硅通孔3D互连热-力可靠性的研究与展望
摘要：硅通孔（TSV）技术是3D集成封装中用于实现高密度、高性能互连的关键技术，TSV的热-力可靠性对3D集成封装的性能和寿命有直接影响。从TSV的制造工艺、结构布局、材料可靠性以及评估方法等多个方面对TSV 3D互连的热-力可靠性进行研究，对其研究方法和研究现状进行总结和阐述。此外，针对TSV尺寸减小至纳米级的发展趋势，探讨了纳米级TSV在应用于先进芯片背部供电及更高密度的芯片集成时所面临的可靠性挑战。
高温服役电子元器件的焊接工艺研究
摘要：在航空航天、钢铁冶金及地质勘探等领域，部分设备需要在高温环境下使用，目前常见装联结构的可耐受温度一般低于200℃，甚至低于150℃，严重制约了相关高温服役设备的电子化进程。为了探索元器件高温焊接的可行性，对高温焊接工艺开展深入分析。研究结果表明，铅基高温焊料（SnAg2.5Pb96.5）的固液相线温度均高于250℃，SnAg2.5Pb96.5焊点的拉伸力平均值为139N，剪切力平均值为237N。与常用的无铅焊料（SAC305）相比，SnAg2.5Pb96.5的固液相线温度较高，但其焊点的拉伸力及剪切力均有所降低。相较于直接焊接工艺，采用预热焊接工艺得到的焊点润湿性好，陶瓷电容本体无裂纹，因此预热焊接工艺更适用于高温服役元器件。
集成电路异构集成封装技术进展
摘要：随着集成电路临界尺寸不断微缩，摩尔定律的持续性受到了越来越大的挑战，这使得不同类型芯片的异构集成技术成为后摩尔时代至关重要的技术趋势。先进封装技术正在经历一场转型，其关注点逐渐从单一器件转向整体系统性能和成本。传统的芯片封装正朝着三维堆叠、多功能集成和混合异构集成的方向发展，以实现集成产品的高度集成、低功耗、微型化和高可靠性等优势。概述了芯片异构集成封装技术的发展轨迹和研究现状，并探讨了面临的技术挑战以及未来的发展趋势。
无助焊剂甲酸回流技术在铜柱凸点回流焊中的应用
摘要：摩尔定律放缓，先进制程逼近物理极限，先进封装朝连接密集化、堆叠多样化和功能系统化方向发展，这一趋势使得铜柱凸点互连可靠性更具挑战性。回流焊是形成铜柱凸点的关键工艺，回流后凸点质量对于互连可靠性至关重要。对传统助焊剂回流用于铜柱凸点回流焊的劣势进行了简要阐述，综述了甲酸回流技术用于铜柱凸点回流焊的可行性，重点从还原效果、焊料润湿性、清洁性方面进行评述。概述了甲酸回流技术的原理和工艺流程，总结了其相较于助焊剂回流技术在产品质量、成本等方面的优势，并介绍了当下处于研究阶段的2 种新型无助焊剂回流技术，展望了回流技术的未来发展趋势。
芯粒集成工艺技术发展与挑战
摘要：万物感知、万物互连和万物智能推动集成电路进入新一轮的高速发展期并促进对高性能芯片需求的指数级增长。后摩尔时代，芯片性能的进一步提升面临大面积芯片良率降低、功耗控制难、片内互连密度大以及制造成本高等难题。因此业界开始将原来多功能、高集成度的复杂SoC 芯片分割做成单独的芯粒（Chiplet），再通过先进封装工艺集成为集成芯片或微系统产品。对芯粒集成技术特征及模式、发展历史、优缺点进行了梳理与阐述，同时归纳总结了芯粒集成的关键技术挑战，并对未来发展进行了展望。
GaNP沟道功率器件及集成电路研究进展
摘要：GaN功率器件具有导通电阻小、开关速度快、击穿电压高等特点，已广泛应用于高频、高功率的电力电子转换器中。为充分发挥GaN器件的性能优势，将功率电子器件和控制器、驱动等外围电路进行全GaN单片集成是最小化寄生参数的有效手段，也是GaN功率集成电路的重要发展方向。着眼于利用二维空穴气（2DHG）的GaN基型器件的发展进程，论述了P型器件面临的技术难题，进一步分析了其对于GaN互补逻辑电路集成发展的重要性，讨论了相关的GaN集成工艺平台，对器件结构及制备工艺的创新、GaN集成技术面临的相关挑战进行了分析与展望。
基于机器学习的芯片老化状态估计算法研究
摘要：随着芯片的集成度越来越高，其晶体管数量也越来越多，老化速度加快。由于工业应用、装备系统等领域对芯片可靠性的要求较高，因此研究估计芯片老化的方法至关重要。总结现有的芯片老化估计和预警的技术方法，将机器学习算法应用于芯片老化状态估计，实验结果表明，极端梯度提升树算法的效果较好。对现有的极端梯度提升树算法进行贝叶斯优化，寻找模型的最优参数，使用优化后的算法估计的状态值与真实值的均方误差比优化前降低了0.13~0.25，优化后的模型预测结果较为精准。
GaN HEMT器件表面钝化研究进展
摘要：作为第三代半导体材料之一，GaN 凭借其优异的材料特性，如较高的击穿场强、较高的电子迁移率以及较好的热导率等，在制备高频、高功率及高击穿电压的AlGaN/GaN HEMT 器件方面得到广泛应用。然而，目前电流崩塌、栅泄漏电流、频率色散等一系列可靠性问题制约着AlGaN/GaNHEMT 器件的大规模应用。表面钝化被认为是改善这些问题最有效的方法之一。对电流崩塌、界面态等的测试表征方法等进行了总结，综述了目前GaN表面钝化的研究进展。
基于纳米铜膏的导电结构激光并行扫描烧结成型技术
摘要：针对柔性基板中导电结构的快速成型，对纳米铜膏的多道激光并行扫描烧结技术进行了优化。探究了不同功率和填充间距对激光烧结过程中的纳米铜膏烧结形貌和电阻率的影响，得出最佳的工艺参数。适当缩小间距可提高烧结程度和导电性，但间距过小易导致基板过热。实验结果表明，最佳工艺参数组合为功率170 mW、间距10 μm、光斑直径15 μm，此时烧结线路呈现金属铜色，并形成网状烧结结构，测得电阻率为5.32×10－6 Ω·cm。对比聚酰亚胺（PI） 和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 薄膜在激光烧结过程中的效果，分析了基板的耐热性和透光性对烧结效果的影响机理，为后续清洗工艺提供可行性参考。
微纳铜材料的制备及其在封装互连中的应用
摘要：半导体器件的快速发展对封装互连材料提出了更高的要求。微纳铜材料具有良好的导电、导热和机械性能。与常用的微纳银相比，微纳铜具有更强的抗电迁移能力和更低的成本，在封装互连领域被广泛应用。微纳铜材料的制备方法可分为化学法、物理法、生物法3 类，其中化学液相还原法以低成本、高可控、工艺简单等优势占据重要地位。不同的封装互连工艺步骤需要不同形貌的微纳铜颗粒。微纳铜材料在封装互连中主要应用于芯片固晶、Cu-Cu键合、细节距互连等工艺，探讨了微纳铜材料在以上工艺中的应用，并对微纳铜材料在封装互连中的应用进行了展望。
