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World File Search System引线键合
使用 LF-OCT 表征硅胶凝胶下键合线的电-热-机械变形
摘要：键合线是电力电子模块 (PEM) 中最容易发生故障的部件之一，通常使用硅胶包裹键合线。为了研究硅胶包裹键合线的变形，本文报告了使用线场光学相干断层扫描 (LF-OCT) 技术精确测量键合线的电-热-机械 (ETM) 变形的方法。由于 LF-OCT 系统具有有利的并行检测方案，因此我们开发了一种 LF-OCT 系统，该系统可一次性捕获键合线样品的整个横截面图像 (B 扫描)。结合傅里叶相位自参考技术，可以定量测量键合线的变形，精度可达 0.1 nm。当将相机成像尺寸设置为 1920×200 像素时，实现的变形测量的最大采样率（帧率）为 400 Hz，为监测键合线的 ETM 变形动态提供 2.5 ms 的时间分辨率。我们发现凝胶包裹的键合线的 ETM 变形比裸键合线的 ETM 变形大约小三倍。这些结果首次实验证明，LF-OCT 可成为研究硅凝胶包裹键合线随时间变化的 ETM 变形的有用分析工具。索引术语-键合线可靠性、硅凝胶、电-热-机械变形、线场光学相干断层扫描 (LF-OCT) I. 引言电力电子模块 (PEM) 广泛用作可再生能源发电和运输电气化中的开关半导体器件 [1]。由于 PEM 通常应用于安全和关键任务场景，如电力列车、航空航天和海上风电，因此 PEM 的可靠性受到学术界和工业界的广泛关注 [2-4]。引线键合技术是目前最广泛使用的封装方法
断口分析方法适用于了解固体
从十八世纪开始，断口学就被广泛应用于研究金属材料断裂表面的宏观外观 [1]，而从十九世纪末开始，断口学又广泛应用于研究脆性材料，例如陶瓷和玻璃 [2]。然而，模拟技术只适用于固态材料 [3,4]。裂纹发生后的断口形貌信息可用于确定裂纹起始区。本文介绍了在对不合格芯片进行故障分析时获得的一些结果。图 1 所示的结果包括微尺度断口学特征，例如扭曲纹 (th)、速度纹 (vh)、瓦尔纳线 (w)、条纹 (s) 和停止线 (a) [5]。施加在芯片上的驱动力可以是直接的，也可以是间接的。当驱动力直接接触芯片时，它通常与裂纹起始区有关，例如从芯片侧壁分支的裂纹、机械分离晶圆的效应、超声波引线键合的键合焊盘上的凹坑效应或由于芯片放置不当导致的芯片边缘脱落。当驱动力与芯片间接接触时，在树脂去封装之前对封装进行宏观分析对于观察封装上的划痕或压痕等机械特征至关重要。这对于防止对断裂机制的误解至关重要。本文的目的是展示去封装的方法和断口分析的应用，作为理解发光二极管 (LED) 芯片裂纹起源的新视角。如今的 LED 芯片的长宽比至少比硅集成电路 (IC) 小五倍。LED 芯片封装在杯状预制硅胶中以增强光反射，而不是使用带有平底 IC 的深色环氧树脂封装剂。用于分析硅 IC 芯片裂纹的无损技术是 X 射线显微镜和扫描声学显微镜 (SAM) [6,7]。LED 的小长宽比对 X 射线显微镜处理和寻找裂纹线是一个挑战，我们最不希望丢失客户退货样品。SAM 正在传输和检测反射声波；这在平面 IC 封装中效果很好
产品/工艺变更通知 1.PCN...
