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3D封装及其最新研究进展 被引量:20
1
作者 邓丹 吴丰顺 +3 位作者 周龙早 刘辉 安兵 吴懿平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第7期443-450,共8页
介绍了3D封装的主要形式和分类。将实现3D互连的方法分为引线键合、倒装芯片、硅通孔、薄膜导线等,并对它们的优缺点进行了分析。围绕凸点技术、金属化、芯片减薄及清洁、散热及电路性能、嵌入式工艺、低温互连工艺等,重点阐述了3D互连... 介绍了3D封装的主要形式和分类。将实现3D互连的方法分为引线键合、倒装芯片、硅通孔、薄膜导线等,并对它们的优缺点进行了分析。围绕凸点技术、金属化、芯片减薄及清洁、散热及电路性能、嵌入式工艺、低温互连工艺等,重点阐述了3D互连工艺的最新研究成果。结合行业背景和国内外专家学者的研究,指出3D封装主要面临的是散热和工艺兼容性等问题,提出应尽快形成统一的行业标准和系统的评价检测体系,同时指出对穿透硅通孔(TSV)互连工艺的研究是未来研究工作的重点和热点。 展开更多
关键词 3D封装 穿透硅通孔 金属化 散热 嵌入式工艺
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封装技术对功率半导体模块性能的影响 被引量:7
2
作者 景巍 张浩 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第8期1-8,共8页
不同封装技术对功率半导体模块的电气性能、散热性能和可靠性有不同的影响。分析了模块寄生电感对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关特性和开关损耗的影响,结合优化的门极开通和关断电阻,将模块的寄生电感从20 nH降低至10 nH可以使IGBT的开... 不同封装技术对功率半导体模块的电气性能、散热性能和可靠性有不同的影响。分析了模块寄生电感对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关特性和开关损耗的影响,结合优化的门极开通和关断电阻,将模块的寄生电感从20 nH降低至10 nH可以使IGBT的开关损耗减小20%~30%。通过热阻的方法分析了IGBT模块散热系统中不同材料对IGBT散热的影响,其中导热硅脂和模块陶瓷衬底对模块的散热影响较大,从导热介质、衬底材料、芯片大小和间距及基板结构方面阐述了优化模块散热性能的方法。不同材料的热膨胀系数不匹配是导致模块老化失效的主要原因,阐述了绑定线连接、焊接层疲劳的机理和现象,介绍了提高模块封装可靠性和寿命的一些新材料和新工艺。 展开更多
关键词 绝缘栅双极型晶体管 封装 杂散电感 散热 可靠性
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高压大功率芯片封装的散热研究与仿真分析 被引量:5
3
作者 杨勋勇 杨发顺 +2 位作者 胡锐 陈潇 马奎 《电子测量技术》 2019年第10期43-47,共5页
以工作电压为70V、输出电流为9A的高压大功率芯片TO-3封装结构为例,首先基于热分析软件FloTHERM建立三维封装模型,并对该封装模型的热特性进行了仿真分析。其次,针对不同基板材料、不同封装外壳材料等情况开展对比分析研究。最后研究封... 以工作电压为70V、输出电流为9A的高压大功率芯片TO-3封装结构为例,首先基于热分析软件FloTHERM建立三维封装模型,并对该封装模型的热特性进行了仿真分析。其次,针对不同基板材料、不同封装外壳材料等情况开展对比分析研究。最后研究封装体的温度随粘结层厚度、功率以及基板厚度的变化,得到一个散热较优的封装方案。仿真验证结果表明,基板材料和封装外壳的热导率越高,其散热效果越好,随着粘结层厚度以及芯片功率的增加,芯片的温度逐渐升高,随着基板厚度的增加,芯片温度降低,当基板材料为铜、封装外壳为BeO,粘结层为AuSn20时,散热效果最佳。 展开更多
关键词 封装散热 高压大功率芯片 散热效率 Flo THREM TO-3封装 热导率
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大功率LED COB封装关键技术的研究与分析 被引量:6
4
作者 黄承斌 王忆 彭渤 《中国照明电器》 2014年第5期1-5,共5页
对比分析目前商用大功率COB(Chip On Board)封装硅胶的性能;总结近年来大功率COB LED封装的国内外研究进展,重点分析COB封装散热结构的研究情况;根据研究及应用情况,指出COB封装过程中的一些关键的技术问题,并针对这些问题给出一些合理... 对比分析目前商用大功率COB(Chip On Board)封装硅胶的性能;总结近年来大功率COB LED封装的国内外研究进展,重点分析COB封装散热结构的研究情况;根据研究及应用情况,指出COB封装过程中的一些关键的技术问题,并针对这些问题给出一些合理化的解决方案。摘要: 展开更多
关键词 COB封装 LED 硅胶 散热
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全串联高功率密度紫外LED结构和散热研究 被引量:5
5
