基于微流控芯片的生物传感器发展现状与展望      

来源

作者

关键词

摘要

微流控芯片具有样品体积小、检测成本低、检测时间短等优点,与光学传感器、电化学传感器和微波传感器结合可以构建灵敏度高、可重复、便携的检测系统。对微流控芯片在生物传感器中的最新应用进行了综述,并介绍了各种生物传感器的特性和原理,通过生物传感器和微流控芯片集成实现了对复杂生物指标的快速和高灵敏度检测。对未来的发展方向进行了展望,并提出了新一代生物微流控传感器发展中存在的挑战和应对问题的策略。

引用格式:    杨晓君, 张梦琦, 任萌娜, 等.基于微流控芯片的生物传感器发展现状与展望[J].电子与封装,2022,22(6):060502.  

基于微流控芯片的生物传感器发展现状与展望.pdf官网链接知网链接        

LTCC封装技术研究现状与发展趋势      

来源

作者

关键词

摘要

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-Fired Ceramics,LTCC)封装能将不同种类的芯片等元器件组装集成于同一封装体内以实现系统的某些功能,是实现系统小型化、集成化、多功能化和高可靠性的重要手段。总结了LTCC基板所采用的封装方式,阐述了LTCC基板的金属外壳封装、针栅阵列(Pin Grid Array,PGA)封装、焊球阵列(Ball Grid Array,BGA)封装、穿墙无引脚封装、四面引脚扁平(Quad Flat Package,QFP)封装、无引脚片式载体(Leadless Chip Carrier,LCC)封装和三维多芯片模块(Three-Dimensional Multichip Module,3D-MCM)封装技术的特点及研究现状。分析了LTCC基板不同类型封装中影响封装气密性和可靠性的一些关键技术因素,并对LTCC封装技术的发展趋势进行了展望。

引用格式:    李建辉, 丁小聪.LTCC封装技术研究现状与发展趋势[J].电子与封装,2022,22(3):030205.  

LTCC封装技术研究现状与发展趋势.pdf官网链接知网链接        

氧化镓材料与功率器件的研究进展      

来源

作者

关键词

摘要

氧化镓(Ga₂O₃)以其禁带宽度大、击穿场强高、抗辐射能力强等优势,有望成为未来半导体电力电子领域的主力军。相比于目前常见的宽禁带半导体SiC和GaN,Ga₂O₃的Baliga品质因数更大、预期生长成本更低,在高压、大功率、高效率、小体积电子器件方面更具潜力。对Ga₂O₃外延材料、功率二极管和功率晶体管的国内外最新研究进行了概括总结,展望了Ga₂O₃在未来的应用与发展前景。

引用格式:    何云龙, 洪悦华, 王羲琛, 等.氧化镓材料与功率器件的研究进展[J].电子与封装,2023,23(1):010107.  

氧化镓材料与功率器件的研究进展.pdf官网链接知网链接        

SiC MOSFET栅极驱动电路研究综述      

来源

作者

关键词

摘要

凭借碳化硅(SiC)材料的宽禁带、高击穿电场、高电子饱和速率和高导热性等优点,SiC MOSFET广泛应用在高压、高频等大功率场合。传统基于硅(Si)MOSFET的驱动电路无法完全发挥SiC MOSFET的优异性能,针对SiC MOSFET的应用有必要采用合适的栅驱动设计技术。目前,已经有很多学者在该领域中有一定的研究基础,为SiC MOSFET驱动电路的设计提供了参考。对现有基于SiC MOSFET的PCB板级设计技术进行了详细说明,并从开关速度、电磁干扰噪声以及能量损耗等方面对其进行了总结和分析,给出了针对SiC MOSFET驱动电路的设计考虑和建议。

引用格式:    周泽坤, 曹建文, 张志坚, 等.SiC MOSFET栅极驱动电路研究综述[J].电子与封装,2022,22(2):020101.  

SiC MOSFET栅极驱动电路研究综述.pdf官网链接知网链接        

碳化硅器件挑战现有封装技术      

来源

作者

关键词

摘要

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。

引用格式:    曹建武, 罗宁胜, Pierre Delatte, 等.碳化硅器件挑战现有封装技术[J].电子与封装,2022,22(2):020102.  