ST 深圳（中国）组装和测试线升级为工业级 SO8N 封装 105°C EEPROM 产品 SO8N 封装 105°C EEPROM 产品被所有客户和所有应用广泛地大批量使用。为了长期保持高水平服务和支持大批量生产，ST 决定将组装和测试线从高密度（HD）条带测试线转换为超高密度（SHD）条带测试线。这两条线都安装在 ST 深圳（中国）。自 2012 年以来，SHD 条带测试线已经为工业市场生产大批量 EEPROM SO8N 产品。有什么变化？ST 深圳（中国）的 SO8N 封装 105°C EEPROM 组装和测试从高密度（HD）条带测试线升级为超高密度（SHD）条带测试线。SHD 组装线以更高的并行度运行，组装流程与当前的 HD 线相同。随着持续改进，在芯片贴装和引线键合之间引入了等离子清洗步骤。已对引线框架尺寸进行了合理化。 SHD 条带测试线具有更高的并行度，并且测试流程和测试顺序与当前 HD 线相同。 SHD 条带测试线采用与当前 HD 线相同的测试设备运行。有关装配和测试流程的更多详细信息，请参阅附录 B。 为什么？ 意法半导体存储器部门的战略是长期为客户提供产品和服务质量支持。 根据这一承诺，这一变革将确保长期可用性和 105°C SO8N 产能，同时提高产品制造质量。 什么时候？ 发货将从 2023 年第 01 周开始。 当前 HD 条带测试线上的 105°C EEPROM SO8N 生产将持续到 2023 年 6 月底，以便有时间逐步提高 SHD 生产线的产能。 从 2023 年 6 月起，105°C EEPROM SO8N 产品将仅在 SHD 线上生产。 如何认证变更？ 此变更已使用标准意法半导体公司质量和可靠性程序进行了认证。组装资格报告 RERMMY2005 现已提供，包含在本文档中。测试 (I2C/SPI) 资格报告 TERMMY2005-2 预计于 2022 年第 26 周发布。
液氦温度下 PACS/Hershel 传感器前端电子设备的飞行鉴定和电路开发
摘要 在欧洲航天局赫歇尔空间天文台 (HSO) 的开发框架下，IMEC 设计了用于 PACS 仪器的冷读出电子器件 (CRE)。该电路的主要规格是高线性度、低功耗、高均匀性和工作温度为 4.2K（液氦温度，LHT）时的极低噪声。为了确保高产量和均匀性、相对容易的技术可用性以及设计的可移植性，该电路采用标准 CMOS 技术实现。电路在室温下可正常工作，这允许在集成和鉴定之前进行筛选，并且对生产产量和时间有重要影响。该电路安装在 Al 2 O 3 基板上以获得最佳电气性能。在同一基板上，集成了偏置信号生成、短路保护电路和电源线的去耦电容器。这导致基板相对复杂，包含 30 多个无源元件和一个芯片，通过导电和非导电胶以及近 80 个引线键合进行集成。因为探测器阵列在发射前要冷却到 4.2K，所以必须证明安装的基板在这种温度和恶劣环境下的可靠性和发射生存力。为此，在基板安装期间要验证每个组装步骤的质量和相关可靠性。这包括验证粘合材料的兼容性、优化粘合产量以及设备的温度循环（室温和 LHT 之间）。对鉴定模型的其他测试将侧重于质子和伽马射线辐照下的电路功能、低温振动测试以证明发射生存力，以及详尽的温度循环以鉴定组装程序。本文中，我们介绍了所开发电路的完整集成和鉴定，包括飞行模型生产过程中的组装和验证以及在鉴定模型上组装方法的鉴定。关键词 低温、远红外、LHT、鉴定、读出电子电路、系统集成。一、简介 光电导体阵列照相机和光谱仪 (PACS) [1,2] 是赫歇尔空间天文台 (HSO，原名 FIRST) [3] 上的三台科学仪器之一，赫歇尔空间天文台是欧空局“地平线 2000”计划中的第四个基石任务 [4]。PACS 使用两个 Ge:Ga 光电导体阵列 (25 x 16 像素)，同时对 60 至 210 µm 波段进行成像。光电探测器
产品/工艺变更通知 1.PCN...
