电子封装、微机电与微系统第13章

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微机电系统MEMS的学习课件

MEMS技术的应用
MEMS技术的应用
空间应用用作运行参数测量的微加速度计已进行了地面辐照实验,正在进行飞行搭载实验微陀螺、微推进和微喷管等微系统基础研究通信方面光通信正在向有光交换功能的全光通信网络方向发展无线通信则要求增强功能如联网等和减小功耗.包括美国朗讯公司在内的一些公司和大学正在研究全光通信网用的微系统及无线通信用射频微系统
MEMS技术及其产品的增长速度非常之高,并且目前正处在加速发展时期
MEMS技术
MEMS技术
一般意义上的系统集成芯片广义上的系统集成芯片
加速度计压阻式加速度计电容式加速度计压电式加速度计
惯性器件
惯性器件
电容式微加速度计
光学MEMS器件
定义 Optical Transducers,MOEMS, Optical MEMS 分类传统的光传感器、转换器光传感、成像、发光器件光电子利用光进行传感的器件位置传感器、光谱仪、DNA芯片利用微机械加工方法形成的器件传统器件的新生命新型器件
电、光、声、热、磁力等外界信号的采集—各种传感器
执行器、显示器等
信息输入与模/数传输
信息处理
信息输出与数/模转换
信息存储
作业
1、MEMS工艺与微电子工艺技术有哪些区别. 2、列举几种你所知道的 MEMS器件,并简述其用途.
MEMS的分类
微传感器：机械类：力学、力矩、加速度、速度、角速度陀螺、位置、流量传感器磁学类：磁通计、磁场计热学类：温度计化学类：气体成分、湿度、PH值和离子浓度传感器生物学类：DNA芯片
MEMS的分类
微执行器：微马达、微齿轮、微泵、微阀门、微开关、微喷射器、微扬声器、微谐振器等微型构件：微膜、微梁、微探针、微齿轮、微弹簧、微腔、微沟道、微锥体、微轴、微连杆等微机械光学器件：微镜阵列、微光扫描器、微光阀、微斩光器、微干涉仪、微光开关、微可变焦透镜、微外腔激光器、光编码器等

微电子封装的技术ppt

后段封装流程
划片
装片
将制造好的半导体芯片从晶圆上分离出来，成为独立的个体。
将独立的半导体芯片按照一定的顺序和方式装入封装壳内。
引线键合
打胶
通过金属引线将半导体芯片的电极与封装壳的引脚相连，实现电路连接。
用环氧树脂等材料将半导体芯片和引线进行固定和密封，以保护内部的电路。
封装测试流程
功能测试
信号完整性
高速信号传输过程中需要考虑信号完整性，包括信号幅度、时间、相位等因素。
时序优化
高速信号传输需要优化时序关系，确保信号传输的稳定性和可靠性。
高性能化趋势
多核处理器
采用多核处理器技术，提高计算速度和性能。
GPU加速
采用GPU加速技术，提高图像处理、人工智能等应用的性能。
存储器集成
将存储器与处理器集成在同一封装内，提高数据处理速度和性能。
陶瓷材料
具有高导热、高绝缘、高强度和化学稳定性等特点，是微电子封装中应用最广泛的材料之一，包括氧化铝、氮化硅和碳化硅等。
塑料材料
具有成本低、易加工和重量轻等特点，是微电子封装中应用最广泛的材料之一，包括环氧树脂、聚酰亚胺和聚醚醚酮等。
最新封装设备
自动测试设备
用于检测芯片的性能和质量，包括ATE(Automatic Test Equipment)和ETE(Electronic Test Equipment)等。
其他领域
医疗设备
微电子封装技术可以实现医疗设备的信号传输和处理，提高医疗设备的性能和稳定性。
航空航天
微电子封装技术可以实现航空航天设备的信号传输和处理，提高航空航天的性能和稳定性。
智能家居
微电子封装技术可以实现智能家居设备的信号传输和处理，提高智能家居的性能和稳定性。

射频封装与微电子封装技术

射频封装与微电子封装技术随着科技的不断进步和电子产品的不断更新换代，射频（Radio Frequency，简称RF）封装和微电子封装技术成为电子与电气工程领域中备受关注的研究方向。