作者 曹露泽 韩秋漪 +2 位作者 李福生 荆忠 张善端 《照明工程学报》 2022年第4期58-67,共10页
提高紫外LED光源模块的功率密度和辐照度已成为光固化应用的迫切需求。本文设计制作了一种6颗芯片串联的高功率密度UV-LED光源模块,加装了循环水冷散热器对其进行有效散热。通过仿真和实验对该模块的各项参数进行测试,证实仿真模型的预... 提高紫外LED光源模块的功率密度和辐照度已成为光固化应用的迫切需求。本文设计制作了一种6颗芯片串联的高功率密度UV-LED光源模块,加装了循环水冷散热器对其进行有效散热。通过仿真和实验对该模块的各项参数进行测试,证实仿真模型的预测能力。实验结果表明,全串联光源模块输入功率最高可以达到325.8 W,功率密度达到646.5 W/cm 2,此时芯片结温能够维持在130℃左右。 展开更多
关键词 全串联 高功率密度 封装 散热 COMSOL仿真
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基板堆叠型三维系统级封装技术 被引量:5
6
作者 庞学满 周骏 +1 位作者 梁秋实 刘世超 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2021年第3期161-165,共5页
系统级封装是将多个具有不同功能的有源电子元件与无源器件组装到一起,组成具有一定功能的封装体,从而形成一个系统或者子系统。在三维系统级封装技术中,基板堆叠是对芯片堆叠的有益补充。从基板堆叠的角度出发,分析了三维系统级封装所... 系统级封装是将多个具有不同功能的有源电子元件与无源器件组装到一起,组成具有一定功能的封装体,从而形成一个系统或者子系统。在三维系统级封装技术中,基板堆叠是对芯片堆叠的有益补充。从基板堆叠的角度出发,分析了三维系统级封装所需HTCC一体化封装外壳形式以及各类三维系统级封装形式,提出系统级封装的发展趋势与面临的问题。 展开更多
关键词 系统级封装 基板堆叠 散热 HTCC一体化封装外壳
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基于LED不同封装类型散热分析 被引量:5
7
作者 宿文志 钱靖 +3 位作者 吴义云 刘蕾 李昕淼 邹勇 《中国照明电器》 2021年第9期9-14,共6页
应市场要求,LED芯片功率不断增大,导致LED工作时结温升高,因此对产品的散热性能要求也越来越高。综合分析目前市场上LED灯的不同封装类型及研究现状后,本文基于Fluent有限体积方法对LED的SMD(表面贴片)封装和COB(板上芯片)封装进行散热... 应市场要求,LED芯片功率不断增大,导致LED工作时结温升高,因此对产品的散热性能要求也越来越高。综合分析目前市场上LED灯的不同封装类型及研究现状后,本文基于Fluent有限体积方法对LED的SMD(表面贴片)封装和COB(板上芯片)封装进行散热分析。结果表明:3种不同结构的COB封装中,倒装COB封装散热效果最好,垂直结构COB封装次之,最后是正装COB封装,但无论哪种结构的COB封装,其散热效果均优于SMD封装。研究发现,随着基板尺寸的增大,3种结构COB封装的结温逐渐减小,但LED结温变化率也随基板尺寸增大而减小,散热效果提升不明显。 展开更多
关键词 LED封装 COB 结温 散热 热阻
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基于厚薄膜混合封装基板的射频系统级封装设计
8
作者 张磊 肖磊 《空天预警研究学报》 CSCD 2023年第6期438-441,共4页
采用芯片倒装的形式可以有效解决高功率微波芯片系统级封装(SIP)的散热问题,但基于厚膜工艺的LTCC/HTCC封装基板与倒装芯片存在尺寸失配、无法直接互联的问题.为此设计了一种基于厚薄膜混合技术的封装基板.首先通过内部采用传统厚膜工... 采用芯片倒装的形式可以有效解决高功率微波芯片系统级封装(SIP)的散热问题,但基于厚膜工艺的LTCC/HTCC封装基板与倒装芯片存在尺寸失配、无法直接互联的问题.为此设计了一种基于厚薄膜混合技术的封装基板.首先通过内部采用传统厚膜工艺、表面采用薄膜布线工艺的厚薄膜混合技术解决了芯片与封装基板尺寸失配的问题;然后对与芯片匹配的带地共面波导(CPWG)尺寸进行设计,采用梯形过渡结构使之与封装基板垂直过孔尺寸匹配;最后通过热仿真验证了该结构的系统散热性能.仿真结果表明,在射频性能良好情况下,本文封装结构散热性能优于传统形式封装. 展开更多
关键词 系统级封装 芯片倒装 厚薄膜混合技术 垂直过渡结构 带地共面波导 散热
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表贴阵列封装芯片散热方法研究 被引量:4
9
作者 杨春雨 《电子测试》 2015年第6X期1-3,共3页
具有高集成度及高可靠性的表贴阵列封装在工程中应用越来越广泛,而散热是其最重要的问题之一。这种封装的焊点较为脆弱,在可靠性要求较高的领域,常规的散热方案由于需要对焊点施加较大的正压力,会降低焊点的可靠性。针对这一问题,本文... 具有高集成度及高可靠性的表贴阵列封装在工程中应用越来越广泛,而散热是其最重要的问题之一。这种封装的焊点较为脆弱,在可靠性要求较高的领域,常规的散热方案由于需要对焊点施加较大的正压力,会降低焊点的可靠性。针对这一问题,本文使用了一种零正压力的散热方案,通过热仿真分析,这种方案可以达到散热的目的,且不会对可靠性的其它方面造成影响。 展开更多
