间的附接。分别对倒装焊结构和无倒装焊结构（类引线键合结构）模型对太赫兹接收天线性能的影响进行研究。为了比较的目的,使用相同的测试系统表征FC结构模型和无FC结构模型（引线键合结构）。通过引线键合与倒装焊测试增益的结果比较,表明倒装焊结构可以作为大规模太赫兹检测阵列封装的低成本解决方案。     

基于埋置式基板的3D-MCM封装结构的研制

研制一种用于无线传感网的多芯片组件(3D-MCM).采用层压、开槽等工艺获得埋置式高密度多层有机(FR-4)基板,通过板上芯片(COB)、板上倒装芯片(FCOB)、球栅阵列(BGA)等技术,并通过引线键合、倒装焊等多种互连方式将不同类型的半导体芯片三维封装于一种由叠层模块所形成的立体封装结构中;通过封装表层的植球工艺形成与表面组装技术(SMT)兼容的BGA器件输出端子;利用不同熔点焊球实现了工艺兼容的封装体内各级BGA的垂直互连,形成r融合多种互连方式3D-MCM封装结构.埋置式基板的应用解决了BGA与引线键合芯片同面组装情况下芯片封装面高出焊球高度的关键问题.对封装结构的散热特性进行了数值模拟和测试,结果表明组件具有高的热机械可靠性.电学测试结果表明组件实现了电功能,从而满足了无线传感网小型化、高可靠性和低成本的设计要求.     

高密度陶瓷倒装焊封装可靠性试验开路后的失效定位

陶瓷材料具有优良的综合特性,被广泛应用于高可靠微电子封装.陶瓷倒装焊封装的特殊结构使得对其进行失效分析相较其他传统封装形式更为困难.针对一款在可靠性试验中发生开路的高密度陶瓷倒装焊封装器件,制定了一套从非破坏性到破坏性的试验方案对其进行分析.通过时域反射计(TDR)测试排除了基板内部失效的可能性,通过X射线(X-ray)检测、超声扫描显微镜(SAM)和光学显微分析初步断定失效位置,并最终通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪实现了对该器件的准确的失效定位,确定失效位置为基板端镀Ni层.该失效分析方法对其他陶瓷倒装焊封装的失效检测及分析有一定的借鉴意义.     

太赫兹高增益天线研究

针对太赫兹通信系统对高增益天线的需求,在分析太赫兹天线的各种实现形式的基础上提出采用反射面天线实现太赫兹高增益通信天线。讨论了高精度反射面的加工方案,采用超精密切削和超精密磨削2种加工方式制造高精度反射面;研究了太赫兹天线高精度组装及组装精度评估方法,设计制造了结构系统均方根误差(r.m.s)优于5μm的太赫兹高增益天线。测试结果表明,天线性能符合预期,所提出的高精度反射面加工方法和结构精度评估方法合理可行。     

基于埋置式基板的3D-MCM封装结构的研制

研制一种用于无线传感网的多芯片组件（3D-MCM) . 采用层压、开槽等工艺获得埋置式高密度多层有机（FR-4）基板,通过板上芯片（COB) 、板上倒装芯片（FCOB) 、球栅阵列（BGA）等技术,并通过引线键合、倒装焊等多种互连方式将不同类型的半导体芯片三维封装于一种由叠层模块所形成的立体封装结构中;通过封装表层的植球工艺形成与表面组装技术（SMT）兼容的BGA器件输出端子;利用不同熔点焊球实现了工艺兼容的封装体内各级BGA的垂直互连,形成了融合多种互连方式3D-MCM封装结构. 埋置式基板的应用解决了BGA与引线键合芯片同面组装情况下芯片封装面高出焊球高度的关键问题. 对封装结构的散热特性进行了数值模拟和测试,结果表明组件具有高的热机械可靠性. 电学测试结果表明组件实现了电功能,从而满足了无线传感网小型化、高可靠性和低成本的设计要求.     

倒装焊器件封装结构设计

倒装焊是今后高集成度半导体的主要发展方向之一。倒装焊器件封装结构主要由外壳、芯片、引脚(焊球、焊柱、针)、盖板(气密性封装)或散热片(非气密性封装)等组成。文章分别介绍外壳材料、倒装焊区、频率、气密性、功率等方面对倒装焊封装结构的影响。低温共烧陶瓷(LTCC)适合于高频、大面积的倒装焊芯片。大功率倒装焊散热结构主要跟功率、导热界面材料、散热材料及气密性等有关系。倒装焊器件气密性封装主要有平行缝焊或低温合金熔封工艺。     