射频封装技术主要应用于无线通信领域，而微电子封装技术则广泛应用于集成电路、传感器和微电子器件等领域。

本文将从射频封装和微电子封装两个方面来探讨相关技术的发展和应用。

一、射频封装技术射频封装技术是指将射频电路组件封装在特定的封装材料中，以实现对射频信号的传输和处理。

射频电路通常工作在高频段，对于封装材料的电磁性能和封装结构的电学特性有着较高的要求。

传统的射频封装技术主要包括无源封装和有源封装两种。

无源封装是指在射频电路中不包含主动器件（如晶体管、集成电路等），主要采用微带线、波导等结构进行传输和耦合。

无源封装技术具有尺寸小、重量轻、频率范围广等优点，广泛应用于微波通信、雷达、卫星通信等领域。

有源封装是指在射频电路中包含主动器件，通过封装和射频电路的结合实现信号放大、调制解调、频率变换等功能。

有源封装技术的发展主要集中在射频集成电路（RFIC）和射频微系统（RF-MEMS）方面。

射频集成电路通过将射频电路和数字电路、模拟电路等集成在一起，实现了射频信号的处理和控制。

射频微系统则是将微机电系统（MEMS）技术与射频电路相结合，实现了射频信号的传感和控制。

二、微电子封装技术微电子封装技术是指将微电子器件封装在特定的封装材料中，以实现对器件的保护和连接。

微电子器件通常具有微小尺寸、高集成度和高可靠性的特点，封装技术对于器件性能和可靠性的影响至关重要。

常见的微电子封装技术包括芯片封装、球栅阵列封装（BGA）、无引线封装（CSP）等。

芯片封装是指将芯片封装在封装基板上，并通过焊接、导线等方式与外部电路连接。

BGA封装则是将芯片封装在球栅阵列上，通过焊球与封装基板连接。

CSP封装是一种无引线封装技术，将芯片封装在特殊的封装材料中，通过金线、导电胶等方式与外部电路连接。

电子封装技术相关知识介绍

电子封装技术相关知识介绍引言电子封装技术是微电子工艺中的重要一环，通过封装技术不仅可以在运输与取置过程中保护器件还可以与电容、电阻等无缘器件组合成一个系统发挥特定的功能。

按照密封材料区分电子封装技术可以分为塑料和陶瓷两种主要的种类。

陶瓷封装热传导性质优良，可靠度佳，塑料的热性质与可靠度虽逊于陶瓷封装，但它具有工艺自动化自动化、低成本、薄型化等优点，而且随着工艺技术与材料的进步，其可靠度已有相当大的改善，塑料封装为目前市场的主流。

封装技术的方法与原理塑料封装的流程图如图所示，现将IC芯片粘接于用脚架的芯片承载座上，然后将其移入铸模机中灌入树脂原料将整个IC芯片密封，经烘烤硬化与引脚截断后即可得到所需的成品。

塑料封装的化学原理可以通过了解他的主要材料的性能与结构了解。

常用塑料封装材料有环氧树脂、硅氧型高聚物、聚酰亚胺等环氧树脂是在其分子结构中两个活两个以上环氧乙烷换的化合物。

它是稳定的线性聚合物，储存较长时间不会固化变质，在加入固化剂后才能交联固化成热固性塑料。

硅氧型高聚物的基本结构是硅氧交替的共价键和谅解在硅原子上的羟基。

因此硅氧型高聚物既具有一般有机高聚物的可塑性、弹性及可溶性等性质，又具有类似于无极高聚物——石英的耐热性与绝缘性等优点。

聚酰亚胺又被称为高温下的“万能”塑料。

它具有耐高温、低温，耐高剂量的辐射，且强度高的特点。

塑料封装技术的发展塑封料作为IC封装业主要支撑材料，它的发展，是紧跟整机与封装技术的发展而发展。

整机的发展趋势：轻、小（可携带性）；高速化；增加功能；提高可靠性；降低成本；对环境污染少。

封装技术的发展趋势：封装外形上向小、薄、轻、高密度方向发展；规模上由单芯片向多芯片发展；结构上由两维向三维组装发展；封装材料由陶封向塑封发展；价格上成本呈下降趋势。

随着高新技术日新月异不断发展对半导体应用技术不断促进，所以对其环氧封装材料提出了更加苛刻的要求，今后环氧塑封料主要向以下五个方面发展：1 向适宜表面封装的高性化和低价格化方向发展。

电子封装

电子封装电子封装是一门新兴的交叉学科，涉及到设计、环境、测试、材料、制造和可靠性等多学科领域。

电子工业的飞速发展，从原子、纳米、微米到宏观尺度的微加工对最尖端科学技术的渴望都使这门学科的研究与教育充满挑战。

电子封装是基础制造技术，各类工业产品(家用电器、计算机、通讯、医疗、航空航天、汽车等)的心脏部分无不是由微电子元件、光电子元件、射频与无线元件等通过电子封装与存储、电源及显示器件相结合进行制造。