关键词 阵列封装 BGA CGA 散热 硅橡胶
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Si基埋置型GaAs芯片封装技术及其热分析 被引量:3
10
作者 赵敏 周健 +1 位作者 孙浩 伍滨和 《电子器件》 CAS 北大核心 2020年第3期477-481,共5页
传统贴置型芯片封装集成度低、散热效果差,为提高GaAs芯片的封装集成度与散热效果,基于MEMS异质集成技术提出一种毫米波硅埋置型三维封装模型结构,借助COMSOL软件开展热学仿真优化,得到芯片温度与封装基板厚度、底座厚度、涂覆银浆厚度... 传统贴置型芯片封装集成度低、散热效果差,为提高GaAs芯片的封装集成度与散热效果,基于MEMS异质集成技术提出一种毫米波硅埋置型三维封装模型结构,借助COMSOL软件开展热学仿真优化,得到芯片温度与封装基板厚度、底座厚度、涂覆银浆厚度、硅通孔(TSV)距离芯片中心位置及个数的变化规律,获得芯片埋置的热学最优化工艺参数。最终确定的模型集成度高、体积小、散热效果好,封装体积仅为20 mm×10 mm×1 mm,可以实现三维堆叠,芯片工作温度要比传统贴片封装模型降低13.64℃,符合芯片正常工作的温度需求。 展开更多
关键词 封装散热 GaAs芯片 Si基埋置型 TSV通孔 热学仿真
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基于多尺度等效模型的SiP热分析及散热优化 被引量:2
11
作者 袁伟星 曾燕萍 +1 位作者 张琦 张春平 《电子与封装》 2021年第8期12-16,共5页
针对系统级封装(System in Package,SiP)中多尺度复杂结构的热仿真效率等问题,采用热阻网络等效热导率方法,推导得到等效热导率模型。与精确SiP模型相比,等效模型的仿真效率提高了58%,同时保证了仿真精度,两者之间误差为7.6%。对等效Si... 针对系统级封装(System in Package,SiP)中多尺度复杂结构的热仿真效率等问题,采用热阻网络等效热导率方法,推导得到等效热导率模型。与精确SiP模型相比,等效模型的仿真效率提高了58%,同时保证了仿真精度,两者之间误差为7.6%。对等效SiP模型进行散热优化设计,分析带散热器的自然对流、带散热器的强迫风冷和微通道液冷3种方案的散热效果,结果显示微通道液冷表面传热系数大,散热能力更强,完全满足高功率SiP可靠工作的温度要求。 展开更多
关键词 系统级封装 多尺度 等效模型 热分析 散热优化
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大功率LED散热技术探讨 被引量:1
12
作者 刘菊 《宜春学院学报》 2014年第6期46-49,共4页
LED由于具有体积小、工作电压低、寿命长、节能等优点,必然在众多光源中占据优势地位,但散热问题是限制其发展的瓶颈;首先对大功率LED封装总的热阻进行了分析,确定了影响大功率LED封装散热的因素;然后对国内外LED最新散热技术的进展进... LED由于具有体积小、工作电压低、寿命长、节能等优点,必然在众多光源中占据优势地位,但散热问题是限制其发展的瓶颈;首先对大功率LED封装总的热阻进行了分析,确定了影响大功率LED封装散热的因素;然后对国内外LED最新散热技术的进展进行了比较。 展开更多
关键词 LED封装 散热 热界面材料 基板材料
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龙芯3A处理器封装的散热设计
13
作者 张瑾 王剑 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第A01期120-124,共5页
随着处理器的性能越来越高,处理器的功耗和温度也随之攀升,这就对处理器的封装提出了更高的要求。本文针对龙芯3A高性能处理器对封装的散热问题,根据成熟的工艺水平选择了FC-BGA封装形式,并对散热和外加散热措施的方法进行了分析和研究... 随着处理器的性能越来越高,处理器的功耗和温度也随之攀升,这就对处理器的封装提出了更高的要求。本文针对龙芯3A高性能处理器对封装的散热问题,根据成熟的工艺水平选择了FC-BGA封装形式,并对散热和外加散热措施的方法进行了分析和研究。实验模拟结果表明,FC-BGA的封装形式完全能满足龙芯3A处理器对封装散热的要求。 展开更多
关键词 龙芯3A 封装 FC-BGA 散热
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一种带热沉结构的100Gbps高速差分BGA一体化封装外壳
14
作者 金浓 左汉平 +1 位作者 周扬帆 乔志壮 《微纳电子技术》 CAS 2024年第8期16-24,共9页