碳化硅器件挑战现有封装技术.pdf官网链接知网链接        

基于TSV倒装焊与芯片叠层的高密度组装及封装技术      

来源

作者

关键词

摘要

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。

引用格式:    汤姝莉, 赵国良, 薛亚慧, 等.基于TSV倒装焊与芯片叠层的高密度组装及封装技术[J].电子与封装,2022,22(8):080201.  

基于TSV倒装焊与芯片叠层的高密度组装及封装技术.pdf官网链接知网链接        

宽禁带半导体碳化硅IGBT器件研究进展与前瞻      

来源

作者

关键词

摘要

碳化硅(SiC)宽禁带半导体材料是目前电力电子领域发展最快的半导体材料之一。绝缘栅双极晶体管(IGBT)是全控型的复合器件,具有工作频率高、开关损耗低、电流密度大等优点,是高压大功率变换器中的关键器件之一。但SiC IGBT存在导通电阻高、关断损耗大等缺点。针对上述挑战,对国内外现有的新型SiC IGBT结构进行了总结。分析了现有的结构特点,结合新能源电力系统的发展趋势,对SiC IGBT的结构改进进行了归纳和展望。

引用格式:    张峰, 张国良.宽禁带半导体碳化硅IGBT器件研究进展与前瞻[J].电子与封装,2023,23(1):010109.  

宽禁带半导体碳化硅IGBT器件研究进展与前瞻.pdf官网链接知网链接        

碳化硅器件封装进展综述及展望      

来源

作者

关键词

摘要

碳化硅(SiC)具有禁带宽、临界击穿场强大、热导率高、高压、高温、高频等优点。应用于硅基器件的传统封装方式寄生电感参数较大,难以匹配SiC器件的快速开关特性,同时在高温工况下封装可靠性大幅降低,为充分发挥SiC器件的优势需要改进现有的封装技术。针对上述挑战,对国内外现有的低寄生电感封装方式进行了总结。分析了现有的高温封装技术,结合新能源电力系统的发展趋势,对SiC器件封装技术进行归纳和展望。

引用格式:    杜泽晨, 张一杰, 张文婷, 等.碳化硅器件封装进展综述及展望[J].电子与封装,2022,22(5):050102.  

碳化硅器件封装进展综述及展望.pdf官网链接知网链接        

高压SiC MOSFET研究现状与展望      

来源

作者

关键词

摘要

碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作为宽禁带半导体单极型功率器件,具有频率高、耐压高、效率高等优势,在高压应用领域需求广泛,具有巨大的研究价值。回顾了高压SiC MOSFET器件的发展历程和前沿技术进展,总结了进一步提高器件品质因数的元胞优化结构,介绍了针对高压器件的几种终端结构及其发展现状,对高压SiC MOSFET器件存在的瓶颈和挑战进行了讨论。

引用格式:    孙培元, 孙立杰, 薛哲, 等.高压SiC MOSFET研究现状与展望[J].电子与封装,2023,23(1):010111.  

高压SiC MOSFET研究现状与展望.pdf官网链接知网链接        

增强型GaN HEMT器件的实现方法与研究进展      

来源

作者

关键词

摘要

考虑到实际应用对可靠性、设计成本及能耗的要求,增强型GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件比传统耗尽型GaN HEMT器件优势更显著。目前有许多方法可以实现增强型GaN HEMT器件,如使用p型栅技术、凹栅结构、共源共栅(Cascode)结构、氟离子处理法、薄势垒AlGaN层以及它们的改进结构等。分别对使用以上方法制备的增强型GaN HEMT器件进行了综述,并对增强型GaN HEMT器件的最新研究进展进行了总结,探索未来增强型GaN HEMT器件的发展方向。

引用格式:    穆昌根, 党睿, 袁鹏, 等.增强型GaN HEMT器件的实现方法与研究进展[J].电子与封装,2022,22(10):100401.  