它是将微元件组合及再加工构成微系统及工作环境的制造技术。

如机械制造业将齿轮、轴承，电动机等零部件组装制造成机床、机器人等机械产品，建筑业由水泥、砖头、钢筋建造成楼房和桥梁，利用晶片、阻容等微元件制造电子器件、手机、计算机等电子产品。

封装最初的定义是：保护电路芯片免受周围环境的影响。

所以，在最初的微电子封装中，是用金属罐作为外壳，用与外界完全隔离的、气密的方法，来保护脆弱的电子元件。

但是，随着集成电路技术的发展，尤其是芯片钝化层技术的不断改进，封装的功能也在慢慢异化。

通常认为，封装主要有四大功能，即功率分配、信号分配、散热及包装保护，它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接，包括电学连接和物理连接。

目前，集成电路芯片的I/O线越来越多，它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的连接；芯片的速度越来越快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重；由于芯片钝化层质量的提高，封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。

电子封装的类型也很复杂。

在这里只从使用的包装材料上进行分类，可以划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装。

金属封装是半导体器件封装的最原始的形式。

金属封装的优点是气密性好，不受外界环境因素的影响。

它的缺点是价格昂贵，外型灵活性小，不能满足半导体器件日益快速发展的需要。

现在，金属封装所占的市场份额已越来越小，几乎已没有商品化的产品。

少量产品用于特殊性能要求的军事或航空航天技术中。

陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种封装形式，它象金属封装一样，也是气密性的，但价格低于金属封装，而且，经过几十年的不断改进，陶瓷封装的性能越来越好，尤其是陶瓷流延技术的发展，使得陶瓷封装在外型、功能方面的灵活性有了较大的发展。

微电子封装

晶圆：由普通硅砂熔炼提纯拉制成硅柱后切成的单晶硅薄片微电子封装技术特点：1：向高密度及高I/O引脚数发展，引脚由四边引出趋向面阵引出发展2：向表面组装示封装(SMP)发展,以适应表面贴装（SMT）技术及生产要求3：向高频率及大功率封装发展4：从陶瓷封装向塑料封装发展5：从单芯片封装（SCP）向多芯片封装（MCP）发展6：从只注重发展IC芯片到先发展封装技术再发展IC芯片技术技术微电子封装的定义：是指用某种材料座位外壳安防、固定和密封半导体继承电路芯片，并用导体做引脚将芯片上的接点引出外壳狭义的电子封装技术定义：是指利用膜技术及微细连接技术，将半导体元器件及其他构成要素在框架或基板上布置、固定及连接，引出接线端子，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺技术。

（最基本的）广义的电子封装技术定义：是指将半导体和电子元器件所具有的电子的、物理的功能，转变为能适用于设备或系统的形式，并使之为人类社会服务的科学与技术。

（功能性的）微电子封装的功能：1：提供机械支撑及环境保护；2：提供电流通路；3：提供信号的输入和输出通路；4：提供热通路。

微电子封装的要点：1：电源分配；2：信号分配;3：机械支撑；4：散热通道；5：环境保护。

零级封装：是指半导体基片上的集成电路元件、器件、线路；更确切地应该叫未加封装的裸芯片。

一级封装：是指采用合适的材料（金属、陶瓷或塑料）将一个或多个集成电路芯片及它们的组合进行封装，同时在芯片的焊区与封装的外引脚间用引线键合（wire bonding,WB）、载带自动焊（tape automated bonding,TAB）、倒装片键合（flip chip bonding，FCB）三种互联技术连接，使其成为具有实际功能的电子元器件或组件。