ST 深圳（中国）组装和测试线升级为工业级 SO8N 封装 105°C EEPROM 产品 SO8N 封装 105°C EEPROM 产品被所有客户和所有应用广泛地大批量使用。为了长期保持高水平服务和支持大批量生产，ST 决定将组装和测试线从高密度（HD）条带测试线转换为超高密度（SHD）条带测试线。这两条线都安装在 ST 深圳（中国）。自 2012 年以来，SHD 条带测试线已经为工业市场生产大批量 EEPROM SO8N 产品。有什么变化？ST 深圳（中国）的 SO8N 封装 105°C EEPROM 组装和测试从高密度（HD）条带测试线升级为超高密度（SHD）条带测试线。SHD 组装线以更高的并行度运行，组装流程与当前的 HD 线相同。随着持续改进，在芯片贴装和引线键合之间引入了等离子清洗步骤。已对引线框架尺寸进行了合理化。 SHD 条带测试线具有更高的并行度，并且测试流程和测试顺序与当前 HD 线相同。 SHD 条带测试线采用与当前 HD 线相同的测试设备运行。有关装配和测试流程的更多详细信息，请参阅附录 B。 为什么？ 意法半导体存储器部门的战略是长期为客户提供产品和服务质量支持。 根据这一承诺，这一变革将确保长期可用性和 105°C SO8N 产能，同时提高产品制造质量。 什么时候？ 发货将从 2023 年第 01 周开始。 当前 HD 条带测试线上的 105°C EEPROM SO8N 生产将持续到 2023 年 6 月底，以便有时间逐步提高 SHD 生产线的产能。 从 2023 年 6 月起，105°C EEPROM SO8N 产品将仅在 SHD 线上生产。 如何认证变更？ 此变更已使用标准意法半导体公司质量和可靠性程序进行了认证。组装资格报告 RERMMY2005 现已提供，包含在本文档中。测试 (I2C/SPI) 资格报告 TERMMY2005-2 预计于 2022 年第 26 周发布。
晶圆级封装的光子脱键合
关键词：光子剥离、临时键合和解键合、薄晶圆处理、键合粘合剂 摘要 临时键合和解键合 (TB/DB) 工艺已成为晶圆级封装技术中很有前途的解决方案。这些工艺为晶圆减薄和随后的背面处理提供了途径，这对于使用 3D 硅通孔和扇出晶圆级封装等技术实现异质集成至关重要。这些对于整体设备小型化和提高性能至关重要。在本文中，介绍了一种新颖的光子解键合 (PDB) 方法和相应的键合材料。PDB 通过克服与传统解键合方法相关的许多缺点来增强 TB/DB 工艺。PDB 使用来自闪光灯的脉冲宽带光 (200 nm – 1100 nm) 来解键合临时键合的晶圆对与玻璃作为载体晶圆。这些闪光灯在短时间间隔（~300 µs）内产生高强度光脉冲（高达 45 kW/cm 2 ），以促进脱粘。引言近年来，三维 (3D) 芯片技术在微电子行业中越来越重要，因为它们具有电路路径更短、性能更快、功耗和散热更低等优势 [1]。这些技术涉及异质堆叠多个减薄硅 (Si) 芯片（<100 µm）并垂直互连以形成三维集成电路 (3D-IC) [2]。在现代 3D 芯片技术中，可以使用硅通孔 (TSV) 来代替传统的引线键合技术在硅晶圆之间垂直互连。减薄晶圆使得这些 TSV 的创建更加容易 [3, 4]。为了便于处理薄硅晶圆，需要对硅晶圆进行临时键合。在临时键合工艺中，次级载体晶圆充当主器件晶圆的刚性支撑，并利用两者之间的粘合层将两个晶圆粘合在一起。晶圆粘合在一起后，即可进行背面研磨和后续背面处理。背面处理后，减薄后的晶圆和载体堆叠
钯涂层铜线的针脚键合工艺 - UWSpace