基于CMOS工艺的太赫兹探测器

提出了一种新型多频太赫磁探测器电路结构,采用圆形、菱形以及环形天线嵌套式构成多频探测单元,四个探测器相互之间设计保护层包围隔离,防止外部电路对其影响.在高频结构仿真器(HFSS)下对设计的双环差分天线、单环差分天线、圆形开槽天线和菱形天线进行模型与特性参数仿真优化.基于TSMC CMOS 0.18 μm工艺制备了多频太赫兹探测器芯片,该芯片能实现280,290,320,600和806 GHz多频段探测功能.测试结果表明,双环天线结构、圆形开槽天线结构、菱形天线结构和单环差分天线结构的探测器在阈值电压为0.42 V时,最佳响应度分别为366.6,1 286.6,366.3和701.2 V/W,最小噪声等效功率分别为0.578,0.211,0.594和0.261 nW/√Hz.     

基于场效应晶体管的太赫兹探测器中天线设计的一种有效方法（英文）

在场效应晶体管太赫兹探测器中,合理的天线设计可以增强晶体管和太赫兹波之间的耦合效率,从而提高太赫兹探测器的响应度.提出一种基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真来设计平面天线的方法.这种方法尤其适用于太赫兹波段晶体管输入阻抗不容易得到的情况.通过流片完成的基于氮化镓高电子迁移率晶体管的太赫兹探测器的响应度测试证实了这种方法的有效性.集成碟形天线和双偶极子天线的太赫兹探测器最大响应度分别在170.7 GHz(1568.4 V/W)和124.3 GHz(1047.2 V/W)频点处测得,这个测试结果接近基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真结果.     

基于场效应晶体管的太赫兹探测器中天线设计的一种有效方法

在场效应晶体管太赫兹探测器中,合理的天线设计可以增强晶体管和太赫兹波之间的耦合效率,从而提高太赫兹探测器的响应度.提出一种基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真来设计平面天线的方法.这种方法尤其适用于太赫兹波段晶体管输入阻抗不容易得到的情况.通过流片完成的基于氮化镓高电子迁移率晶体管的太赫兹探测器的响应度测试证实了这种方法的有效性.集成碟形天线和双偶极子天线的太赫兹探测器最大响应度分别在170.7 GHz(1568.4 V/W)和124.3 GHz(1047.2 V/W)频点处测得,这个测试结果接近基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真结果.     

Freescale完善和展示RCP技术

去年兴起的最有前途的封装技术之一是Freescale Semiconductor公司（Austin，Texas）的重分布芯片封装技术（redistributed chip packaging，RCP）——种无需引线键合、封装衬底和倒装焊球互连的解决方案。     

倒装焊后清洗工艺及其对底部填充的影响

倒装焊封装是通过将整个芯片有源面进行管脚阵列排布并预制焊料凸点,通过倒装焊工艺进行互连,与传统引线键合技术相比具有更高的组装密度及信号传输速率,是实现电子产品小型化、轻量化、多功能化的关键技术之一.对于小尺寸微节距的倒装焊芯片来说,焊后清洗的难度相对更大,因此清洗技术也是影响倒装焊工艺的重要因素.针对不同清洗方式及参数...     

蝶形天线增强的共振隧穿二极管太赫兹探测器研究

采用分子束外延技术制备了基于共振隧穿二极管的探测器样品。为提高探测响应度,探测器采用蝶形天线增强太赫兹电场强度,并以0.2THz入射频率为参考对天线结构进行设计。测试采用输出功率为20 mW的太赫兹源,室温下在有无太赫兹波辐照时分别进行电流-电压(I-V)测试,峰值电压为1.398V。对比最大电流值之差,计算得到探测器响应度为20mA·W~(-1),噪声等效功率为15nW·Hz~(-0.5),并通过测量探测器对不同角度入射太赫兹波的响应,验证了天线对太赫兹电场的增强作用。     

塑封倒装焊器件DPA试验流程研究

倒装焊器件与常规的引线键合结构不同,现行的DPA标准不能完全适用于倒装焊结构.结合现有标准和倒装焊器件结构特点,以某塑封倒装焊集成电路器件为例,提出一套经过试验验证的、实用性强的倒装焊器件DPA试验流程.在原来标准的基础上提出了对BGA焊球材料成分分析、底充胶检查的超声扫描要求、芯片凸点结构检查等一些新的DPA要求.BGA焊球材料成分分析是使用能谱分析实现的,而芯片凸点结构检查则是通过对器件进行研磨开封实现的.经过试验验证,该流程方案可用于倒装焊集成电路器件的实际DPA工作.     