二级封装技术：实际上是一种多芯片和多元件的组装，即各种以及封装后的集成电路芯片、微电子产品、以及何种类型元器件一同安装在印刷电路板或其他基板上。

微系统技术介绍

集成电路以集成度每三年增加四倍、特征尺寸每三年缩小1. 414倍的摩尔定律发展。技术密集、信息含量大。
微电子技术包括相关的设计、制造和封装技术，融合了材料、器件物理、计算机、光学、化学、真空、精密机械、理化分析等科学技术的最新成就。
12/17/2023
16
2 微系统相关技术基础
射频与无线电技术
12/17/2023
7
1 What Is MICROSYSTEMS
微系统与集成电路制造的关系（Cont.）
• 因此，微系统的整个制造过程，即芯片加工、集成组装、封装测试等要比集成电路制造过程复杂得多。
• 微系统技术的发展已经使许多高速信息处理、大容量存储、超低功耗的电子产品成为现实，未来的微系统产品将覆盖人类生活的方方面面。
12/17/2023
Actuator
Sensor
Parameters to be
Controlled
4
1 What Is MICROSYSTEMS
微系统构成
微系统的构成：一个完整的微系统由传感器模块、执行元件模块、信号处理模块、外部环境接口模块以及定位机构、支撑机构、工具等机械结构等部分构成。
12/17/2023
21
2 微系统相关技术基础
微机电系统技术（MicroElectroMechanical Systems）
• MEMS is a class of systems that are physically small. These systems have both electrical and mechanical components. MEMS originally used modified integrated circuit (computer chip) fabrication techniques and materials to create these very small mechanical devices. Today there are many more fabrication techniques and materials available.

机电专业初级教材

机电专业初级教材机电学是一门综合性较强的学科，于现代工程领域中有非常重要的应用。

机电专业着重于研究机械系统与电子控制系统之间的协同作用，旨在培养具有机电一体化知识的高素质技术人才。

本教材主要介绍机电专业的基础理论和相关技术知识。

第一章机械系统本章主要介绍机械系统的基本概念和组成部分。

机械系统主要由机床、工作部件、传动系统和控制系统组成。

其中机床是机械系统的核心部件，用于完成各种加工工艺。

工作部件是通过机床来完成物理加工的零部件。

传动系统用于将电力或机械能输送到工作部件中。

控制系统主要控制机床和传动系统的运行和停止。

第二章电子控制系统本章主要介绍电子控制系统的基本组成和工作原理。

电子控制系统是机械系统的关键之一，用于控制机械系统的运行和停止。

电子控制系统主要由信号传感器、电气装置、控制器和执行机构组成。

信号传感器用于检测物理量，将其转化成电信号。

电气装置用于对信号进行分析和处理。

控制器根据信号处理的结果发出控制信号，执行机构根据控制信号完成机械系统的控制操作。

第三章电力系统本章主要介绍电力系统的基本组成和工作原理。

电力系统用于将电能输运到各个领域中进行应用，是现代社会的重要设施。

电力系统主要由发电机、变压器、配电设备和电缆线路等组成。

发电机将机械能转化为电能，变压器将电能从高压传输到低压。

配电设备用于对电能进行调整和分发，电缆线路则用于将电能输送到各个用户端。

第四章自动控制系统本章主要介绍自动控制系统的基本原理和应用。

自动控制系统是现代工业生产中的重要手段，可以实现生产流程的自动化。

自动控制系统主要由传感器、控制输入和控制输出组成。

传感器用于检测与生产过程相关的物理量，控制输入根据传感器的信号输出相应的控制信号，控制输出将控制信号传输到相应的执行机构上。

自动控制系统可以实现生产过程的自动化，提高生产效率和品质。

第五章单片机技术本章主要介绍单片机技术的基本原理和应用。

单片机作为电子控制系统中的重要组件，可以实现高效率、高精度、低成本的控制方案。

微机电系统课程概述

1、何谓MEMS，Sensors，Actuators，Transducers.MEMS通常指的是特征尺度大于1μm、小于1mm，结合了电子和机械部件，并用IC 集成工艺加工的装置。

它是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，并集约了当今科学技术的许多新兴成果。

Sensors是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

Actuators是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。

执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。

Transducers是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。

微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）是一种先进的制造技术平台。

微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。

传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。

它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号，以其在工艺管路的位置和特性，调节工艺介质的流量，从而将被控数控制在生产过程所要求的范围内。

转换器（converter）是指将一种信号转换成另一种信号的装置。

信号是信息存在的形式或载体。

在自动化仪表设备和自动控制系统中，常将一种信号转换成另一种与标准量或参考量比较后的信号，以便将两类仪表联接起来，因此，转换器常常是两个仪表（或装置）间的中间环节。

详细介绍：一、（micro-electromechanicalsystem—MEMS）微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。