成本降低是近期从占主导地位的金线键合向铜线键合转变的主要驱动力。封装成本的其他降低来自基板和引线框架的新发展，例如，QFP 和 QFN 的预镀框架 (PPF) 和 uPPF 降低了电镀和材料成本。但是，由于表面粗糙和镀层厚度薄，某些新型引线框架上的二次键合（针脚键合）可能更具挑战性。最近引入了钯涂层铜 (PCC) 线来改进裸铜线的引线键合工艺，主要是为了提高可靠性和增强针脚键合工艺。需要进行更多的基础研究来了解键合参数和键合工具对改善针脚键合性的影响。本研究调查了直径为 0.7 mil 的 PCC 线在镀金/镍/钯的四方扁平无引线 (QFN) PPF 基板上的针脚键合工艺。使用两种具有相同几何形状但不同表面光洁度的毛细管来研究毛细管表面光洁度对针脚式键合工艺的影响。这两种毛细管类型分别为常用于金线键合的抛光表面光洁度类型和表面光洁度更粗糙的颗粒光洁度毛细管。比较了无引线粘贴 (NSOL) 和短尾之间的工艺窗口。研究了键合力和表层剪切波幅度等工艺参数的影响。工艺窗口测试结果表明，颗粒毛细管具有较大的工艺窗口，出现短尾的可能性较低。结果表明，较高的剪切波幅度可增加成功填充针脚式键合的机会。为了进一步比较毛细管表面光洁度，测试了 3 组具有不同键合力和剪切波幅度的参数设置。对于所有三组测试的毛细管，粒状毛细管的粘合强度质量更好。与抛光型相比，粒状毛细管的针脚拉力强度更高。开发了该过程的有限元模型 (FEM)，以更好地理解实验观察结果。从模型中提取了导线和基底界面处导线的表面膨胀量（塑性变形），并将其归因于粘合程度。该模型用于证实不同表面光洁度下粘合的实验观察结果。
特斯拉电池组设计 pdf
特斯拉的电池技术享有盛誉，2013 年特斯拉 Model S 被 Motor Trend 评为“年度最佳汽车”。这一成就可以归因于其更长的续航里程、更快的加速和令人眼花缭乱的速度，所有这些都是由其电力电子设备和电池系统实现的。在本文中，我们将深入探讨特斯拉汽车中使用的电池系统的细节。具体来说，我们将重点介绍电池组，并涉及其他重要主题，例如机械或热规格、电气特性和特征、电池模块效率和保护功能。电动汽车 (EV) 电池系统是其主要的能量存储系统，主要由电池组成。设计电动汽车的电池系统需要多个领域的知识，包括电气工程、机械工程、热工程、材料科学等。特斯拉电池组的一个关键特性是其高效率、可靠性和安全性，使其成为高度模块化的设计。每个模块可以串联以产生所需的电压输出。特斯拉 Model S 电池组的电压约为 400 伏。特斯拉电池组的一个显著例子是 Model S P85 中的电池组，其容量为 90 kWh，重量超过 530 公斤。该电池组包含 16 个模块，由 7104 个独立电池组成。中央母线在将每个电池模块连接到接触器方面起着至关重要的作用，接触器为前后电动机供电。由于每个模块约为 5.5 kWh，而 Model S P85 的电池组中有 16 个这样的模块，因此它实际上相当于一个 84kWh 模块。特斯拉在其电池组中使用锂离子电池。每个电池都有不同的尺寸、形状和内部化学性质。所用电池的具体类型取决于所制造的型号；例如，特斯拉的 Model S 和 X 变体使用松下制造的 18650 锂离子电池。这些电池的尺寸是一个关键信息，因为它表明了它们的大小和形状。每个 18650 电芯直径为 18 毫米，高为 65 毫米，其命名法可以洞悉其尺寸和内部结构。电芯以串联和并联连接的方式排列，从而形成一个模块。电池组的设计和所用电芯类型会显著影响汽车的整体性能。特斯拉 Model S 电池组：技术特性详细分析特斯拉的电池组（用于 Model S）由松下与特斯拉合作开发，专为电动汽车 (EV) 应用而设计。该电芯的主要特性如下：| 参数 | 规格 | | --- | --- | | 容量 | 3.4 Ah | | 电芯能量 | 12.4Wh | | 标称电压 | 3.66 V | | 体积能量密度 | 755 Wh/L | | 重量能量密度 | 254Wh/Kg | | 内阻 | 30m Ohm | | 电芯质量 | 49g | | 电芯体积 | 0。0165L | 特斯拉 Model S 电池组由多个称为模块的较小电池组成，每个模块采用 6S 74P 配置。这意味着六个电池串联连接，每个系列都有 74 个电池并联连接。每个模块的额定连续电流为 500A，峰值电流为 750Amps。电池组采用液体冷却来维持其温度并防止过热，过热可能导致热失控和火灾危险。冷却系统使用热交换器管道，该管道将冷却液输送到模块内部。 ### 引线键合技术的优势 特斯拉 Model S 电池组中使用的引线键合技术有几个优点： * 连接过程中不会向电池引入热量。 * 导线充当安全保险丝，在电池发生故障时提高整个系统的安全性。 * 它提高了可制造性。 ### 引线键合技术的缺点 但是，这种技术也有一些缺点： * 由于增加了导线，它增加了电阻。 * 它会在系统中产生热量，从而降低运行效率。 * 电池模块的规格如下：| 参数 | 规格 | | --- | --- | | 标称电压（电池模块） | 22.8V/模块 | | 充电截止电压（电池模块） | 25.2V/模块 | | 放电截止电压（电池模块） | 19.8/模块 | | 最大放电电流（10 秒） | 750 安培 | | 高度 | 3.1 英寸 | | 宽度 | 11.9 英寸 | | 长度 | 26.2 英寸 | | 重量 | 55 磅 | 热管理系统是一项关键的安全功能，它通过去除电池组内部的热量来确保电池组的温度保持在一定阈值内。### 图片参考本文中的一些图片取自 EV Tech Explained，这是一个提供深入解释电动汽车技术的频道。特斯拉电池组的关键在于将各个电池彼此隔离。在弯道处，Kapton 胶带可确保最佳绝缘效果。水乙二醇溶液用作冷却剂，当冷却剂流过电池组时，温度会升高。下图显示了高强度测试后电池模块内不同点的温度波动。蓝线表示冷却剂入口，红线表示出口。图中还显示了最大和最小电池温度。测试最初设置为 20°C，涉及 250 安培充电和放电循环。如图所示，模块之间存在低温偏差。保持相似的温度至关重要，因为它会影响内部电阻和整体电池组特性。冷却剂管的波浪形设计增加了表面积和封装效率。电池组本身作为结构构件，位于汽车底部。它为车辆提供刚性和强度，降低重心并改善平衡性和稳定性。每个凹槽可容纳一个电池模块，纵向构件可加强底盘的抗冲击和侧弯能力。内部构件为模块放置创建网格，同时提高基础强度和物理刚度。如果发生火灾，它们会将模块彼此隔离。下图显示了所有 16 个模块的放置位置。高压母线连接在上方，红点表示正极连接，黑色表示负极连接。母线由厚铜镀锡板制成。电池管理系统 (BMS) 对于安全、监控过充、过放、充电状态、放电状态、温度等至关重要。下图显示了基于德州仪器 bq76PL536A-Q1 3 至 6 串联锂离子电池监控器和二次保护的特斯拉 Model-S BMS。BMS 集成到每个模块中，监控电池寿命、温度和其他因素。特斯拉 Model S 的电池监控系统 (BMS) 通过充电放电循环监控电池，并使用 SPI 与其他串联 BMS 模块进行数据通信。每个模块的 BMS 都充当从属设备，通过隔离屏障与主 BMS 通信，主 BMS 控制主接触器并通过 CAN 总线与 ECU 和充电器通信。使用连接到并联连接板的电线测量电池电压。假设 BMS 图片中每个串联连接的 6 个监控 IC 来自 TI，可以菊花链连接一条通信线路，可能是由博世开发的，该系统的复杂性和工程工作量是显著的，特别是在设计模块和电池组时，它们也用于结构目的，增强了车辆的稳定性和机动性。使用的高质量电池有助于满足对二次使用的需求，由于特斯拉提供的信息在互联网上可以找到，因此很难验证它。通过隔离屏障与控制主接触器的主 BMS 进行通信，并通过 CAN 总线与 ECU 和充电器进行通信。使用连接到并联连接板的电线测量电池电压。假设 BMS 图片中每个串联连接的 6 个监控 IC 来自 TI，可以菊花链连接一条通信线路，可能是由博世开发的，该系统的复杂性和工程工作量是显著的，特别是在设计模块和电池组时，它们也用于结构目的，增强了车辆的稳定性和机动性。使用的高质量电池有助于满足对二次使用的需求，由于特斯拉提供的信息在互联网上可用，因此很难验证它。通过隔离屏障与控制主接触器的主 BMS 进行通信，并通过 CAN 总线与 ECU 和充电器进行通信。使用连接到并联连接板的电线测量电池电压。假设 BMS 图片中每个串联连接的 6 个监控 IC 来自 TI，可以菊花链连接一条通信线路，可能是由博世开发的，该系统的复杂性和工程工作量是显著的，特别是在设计模块和电池组时，它们也用于结构目的，增强了车辆的稳定性和机动性。使用的高质量电池有助于满足对二次使用的需求，由于特斯拉提供的信息在互联网上可用，因此很难验证它。