太赫兹波段三维渐变介电常数阵列天线

太赫兹技术应用领域的不断扩展,要求太赫兹波段天线具有更强的辐射特性和更宽的工作频段.本文使用三维渐变介电常数陶瓷基板作为天线介质基板,创造性地将矩形环嵌套阵元天线和矩形阵列结构相结合,设计了一款太赫兹波段三维渐变介电常数阵列天线,制作了天线样品进行测试.测试结果表明,该款天线的工作中心频率为1.032THz,回波损耗最小值为-42.34dB,天线工作频带范围为0.873~1.476THz,绝对工作带宽为0.603THz,相对工作带宽为51.34%.该款天线在尺寸压缩方面有较大优势,具有较为充裕的性能冗余,是目前已知的工作带宽最大的太赫兹波段天线,有望得到广泛应用.     

基于倒装焊芯片的功率型LED热特性分析

对LED的导散热理论进行了研究,推导出了倒装焊LED芯片结温与封装材料热传导系数之间的关系。通过分析倒装焊LED的焊球材料、衬底粘结材料和芯片内部热沉材料对芯片结温的影响,表明衬底粘结材料对LED的结温影响最大,并且封装材料热传导系数的变化率与封装结构的传热厚度成反比,与传热面积成正比。该研究为倒装焊LED封装结构和材料的设计提供了理论支持。     

基于波导缝隙阵列的新型太赫兹频率扫描天线

为缩短太赫兹系统成像时间,该文提出将频率扫描天线应用于太赫兹成像系统中,并设计了一种基于波导缝隙阵列的太赫兹频率扫描天线。该文采用泰勒综合法降低副瓣电平,通过软件仿真结合功率传输法设计最优的缝隙分布。太赫兹波导缝隙阵列天线具有加工简单、成本低的优势,通过太赫兹准光测试系统对天线性能进行测试,实测天线扫描角度可达40°,增益约为15 dB,副瓣电平抑制优于–20 dB。测试结果表明太赫兹波导缝隙天线具有扫描角度大和副瓣低的优良特性,在太赫兹成像和目标探测等领域有巨大的应用价值。      

倒装焊技术及应用

随着集成电路封装密度的提高,传统引线键合技术已经无法满足要求,倒装焊技术的发展能够解决该问题,并且得到了广泛的应用。文章介绍了倒装焊中的4种关键工艺技术,即UBM制备技术、凸点制备方法、倒装和下填充技术。其中凸点制备技术直接决定着倒装焊技术的好坏,为满足不同产品的需求,出现了不同的凸点制备技术,使倒装焊技术具备了好的发展前景。文章对各工艺技术的应用特点进行了阐述,并对倒装焊技术的发展前景进行了展望。     

太赫兹射频器件与集成技术研究

无线通信、探测感知、安全检测、人工智能等民用和国防电子信息技术的不断快速发展与演进,对太赫兹(0.1～1 THz)技术提出了越来越迫切的应用需求。太赫兹波段具有丰富的频谱带宽资源,其宽带特性可以支撑未来6G高速率通信、新一代高分辨雷达系统性能的实现。同时,太赫兹通信和探测必须克服高频率、短波长所带来的高传播路径衰减、激增的无源器件与互连损耗以及有源器件功率生成和效率难题。本文将回顾太赫兹射频器件与集成技术的发展现状,阐述上海交通大学团队通过新型无源、有源器件与天线及其先进封装等技术方法,整体提升太赫兹前端系统性能的相关研究进展。     

偏振可调的太赫兹光电导天线设计北大核心

提出了一种偏振可调的太赫兹光电导天线,其结构由四个弧形金属电极、低温砷化镓衬底和氮化硅抗反射涂层构成。通过对光电导天线的工作原理分析,可以发现弧形金属电极结构决定天线的辐射偏振,且衬底的载流子迁移率、载流子寿命和衬底材料对激光的吸收直接影响天线的辐射特性。利用COMSOL软件对该光电导天线进行建模仿真,其结果表明该光电导天线可以在45°方向倍增地辐射线偏振太赫兹波,且辐射强度相较于常规光电导天线提高了30%,辐射带宽高达10 THz。所设计太赫兹光电导天线具有偏振可调、结构简单和易于加工等特点,在太赫兹光谱检测领域具有广阔的应用前景。     

光电导太赫兹天线效率参数的讨论

光电导天线是产生太赫兹波最常用的器件之一,但是目前它面临的主要问题是天线效率很低,难以获得高功率的太赫兹波.为了提高其输出功率和效率,介绍了计算光电导天线效率的公式,讨论了影响光电导天线光-太赫兹转换效率的参数:与激光源相关的参数如激光强度、脉冲宽度、激励光斑尺寸及位置;与光电导天线相关的参数如偏压电场、天线材料和几何结构、天线暗电阻率、基底材料等.这对光电导太赫兹天线的分析与设计也是大有裨益的.