《微机电系统》课件

02
《微机电系统设计与制造》
03
《微机电系统应用》
THANKS
详细描述
新型的微型陀螺仪采用先进的微制造工艺和新型材料，具有更高的灵敏度和稳定性。未来，随着技术的进步和应用需求的增长，微型陀螺仪的发展前景将更加广阔。
微型加速度计
总结词
详细描述
总结词
详细描述
微型加速度计是一种用于测量物体运动状态的传感器，也是微机电系统的重要应用之一。
微型加速度计被广泛应用于汽车安全气囊系统、手机游戏控制、医疗器械等领域。由于其具有体积小、重量轻、响应速度快等优点，微型加速度计在许多领域都得到了广泛应用。
详细描述
微机械结构采用微型化的加工技术制作而成，具有体积小、重量轻、精度高等特点。常见的微机械结构有连杆、齿轮、轴承等，它们在微执行器、微传感器等元件中发挥着重要作用。
微控制器
总结词
微控制器是微机电系统中的控制中心，用于实现系统的智能化和自动化。
详细描述
微控制器是一种集成度较高的集成电路芯片，具有数据处理、控制输出等功能。在微机电系统中，微控制器负责接收传感器信号、处理数据和控制执行器动作，从而实现系统的自动化和智能化。
测试方法
对封装好的微机电系统进行性能测试，以确保其满足设计要求。
可靠性评估
对微机电系统的寿命和可靠性进行评估，以确定其在实际应用中的表现。
04
微机电系统的应用实例
微流体控制系统
总结词
微流体控制系统是微机电系统的一个重要应用，它利用微小的流体控制元件和控制电路对流体进行精确控制。
总结词
微流体控制系统的优点在于其高精度、低能耗、低成本和易于集成等特性，使得它在许多领域具有巨大的应用潜力。

《微电子封装技术》课件

航空航天设备封装案例
航空航天设备封装案例：航空航天领域对设备的可靠性和稳定性要求极高，而微电子封装技术能够满足这些要求。例如，在飞机发动机控制系统中、卫星导航系统中等，微电子封装技术发挥着重要作用。它能够提高设备的可靠性和稳定性，降低成本，并促进小型化、集成化的发展趋势。
具体而言，在飞机发动机控制系统中，微电子封装技术能够实现高精度和高可靠性的控制，从而提高发动机的性能和安全性。在卫星导航系统中，微电子封装技术能够提高定位精度和信号质量，从而提高导航的准确性和可靠性。
医疗电子设备封装案例
医疗电子设备封装案例：医疗电子设备对精度和可靠性要求极高，而微电子封装技术能够满足这些要求。例如，在医疗影像设备、心脏起搏器、血糖监测仪等中，微电子封装技术发挥着重要作用。它能够提高设备的性能和可靠性，降低成本，并促进小型化、集成化的发展趋势。
具体而言，在医疗影像设备中，微电子封装技术能够提高图像质量和设备性能，从而提高诊断的准确性和可靠性。在心脏起搏器中，微电子封装技术能够实现高精度和高可靠性的起搏控制，从而提高患者的生命安全和生活质量。在血糖监测仪中，微电子封装技术能够实现快速、准确的血糖监测，从而帮助患者及时了解自身血糖状况并进行有效控制。
封装测试பைடு நூலகம்
01
封装测试是确保微电子封装产品性能和质量的重要环节。
03
随着技术的不断发展，新型测试方法也在不断涌现，如X射线检测、超声检测等。
02
测试内容包括气密性检测、外观检测、电性能测试等，以确保产品符合设计要求和性能标准
。
04
封装测试的发展趋势是高精度、高效率、自动化，以提高测试准确性和降低成本。
。
柔性封装技术
03

《微系统封装基础》课件

寿命测试是通过加速老化试验等方法评估微系统封装的寿命，预测其在不同使用条件下的可靠性表现。
04
微系统封装的应用
通信领域
通信设备小型化
微系统封装技术可以使通信设备体积更小，便于携带和移动。
高速信号传输
通过微系统封装技术，可以实现高速、高带宽的信号传输，满足现代通信的需求。
降低能耗
通过优化微系统封装设计，可以降低通信设备的能耗，延长设备的使用时间。
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THANK YOU FOR YOUR WATCHING
微系统封装的发展趋势与挑战
要点一
要点二
要点三
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电子封装,电子烧结电子产品行业在就业市场的前途

电子封装，电子烧结电子产品行业在就业市场的前途电子封装专业见习环境也相当好，有很多比较大的实习地。

这方面钻研生的位置老早就有了，所以不必担忧读研的成绩。

电子封装是指从硅、锗等半超导体资料经拉单晶、光刻等电子烧结工艺，而后停止引线键合、塑封等后道封装测试岁序酿成芯片，芯片正在通过拆卸构成板卡以至整个电子货物的进程。