为满足高速芯片对高密度封装、高速传输性能、高散热以及高可靠性的综合要求,基于低温共烧陶瓷(LTCC),研究了一款带热沉结构的高速差分球栅阵列(BGA)一体化封装外壳。该BGA外壳集成了20路高速信号传输通路,具有高密度和高集成的特点。... 为满足高速芯片对高密度封装、高速传输性能、高散热以及高可靠性的综合要求,基于低温共烧陶瓷(LTCC),研究了一款带热沉结构的高速差分球栅阵列(BGA)一体化封装外壳。该BGA外壳集成了20路高速信号传输通路,具有高密度和高集成的特点。分析了高速传输路径中水平转垂直结构时节距改变引入的失配问题,采用了分叉结构处过渡优化布线方案。通过对键合丝进行阻抗匹配设计,降低了键合指端头尺寸较小时键合丝引入的电感-电容效应,实现单个通路射频(RF)性能在DC~67 GHz满足回波损耗≤-12 dB,可支持单通道100 Gbps PAM4信号传输。通过设置通腔结构焊接钼铜热沉,使芯片与热沉直接接触,并将热沉与BGA焊盘置于不同侧,可在不影响二级装配的同时满足大功率芯片散热需求,解决了LTCC陶瓷散热不足的问题。采用下沉式封口区,在实现气密性封装的同时避免盖板与焊球干涉。 展开更多
关键词 高速差分 球栅阵列(BGA)封装 散热 气密性 低温共烧陶瓷(LTCC) 一体化封装
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Ceramic-metal package for high power LED lighting 被引量:2
15
作者 Yu Jin HEO Hyo Tae KIM +3 位作者 Sahn NAHM Jihoon KIM Young Joon YOON Jonghee KIM 《Frontiers of Optoelectronics》 2012年第2期133-137,共5页
High power light-emitting diodes (LEDs) lighting has drawn a great interest in the field of street light system in recent years. Key parameters for successful launching of LED street light in the commercial market a... High power light-emitting diodes (LEDs) lighting has drawn a great interest in the field of street light system in recent years. Key parameters for successful launching of LED street light in the commercial market are price and light efficiency, respectively, and they are greatly influenced by the materials and design factors used in high power LED package. This article presents a new design and materials processing technology to realize the solution of LED packaging with advantageous in price and performance. Cost effective materials and processing technology can be realized via thick film glass-ceramic insulating layer and silver conductor. Highly effective thermal design using direct heat dissipation to heat sink in LED package is demonstrated. 展开更多
关键词 light-emitting diodes (LEDs) package HIGH-POWER thick film heat dissipation thermal resistance
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基于分形理论的三维系统封装微通道布局设计 被引量:2
16
作者 郭魏源 陈传举 +1 位作者 杨永顺 谢君利 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期364-368,共5页
为了更好地解决大功率三维系统封装(3D-SIP)芯片散热的问题,将分形理论和翅片型微通道相结合,应用于微米级的微通道布局中,形成新型的平行翅片型微通道、交错翅片型微通道、树状翅片型微通道3种布局。在ANSYS的FLOTRAN中建立了相应模... 为了更好地解决大功率三维系统封装(3D-SIP)芯片散热的问题,将分形理论和翅片型微通道相结合,应用于微米级的微通道布局中,形成新型的平行翅片型微通道、交错翅片型微通道、树状翅片型微通道3种布局。在ANSYS的FLOTRAN中建立了相应模型,得到了大功率芯片结温、芯片温差和3D-SIP的热阻,比较了3种微通道布局对大功率3D-SIP散热特性的影响。研究结果表明,相比其他两种微通道布局,树状翅片型微通道布局使3D-SIP的大功率芯片散热效果最好,为大功率3D-SIP的散热设计提供了很好的参考依据。 展开更多
关键词 三维系统封装(3D-SIP) 散热特性 分形理论 平行翅片型微通道 交错翅片型微通道 树状翅片型微通道
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