增强型GaN HEMT器件的实现方法与研究进展.pdf官网链接知网链接        

电流模BUCK DC-DC变换器的系统建模与仿真      

来源

作者

关键词

摘要

开关电源转换器是一个闭环网络控制系统,此系统存在高阶、离散、非线性和时变等特性。提出了一个连续导通模式(CCM)下脉冲宽度调制(PWM)控制的电流模BUCK变换器的小信号模型,该模型描述了系统稳态工作时的小信号特性。通过集成电路设计工具Virtuoso,利用AnalogLib库中的理想器件得到关于近似函数的小信号模型。通过对小信号模型的稳定性仿真,能够预测电流模式控制的电源变换器的所有小信号特性,包括BUCK次谐波振荡的产生、斜坡补偿和补偿网络对系统稳定性的影响。

引用格式:    王聪, 刘颖异, 唐旭升.电流模BUCK DC-DC变换器的系统建模与仿真[J].电子与封装,2022,22(9):090303.  

电流模BUCK DC-DC变换器的系统建模与仿真.pdf官网链接知网链接        

4H-SiC功率MOSFET可靠性研究进展      

来源

作者

关键词

摘要

4H-SiC功率MOSFET器件具有栅极驱动电路简单、开关时间短、功率密度大、转换效率高等优良特性,在电力电子系统中有着广泛的应用前景。但该器件在可靠性方面仍存在一些问题,如长期工作时的可靠性和动态工作中一些极端情况下的可靠性问题。针对器件的长期可靠性问题,阐述了长期可靠性的表征方法,栅介质制备工艺对长期可靠性的影响和长期可靠性机理研究的相关成果。在动态可靠性方面,对雪崩测试、短路测试和浪涌测试的实验现象和失效机制分析进行了综述。

引用格式:    白志强, 张玉明, 汤晓燕, 等.4H-SiC功率MOSFET可靠性研究进展[J].电子与封装,2022,22(4):040101.  

4H-SiC功率MOSFET可靠性研究进展.pdf官网链接知网链接        

GaN基增强型HEMT器件的研究进展      

来源

作者

关键词

摘要

随着电力转换系统功率密度和工作频率的不断提高,需要开发性能优于传统半导体的功率器件。作为第三代半导体材料的典型代表,氮化镓(GaN)被认为是提高大功率电力系统转换效率的新一代功率器件的主要候选材料。在操作类型方面,增强型(也称为常关型)器件具有安全、能简化电路设计以及更优的电路拓扑设计等优势,在行业应用中更具吸引力。总结并对比了目前国际上主流的GaN基增强型器件的结构和制备工艺,着重介绍了基于栅凹槽结构的功率器件技术,特别是栅槽刻蚀后的界面处理、栅介质层的优化技术。围绕器件的关键指标,总结了材料外延结构、欧姆接触、场板以及钝化工艺对器件性能的影响,提出了未来可能的技术方案。

引用格式:    黄火林, 孙楠.GaN基增强型HEMT器件的研究进展[J].电子与封装,2023,23(1):010108.  

GaN基增强型HEMT器件的研究进展.pdf官网链接知网链接        

芯片三维互连技术及异质集成研究进展      

来源

作者

关键词

摘要

集成电路的纳米制程工艺逐渐逼近物理极限,通过异质集成来延续和拓展摩尔定律的重要性日趋凸显。异质集成以需求为导向,将分立的处理器、存储器和传感器等不同尺寸、功能和类型的芯片,在三维方向上实现灵活的模块化整合与系统集成。异质集成芯片在垂直方向上的信号互连依赖硅通孔(TSV)或玻璃通孔(TGV)等技术实现,而在水平方向上可通过再布线层(RDL)技术实现高密度互连。异质集成技术开发与整合的关键在于融合实现多尺度、多维度的芯片互连,通过三维互连技术配合,将不同功能的芯粒异质集成到一个封装体中,从而提高带宽和电源效率并减小延迟,为高性能计算、人工智能和智慧终端等提供小尺寸、高性能的芯片。通过综述TSV、TGV、RDL技术及相应的2.5D、3D异质集成方案,阐述了当前研究现状,并探讨存在的技术难点及未来发展趋势。

引用格式:    钟毅, 江小帆, 喻甜, 等.芯片三维互连技术及异质集成研究进展[J].电子与封装,2023,23(3):030102.  

芯片三维互连技术及异质集成研究进展.pdf官网链接知网链接