容易的说就是电子打造。

微电子打造迷信与工事概论、电子工艺资料、微联接技能与原理电子封装牢靠性实践与工事、电子打造技能根底、电子产品拆卸技能、半超导体工艺根底、保守基板技能等。

）。

该专业使用性相当强，学的方面相当多且新，就业面广。

这类企业也相当多.在电子产品行业中电子封装工艺技术的重要性电子产品行业成长最快的三大版块，囊括“测试与测量”、“电子部件”和“电子封装工艺”.近十年来，无限元仿真已被推行到微电子封装（含板级与微系统拼装）方案与靠得住性分析的范围。

无限元仿真岂但能够正在多种规范作机器应力及形变分析，还能够作热传分析，甚至是热传与工具啮合分析.电子封装产品的检测也非常主要，要有罕用元机件的检测要领和经历。

电子烧结工艺正常材料有非金属，金属烧结，玻璃烧结陶瓷，玻璃等，是由重型电子烧结炉烧结的产品，其比热，材料的用量，温度，气体的供给都密没有可分，假如内中哪个环节出现了问题，那烧结出的产品将会抛弃。

所以电子封装这个行业必须要掌握着一定的技能手段，同时电子封装事业的利润也是硕大的，成本不到几块的产品将会卖几十甚至几百等。

这个新起的事业将会给电子事业带来巨大的发展。

电子封装，电子烧结技术在电子产品中的历史演变电子封装界广泛展望21百年的头十年将迎来微电子封装技能的第四个前进阶段3D 叠层封装时期--其专人性的货物将是零碎级封装，它正在封装观点上发作了反动性的变迁，从本来的封装部件概念演化成封装零碎它是将多个芯片和能够的无源部件集成正在同一封装内，构成存正在零碎性能的模块，因此能够完成较高的功能密度、更高的集成度、更小的利润和更大的灵敏性。

电子学目录(全)

