基于Cavity基板技术的堆叠芯片封装设计与实现

介绍了一种适用于堆叠芯片的封装结构。采用层压、机械铣刀开槽等工艺获得Cavity基板,通过引线键合(wire bonding,WB)和倒装焊(flip chip,FC)两种方式实现堆叠芯片与基板的互连,并将堆叠芯片埋入Cavity基板。最后,将包含4款有源芯片和22个无源器件的小系统高密度集成在一个16 mm×16 mm的标准球栅阵列封装(ball grid array,BGA)封装体内。相比较于传统的二维封装结构,该封装结构将封装面积减小了40%,封装高度减小500μm左右,并将堆叠芯片与基板的互连空间增加了2倍。对这款封装结构的设计过程进行了详细的阐述,并验证了该封装设计的工艺可行性。     

键合参数和芯片/基板厚度对非导电膜互连封装玻璃覆晶模块芯片翘曲的影响

采用热/结构耦合场对非导电膜互连封装玻璃覆晶（COG）模块芯片（IC）的翘曲进行数值模拟,并分析不同热压键合参数和芯片/基板厚度对液晶显示屏（LCD）翘曲的影响.结果表明：在热压键合过程中,键合头温度对COG模块IC翘曲的影响最为显著,键合压力次之,玻璃基板温度最小; IC厚度对IC翘曲的影响不明显,而增加COG模块中玻璃基板的厚度,可有效降低IC翘曲程度.其原因在于较厚的玻璃基板的耐变形能力较高,从而抑制了翘曲.     

高功率半导体整流管芯片散热效率计算仿真研究

为了保证芯片性能,避免芯片受损,对高功率半导体整流管芯片散热效率进行计算和仿真研究。通过有限体积法进行热计算,利用质量守恒方程、能量守恒方程以及动量守恒方程对热传递问题进行描述,确定高功率半导体整流芯片边界条件,给出散热效率计算公式。在恒温室的防风罩中进行测试,依据模型和边界条件,通过ANSYS参数化编程语言APDL构建高功率半导体整流芯片三维有限元模型,分析芯片散热情况。研究平行排列微通道、正交网络结构、螺旋环绕结构和树枝分形结构微通道下芯片散热效率。向有限元模型整流管芯片主体施加热载荷,获取不同基板材料的温度分布情况,得到不同基板材料下芯片散热效率。结果表明,高功率半导体整流管芯片微通道应选用树型结构,基板材料应选择Cu/Si C复合基板。     

关于Alzer’s不等式的一个注记

对Alzer's不等式的左端作进一步推广,并利用数学归纳法及微分中值定理证明了如下结果:对(A)a,b ∈R+及r∈R+,an+b/a(n+m)+b<[1/n n∑i=1(ai+b)r/1/n+m n+m∑i=1(ai+b)r]1/r.     

多个函数的微分中值定理

利用任意一个m×n矩阵的行列式定义,将柯西中值定理推广到任意多个一元函数的情形,并得到了拉格朗日定理的一个几何意义上的推广:对任意正整数n,存在一条过点A(a,f(a))和B(b,f(b))的n次函数(曲线),并且在开区间(a,b)内至少存在一点ξ,使两函数(曲线)在该点的导数相等(切线平行),推出了积分中值定理.     

表面织构对巴氏合金轴承材料摩擦学性能影响

为了改善滑动轴承混合润滑时的摩擦学性能,在锡基巴氏合金表面加工出矩形阵列和发射线阵列的圆坑织构.采用销-盘式摩擦实验机和数值模拟对织构的润滑性能及机理进行分析,研究不同滑动速度和载荷下表面织构的摩擦系数,并数值模拟了表面织构的油膜压力分布.实验结果表明:表面织构能降低混合润滑的摩擦系数.随着滑动速度的增加,表面织构的减摩性能更佳;但是随着接触压力的增加,表面织构的减摩性能降低.相对于发射线阵列织构,矩形阵列织构的摩擦系数更低并且稳定性更好.面密度为8.6%的矩形织构阵列(3#)具有较优的摩擦学特性,在滑动速度0.3m/s、载荷5.0 MPa下的摩擦系数为0.015.模拟结果表明:相对于发射线型阵列织构,矩形阵列织构的油膜压力分布能减小润滑油泄漏,从而获得较好的摩擦学特性.     

关于Smarandach平方根部分数列a2(n)和b2(n)

文章讨论了一个数论函数-平方根函数的算术平均值及几何平均值的极限问题,它与平方根函数值的分布密切相关;设n是正整数,a2(n)表示不小于n的最小平方根部分,b2(n)表示不超过n的最大平方根部分,即a2(n)=min{m|m≥n1/2,mN+},b2(n)=max{m|m≤n1/2,m∈N+}.定义数列S2(n)=[a2(1)+a2(2)+a2(3)+…+a2(n)]/n=1/n n∑l=1 a2(n),I2(n)=[b2(1)+b2(2)+b2(3)+…+b2(n)]/n=1/n n∑i=1 b2(n).研究了整数n的最小平方根a2(n)和最大平方根b2(n)部分数列的均值,采用初等及解析的方法,给出了两个有趣的渐近公式.在所得的定理1的基础上,研究了数列S2(n)/I2(n),K2(n),L2(n),(S2(n)-I2(n)),(K2(n)-L2(n))的敛散性,给出了相关的极限式,推论1、推论2和推论3.     