钱奥立弗教授
Chyan 教授的研究项目享有国际声誉，成功探索了关键的基础界面科学，极大地促进了微电子制造和功能纳米结构设计的发展。Chyan 教授在麻省理工学院获得材料化学博士学位。自 1992 年以来，Chyan 建立了界面电化学和材料研究实验室，在那里他领导一个跨学科研究团队，研究大量与半导体处理和先进微电子制造相关的基础和应用研究项目。对于前端处理，对各种湿法清洗溶液中的金属和有机污染进行了检测和监控，以实现超净硅表面。探索 2D TMD 材料上的新型湿法清洗化学，以促进高产量纳米电子制造。关于后端处理，Chyan 博士发明了一种超薄、可直接镀覆的钌基铜扩散阻挡层/衬里，用于高级互连应用。重要的界面现象包括铜 ECD 回填、铜扩散、铜 CMP 后清洗和铜/钌双金属腐蚀，都在积极研究之中。开发了新颖的光谱计量法来表征图案化超低 k 纳米结构上的痕量蚀刻后残留物。对 ULK ILD 界面的化学、结构和键合改性的新见解促进了等离子蚀刻和蚀刻后清洁技术的开发，从而最大限度地减少了低 k 电介质损伤。当前的 BEOL/MEOL 研究工作集中在优化界面化学控制以促进使用 Ru 和 Mo 制造纳米互连。在 IC 封装领域，Chyan 博士的团队开发了一种新颖的 Cu 选择性钝化涂层，可消除热应力下 Cu 引线键合封装中氯化物引起的腐蚀缺陷。正在积极探索将这种 Cu 选择性涂层技术应用于先进的 2D/3D IC 封装。用于先进 IC 封装的高密度 Cu 互连的新型制造技术也在积极探索中。 Chyan 博士的研究项目得到了半导体研究公司 (Semiconductor Research Corporation) 和工业合作伙伴的支持，其中包括英特尔、德州仪器 (TI)、TEL、NXP/Freescale、Lam Research、联发科、L-3 Communications、ATMI、JSR-micro 和 REC Inc. 工业合作研究活动亮点：• 在材料化学和界面特性方面拥有 30 多年的研究经验
特刊“构建三维集成电路和微系统”
随着芯片技术的进一步革新，半导体集成电路为微电子系统的发展做出了不可替代的贡献。三维集成技术依靠垂直方向上的引线键合和芯片倒装实现多层电路键合，在封装级实现垂直互连，可以以较低的成本实现复杂的微系统，同时仍保持较高的性能和集成度。与传统的二维集成相比，三维集成在高端计算、服务器和数据中心、军事和航空航天、医疗设备等半导体和微电子领域得到越来越广泛的应用。因此，为适应时代发展的需求，对三维集成进行更深入和广泛的研究是必不可少的。三维集成系统的性能与工艺技术路线密切相关。晶圆键合三维堆叠技术通过晶圆键合和互连孔的工艺满足了芯片对增加带宽和降低功耗的需求，对未来的三维集成处理具有重要意义。此外，通过TSV（硅通孔）互连技术，三维堆叠系统的性能得到了极大的提升，因此TSV技术在三维集成电路应用中具有重要意义。当三维集成硬件技术遇到瓶颈时，与人工智能算法的结合成为重点，这也有效地提高了系统的整体性能。三维集成在微电子领域的应用涉及到方方面面，微纳加工技术中的凸点、高密度通孔制造与晶圆键合的结合以及技术的不断改进也对三维集成的材料、元件和电路提出了更高的要求。为了克服这些问题，我们分享了3D集成方面的最新进展，以增强其功能能力并使其适应不同的应用。“构建三维集成电路和微系统”特刊旨在收集与3D集成电路和微系统相关的优秀研究成果和综合报告。特刊可在线获取，网址为https://www.mdpi.com/journal/processes/special_issues/TDIC。本特刊涵盖了3D集成方面的各种理论和实验研究，重点关注3D集成系统的工艺和技术路线以及人工智能算法与不同应用领域的结合。3D集成的一项重大贡献在于光互连技术。新一代数据中心进一步向高速化、智能化方向发展，对光互连技术的迭代需求巨大，基于有源光子中介层的三维集成可实现高集成度、高带宽、低功耗等优势，