电子学●第1章电子学基础●1.1 概述●1.2 电压、电流与电阻●1.2.1 电压与电流●1.2.2 电压与电流之间的关系:电阻●1.2.3 分压器●1.2.4 电压源和电流源●1.2.5 戴维南等效电路●1.2.6 小信号电阻●1.3 信号●1.3.1 正弦信号●1.3.2 信号幅度与分贝●1.3.3 其他信号●1.3.4 逻辑电平●1.3.5 信号源●1.4 电容与交流电路●1.4.1 电容●1.4.2 RC电路:随时间变化的V与I●1.4.3 微分器●1.4.4 积分器● 1.5 电感与变压器●1.5.1 电感●1.5.2 变压器●1.6 阻抗与电抗●1.6.1 电抗电路的频率分析●1.6.2 RC滤波器●1.6.3 相位矢量图●1.6.4 “极点”与每二倍频的分贝数●1.6.5 谐振电路与有源滤波器●1.6.6 电容的其他应用●1.6.7 戴维南定理推广●1.7 二极管与二极管电路●1.7.1 二极管●1.7.2 整流●1.7.3 电源滤波●1.7.4 电源的整流器结构●1.7.5 稳压器●1.7.6 二极管的电路应用●1.7.7 感性负载与二极管保护●1.8 其他无源元件●1.8.1 机电器件●1.8.2 显示部分●1.8.3 可变元器件●第2章晶体管●2.1 概述●2.1.1 第一种晶体管模型:电流放大器●2.2 几种基本的晶体管电路●2.2.1 晶体管开关射极跟随器●2.2.2 信号幅度与分贝●2.2.3 射极跟随器作为稳压器●2.2.4 射极跟随器偏置●2.2.5 晶体管电流源●2.2.7 单位增益的反相器●2.2.8 跨导●2.3 用于基本晶体管电路的Ebers-Moll模型●2.3.1 改进的晶体管模型:跨导放大器●2.3.2 对射极跟随器的重新审视●2.3.3 对共射放大器的重新视●2.3.4 共射放大器的偏置●2.3.5 镜像电流源●2.4 几种放大器组成框图●2.4.1 推挽输出级●2.4.2 达林顿连接●2.4.3 自举电路●2.4.4 差分放大器●2.4.5 电容与密勒效应●2.4.6 场效应晶体管●2.5 一些典型的体管电路●2.5.1 稳压源●2.5.2 温度控制器●2.5.3 带体管与二管的简单辑电路●2.6 电路示例●2.6.1 电路集锦●2.6.2 不合理电路●2.7 补充题●第3章场效应管●3.1 概述●3.1.1 FET的特性●3.1.2 FET的种类●3.1.3 FET的普遍特性●3.1.4 FET漏极特性●3.1.5 FET特性参数的制造偏差●3.2 基本 FET电路●3.2.1 JFET电流源●3.2.2 FET放大器●3.2.3 源极跟随器●3.2.4 FET栅极电流●3.2.5 FET用做可变电阻●3.3 FET开关●3.3.1 FET模拟开关●3.3.2 场效应管开关的限性●3.3.3 一些场效应管模拟开关举例●3.3.4 MOSFET逻辑和电源开关●3.3.5 MOSFET使用注意事项●3.4 电路示例●3.4.1 电路集锦●3.4.2 不合理电路●第4章反馈和运算放大器●4.1 概述●4.1.1 反馈●4.1.2 运算放大器●4.1.3 黄金规则●4.2 基本器●4.2.1 反相放大器●4.2.2 同相放器●4.2.3 跟随器●4.2.4 电流源●4.2.5 运器●4.3 运算放器●4.3.1 线性电路●4.3.2 非线性电路●4.4 运算放大器特性详分析●4.4.1 偏离理想运算放大器特性●4.4.2 运算放大器限制对电路特性的影响●4.4.3 低功率编器●4.5 详细分析精选的运算放大器电路●4.5.1 对数放大器●4.5.2 有源峰值检波器●4.5.3 抽样和保持●4.5.4 有源箱位器●4.5.5 绝对值电路●4.5.6 积分器●4.5.7 微分器●4.6 单电源供电的运算放器●4.6.1 单电源交流放大器的偏置●4.6.2 单电源运算放大器●4.7 比较器和施密特触发器●4.7.1 比较器●4.7.2 施密特触发器●4.8 有限增益放大器的反馈●4.81 增益公式●4.8.2 反馈对放大电路的影响●4.8.3 晶体管反馈放大器的两个例子●4.9 一些典型的运算放大器电路●4.9.1 通用的实验放大器●4.9.2 压控振荡器●4.9.3 带Ro补偿的JFET线性开关●4.9.4 TTL过零检测器●4.9.5 负载电流感应电路●4.10 反馈放大器的频率补偿●4.10.1 增益和相移与频率的关系●4.10.2 放大器的补偿方法●4.10.3 反馈网络的频率响应●4.11 电路示例●4.11.1 电路集锦●4.11.2 不合理电路●4.12 补充题●第5章有源滤波器和振荡器●5 .1 有源滤波器●5.1.1 RC滤波器的频率响应●5.1.2 LC滤波器的理想性能●5.1.3 有源滤波器:一般描述●5.1.4 滤波器的主要性能指标●5.1.5 滤波器类型●5.2 有源器●5.2.1 VCVS电路●5.2.2 使用简化表格设计VCVS滤波器●5.2.3状态可变的器●5.2.4双T型陷波滤波器●5.2.5 回转滤波器的实现●5.2.6 开关电容滤波器●5.3 振荡器●5.3.1 振荡器介绍●5.3.2 阻尼振荡器●5.3.3 经典定时芯片:555●5.3.4 压控振荡器●5.3.5 