细胞芯片制备仪的研制及应用

目的 研制快速、简单、方便的细胞芯片制备仪,并验证其功能.方法 制备仪由相互配合的阵列管固定板和内芯固定板组成,在阵列管固定板上按行列方式设有多根带微孔的阵列管,在内芯固定板上设有多根与阵列管固定板上各阵列管对位配合的阵列管内芯.工作中通过阵列管及内芯间形成的空腔结构,将细胞样本通过琼脂糖包埋于空腔内,使之在带微孔的阵列管空间进行脱水、透明、浸蜡等处理,进而制成细胞芯片石蜡包埋块,再经过切片、染色后即可完成细胞芯片的制备.结果 细胞芯片制备仪能够迅速制备出27种细胞的细胞芯片,肉眼观点阵完整,分布均一,经HE切片及免疫组化染色证实,染色效果良好,结果可靠.结论 细胞芯片制备仪构造简单,操作方便,能够迅速成型制备出多种不同细胞类型的细胞芯片,适用于推广使用.     

热籽磁感应加温在肌肉体模中的升温效果

 为了探讨不同数量和不同排布方式下,热籽在等效肌肉的琼脂体模中磁感应升温效果,制作琼脂等效肌肉模型,利用模板植入不同数量热籽：1颗、2颗、3×3阵列排布、4×4阵列排布、双层4×4不同层间距排布。在选择的测温点植入热电偶,将植入完成的琼脂体模置于磁极下,进行磁场辐照,测定并记录升温情况。结果表明,1颗和2颗热籽植入体模在磁场中加热后温度可达25～32℃,热籽在体模中的发热功能稳定。9颗热籽植入体模在磁场中加热后,两颗热籽间温度达到37.5℃,热籽阵外1.0cm处温度为30.1℃。16颗热籽植入体模在磁场中加热后,热籽阵列中心温度达到52.9℃。不同层间距热籽植入体模在磁场中加热后,中心点位置温度均达到65℃以上。随着逐渐远离中心点,温度呈下降趋势,在热籽阵外1.0cm处降至42～45℃。层间距1.0cm与0.8cm的结果比较,各测温点间温度相差约1.0℃;层间距1.0cm与层间距0.5cm的结果比较,各测温点间温度相差约3.0℃。因此,本研究成功模拟了等效肌肉的琼脂体模,一定数量的热籽在既定靶区磁感应升温,可以达到肿瘤治疗所需温度。     

一类亚纯函数唯一性多项式的讨论

对于型如P(z)=zm(z-a)n(z-b)n的多项式,其中,参数a,b为互异非零复数, m,n为互素正整数.利用Nevanlinna值分布理论中有关分支量的结果以及对多项式重根的分析,讨论P(z)成为亚纯函数唯一性多项式的充分必要条件.     

由反转温度计算N_2的范德瓦尔斯方程

对范德瓦尔斯方程中a,b项的修正一直是提高状态方程计算准确度的方向之一.随着实验方法的不断发展,对其的修正方法也在不断的出现.本文从绝热节流过程出发,推导出了焦耳—汤普森系数反转温度与压强的关系式.再利用Origin 8.0软件,对N2在该实验中测量得到的反转温度随压强变化的实验数据进行曲线拟合,从而得到了N2方程中a与b的取值范围.最后,利用Mathe 4.0软件,将a,b取不同数值的理论曲线与实验数据进行比较,从而确定N2方程中a与b的数值.我们发现当a,b分别取a=0.581 8 Pa.m6mol-2和b=0.218 3×10-3m3.mol-1时,理论曲线与实验数据符合得最好,尤其是在温度高于300 K的范围.     

面积阵列焊球快速制备技术与装置

为实现面积阵列封装中焊料凸点阵列的快速制备,提出了一种气动膜片活塞式熔融焊料微滴按需喷射装置.该装置利用微滴按需喷射技术对焊料液滴体积与沉积位置的高精度控制,实现直接植球功能.实验研究了装置各参数对液滴形成的影响,并通过单喷嘴按需逐点喷射直接在铜基板表面制作了5×7 Sn63 Pb37焊球阵列.此外,实验通过3×3阵列孔喷嘴并行喷射在硅基板上制作了3×3焊料凸点阵列.结果表明:气动膜片活塞式微滴喷射装置能实现大小均匀、尺寸和定位精度可控的焊球面积阵列的快速制备.     

