要求标题:高级打印电路板和电子基板关键部门:微电子背景:印刷电路板(PCB)和高级包装底物是较大的微电子生态系统中的重要组件,是电路电路和集成电路之间复杂互连的骨干的骨干(IC)。自世纪之交以来,美国PCB行业的全球市场份额急剧下降,国内能力大大落后于近亲对手。因此,由于高混合,低量的国内PCB制造能力的严重不足和设计复杂性的增加,美国国防工业基础(DIB)在履行微电子订单方面面临严重的积压。同时,对于下一代美国国防系统,陆上对先进的底物制造或设计的访问很少。这项增强的白皮书的呼吁重点介绍了与高级PCB和电子底物的制造,材料和可靠性研究有关的几项关键计划。制造能力扩展和投资优先级(MCEIP)寻求解决下面描述的一个或多个技术主题领域的解决方案。期望的目标:国防部的高级PCB和电子底物计划是在关键战略领域投资原型项目,以增强高混合,低量的国内能力。提议的解决方案必须至少是技术准备水平(TRL)6和/或制造准备水平(MRL)为5。增强的白皮书应在以下技术要求的一个或多个方面保持一致:
容纳更多紧密封装的异构芯片 解决电力传输、散热和外部连接难题 制定标准和协议以容纳大量多样化的芯片(芯片组)
柔性电子设备在可穿戴设备、植入式设备、机器人和显示器等许多未来技术中都有着广阔的应用前景。在各种机械柔性中,可拉伸性是一项重大挑战。一个特别艰巨的目标是实现一种高性能透明电极,这种电极既能承受拉伸,又能大规模生产,同时又能避免对设备密度产生额外的限制。在这项研究中,通过对 3D 波纹图案和平面表面的统计比较,证明了 3D 波纹图案表面使沉积的氧化铟锡电极的应变性能提高了三倍,其中氧化铟锡电极被拉伸至电气故障。此外,该平台减轻了残余薄膜应力,使基板的处理更加容易。这项研究证明了使用可扩展平台实现未来电子设备可拉伸性的可行性,该平台仅使用常规材料和制造步骤就结合了高性能透明电极材料。
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随着芯片技术的出现,用于人工智能应用的高端封装变得越来越密集。其中,封装基板的密度也在不断提高,最近的基板倾向于采用非对称基板结构。然而,这种非对称基板会因芯片接合的加热过程而引起翘曲,因此在设计阶段控制基板中的铜剩余率以抑制翘曲是必不可少的。本文采用遗传算法来优化铜剩余率,并提出了一种考虑芯片接合时允许的翘曲值的算法流程。实际优化评估的结果证实了所提流程的优越性。
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通过使用 SmartSiC™ 基板,无欧姆退火 SiC 功率器件的功率循环可靠性已得到验证 通过使用 SmartSiC™ 基板,无欧姆退火 SiC 功率器件的功率循环可靠性已得到验证 通过使用 SmartSiC™ 基板,无欧姆退火 SiC 功率器件的功率循环可靠性已得到验证 通过使用 SmartSiC™ 基板,无欧姆退火 SiC 功率器件的功率循环可靠性已得到验证 通过使用 SmartSiC™ 基板,无欧姆退火 SiC 功率器件的功率循环可靠性已得到验证 通过使用 SmartSiC™ 基板,无欧姆退火 SiC 功率器件的功率循环可靠性已得到验证
摘要 — 电源模块中的直接键合铜 (DBC) 等基板需要承受足够高的绝缘电压,以提供半导体芯片和冷却系统之间的隔离。当电场超过绝缘材料的临界介电强度时,就会发生局部放电 (PD),并且它通常是电源模块中的关键退化指标。确保在中高压电源模块封装中没有基板 PD 更具挑战性。与简单地增加单个基板绝缘层的厚度相比,堆叠多个基板似乎是实现高绝缘电压的一种有前途的解决方案。本文研究了堆叠基板的 PD 性能,并提出了在堆叠基板中采用图案化中间层以进一步提高绝缘电压。优化了堆叠基板的金属化之间的偏移量,以实现电场和热阻之间的权衡。基于中间层图案化堆叠基板设计开发了10 kV SiC 功率模块,并通过高达 12.8 kVrms 的 PD 测试验证,与传统堆叠基板相比,最大电场降低了 33%。