室内成型的沥青混合料粗集料排布的研究

为了定量地评价粗集料排布在室内沥青混合料成型过程中的变化规律,利用数字图像处理技术,提出一种评价沥青混合料粗集料排布的合成质心矩方法.选取常用AC20,SMA20型沥青混合料,以控制两种混合料旋转压实次数为条件制成成型试件,横向切割获取截面采集图像进行参数提取.分别计算二维累计筛余粗集料和二维分计筛余粗集料的合成质心矩.结果表明两种不同类型的沥青混合料粗集料合成质心矩随压实次数增加发生不同的变化,SMA20压实60次排布性已达到较好水平.     

限制性m元分拆函数的同余性质

设b(s,a)m,j(n)为n的m元分拆函数,其中分拆项mi允许重复的次数为a,a s,a 2s,…,a (i j)s.设b(s)m(n)为n的m元分拆函数,其中分拆项mi允许重复的次数为s的倍数.本文得到了关于b(s,a)m,j(n)和b(s)m(n)的两个同余式.     

多芯片基板高频信号传输特性分析

基于陶瓷板材,完成了一种多芯片基板的设计,讨论了基板上高频信号线的传输线效应、互连延迟引起的时序问题以及串扰等信号完整性问题.根据二端口等效电路理论,提出了建立基板高频互连线Spice模型的方法,为芯片-封装协同设计提供了依据.     

斯图姆-刘维尔问题特征函数第二类正交性

斯图姆—刘维尔型特征值问题中特征函数存在另外一类正交关系,就是:ba∫[p(x)y′m(x)y′n(x)+q(x)ym(x)yn(x)]dx+hym(a)yn(a)+Hym(b)yn(b)=0(m≠n),称此正交关系为第二类正交关系。采用直接积分法和利用特征值的变分表达式并应用变分原理给出了第二类正交关系的两种不同的证明。以杆的纵振动问题为例,阐明了斯图姆—刘维尔问题特征函数第二类正交关系的物理意义。     

一种微透镜阵列制作方法

提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法.将聚合物加热到其玻璃转化温度以上,利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品,保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下,将模板移去后,模板上图形便转移到样品表面.根据热压印工艺要求,研制了一台热压印设备,并利用这台设备制作了单元口径大小为40μm,单元之间间距为60μm的256×256单元8位相台阶衍射微透镜阵列.制作的微透镜阵列SEM图表明图形台阶清晰、各单元一致性好.光学性能测试表明制作的微透镜阵列聚焦的三维光强分布集中,具有较高的峰值.从制作工艺可以看出,利用热压印的方法制作微透镜阵列工艺简单,对制作设备要求不高,为实现低成本、高分辨率、大批量制造微透镜阵列等器件创造了条件.     

一个二元二次同余方程解的计数

设n是任意正整数,令Z_n是模n的剩余类环,并且Z^*_n是模n的即约剩余类环,即Z^*_n={s:1≤s≤n, gcd(s,n)=1}。通过利用同余理论与指数和的相关结果来研究集合T(a,b,c,n)={(x,y)∈(Z^*_n)²:ax²+by²+c≡0 mod n}的元素个数并给出集合T(a,b,c,n)元素个数的确切计算公式。     

重庆山地界限温度起止日期和持续日数的分布式模拟

利用重庆市34个常规气象站1961-2000年日平均气温资料,建立了界限温度起止日期物理经验统计模型;结合山地月平均气温分布式模拟结果,提出了依托常规地面气象观测资料计算复杂地形条件下各界限温度起止日期和持续日数的方法;实现了重庆山地100 m×100 m分辨率O,10,15,20℃界限温度起止日期及其持续日数的分布式模拟.模拟结果能较好地反映重庆山地各界限温度起止日期和持续日数的宏观分布趋势和局地分布特征.各界限温度起止日期模拟绝对误差平均值在0.6-2.4 d之间,交叉验证绝对误差平均值在1.3～2.8d之间,个例年验证绝对误差平均值在0.7-2.5 d之间.模拟结果与野外考察资料具有很好的一致性.模型不依赖于山区野外实地考察资料,为利用常规气象观测资料模拟山地热量资源提供了切实可行的技术方法.     

PCR芯片中微腔室高度及加热器结构优化设计

对PCR扩增芯片中微加热器的传热及微腔(DNA反应液腔)室的高度优化问题进行了有限元分析,通过ANSYS软件模拟分析了单蛇形、双蛇形以及双螺旋形等典型结构微加热器的温度场分布,分析了不同腔室高度PCR芯片的温度场分布,重点探讨了不同微加热器结构、不同布线规律对PCR芯片微腔室温度分布均匀性的影响,PCR芯片中DNA反应液厚度与芯片上下表面温差的关系.仿真结果表明:均匀加热器比非均匀加热器温度分布均匀性更好;双螺旋形加热器较单蛇形与双蛇形加热器更能满足实际需要;DNA反应液厚度与芯片上下表面温度差之间具有良好的线性关系.同时根据分析结果得到了所设计的具有电极均匀分布双螺旋微加热器的PCR芯片微腔室最佳高度为340μm,能很好满足片上PCR芯片扩增所需的温度环境条件.