正交振荡器●5.3.6文氏电桥和LC振荡器●5.3.7 LC振荡器●5.3.8 石英晶体振荡器●5.4 电路例●5.4.1 电路集锦●5.5 补充题●第6章稳压器和电源电路●6.1采用典型稳压芯片723的基本稳压电路●6.1.1 723稳压器●6.1.2 正电压稳压器●6.1.3 大电流稳压器●6.2散热和功率设计●6.2.1 功率晶体管及其散热●6.2.2 反馈限流保护●6.2.3 杠杆式过压保护●6.2.4大电流功率器件电源设计的进一步研究●6.2.5 可编程电源●6.2.6 电源电路实例●6.2.7 其他稳压芯片●6.3 未稳压电源●6.3.1 交流器件●6.3.2变压器●6.3.3 直流器件●6.4基准●6.4.1 齐纳管●6.4.2 能带隙基准源●6.5 3端和4端稳压器●6.5.1 3端稳压器●6.5.2 3端可调稳压芯片●6.5.3 3端稳压器注意事项●6.5.4 开关稳压器和直流直流转换器●6.6 专用电源电路●6.6.1 高压稳压电路.●6.6.2 低噪声低漂移电源●6.6.3 微功耗稳压器●6.6.4 快速电容(电荷泵)电压转换器●6.6.5 恒流源●6.6.6 商用供电模块●6.7 电路示例●6.7.1 电路集锦●6.7.2 不合理电路●6.8 补充题●第7章精密电路和低噪声技术●7.1 精密运算放大器设计技术●7.1.1 精度与动态范围的关系●7.1.2 误差预算●7.1.3 电路示例:带自动调零的精密●7.1.4 精密设计的误差预算●7.1.5 元器件误差●7.1.6 放大器的输入误差●7.1.7 放大器输出误差●7.1.8 自动调零(斩波器稳定)放大器●7.2 差分和仪器用放大器●7.2.1 差分放大器●7.2.2 标准3运算放大器仪器用放大器●7.3 放大器噪声●7.3.1 噪声的起源和种类●7.3.2 信噪比和噪声系数●7.3.3 晶体管放大器的电压和电流声●7.3.4 晶体管的低噪声设计●7.3.5 场效应管噪声●7.3.6 低噪声晶体管的选定●7.3.7 差分和反馈放大器的噪声●7.4 噪声测量和噪声源●7.4.1 无需噪声源的测量●7.4.2 有噪声源的测量●7.4.3 噪声和信号源●7.4.4 带宽限制和电压均方根值的测量●7.4.5 混合噪声●7.5 干扰:屏蔽和接地●7.5.1 干扰●7.5.2 信号接地●7.5.3 仪器之间的接地●7.6 电路例●7.6.1 电路集锦●7.7 补充题●第8章数字电子学●8.1 基本辑概念●8.1.1 数字与模拟●8.1.2 逻辑状态●8.1.3 数码●8.1.4 门和真值表●8.1.5 门的分立电路●8.1.6 门电路举例●8.1.7 有效电平辑表示法●8.2 TTL和CMOS●8.2.1 一般门的分类●8.2.2 IC门电路●8.2.3 TTL和CMOS特性●8.2.4 三态门和集电开路器件●8.3 组●8.3.1 逻辑等式●8.3.2 最小化卡诺图●8.3.3 用IC实现的组合功能●8.3.4 任意真值表的实现●8.4 时序辑●8.4.1 存储器件:触发器●8.4.2 带时钟的触发器●8.4.3 存储器和门组合:序辑●8.4.4 同步器●8.5 单稳态触发器●8.5.1 一次触发特性●8.5.2 单稳态电例●8.5.3 有关单态触发器的注意事项●8.5.4 计数器的定时●8.6 利用集成电路实现的时序功能●8.6.1 锁存器和寄存器●8.6.2 计数器●8.6.3 移位寄存器●8.6.4 时序PAL●8.6.5 各种时功能●8.7 一些典型的数字电路●8.7.1 模n计数器:时间的例子●8.7.2 多用LED数字显示●8.7.3 恒星望远镜驱动●8.7.4 n脉冲产生器●8.8 辑问题●8.8.1 直流问题●8.8.2 开关问题●8.8.3 TTL和CMOS的先天缺陷●8.9 电路示例●8.9.1 电路集锦●8.9.2 不合理电路●8.10 补充题●第9章数字与模拟●9.1 CMOS和TTL逻辑电路●9.1 逻辑电路●9.1.1 数字逻辑电路家系列的发展历史●9.1.2 输入和输出特性●9.1.3 逻辑系列之间的接口●9.1.4 驱动CMOS和TTL输人端●9.1.5 用比较器和运算放大器驱动数字●9.1.6 关于辑输入的一些说明●9.1.7 比较器●9.1.8 用CMOS和TTL驱动外部数字●9.1.9 与MOS规模集成电路的接●9.1.10 光电子●9.2 数字信号和长线传输●9.2.1 电路板上的连接●9.2.2 板卡间的连接●9.2.4 驱动电缆●9.2.3 数据总线●9.3 模/数转换●9.3.1 模/数转换概述●9.3.2 数/模转换器●9.3.3 时域(平均)D/A转换器●9.3.4 乘法D/A转换器●9.3.5 如何选择D/A转换器●9.3.6 模/数转换器●9.3.7 电荷平衡技术●9.3.8一些特殊的A/D和D/A转换器●9.3.9 A/D转换器选择●9.4 A/D转换示例●9.4.1 16通道A/D数据采集系统●9.4.2 31/2位数字电计●9.4.3 库仑计●9.5 锁相环●9.5.1 锁相环介绍●9.5.2 锁相环设计●9.5.3 设计实例:频器 (518)●9.5.4 锁相环的捕捉和锁定●9.5.5 锁相环的一些应用●9.6 伪随机特列525●9.6.1 数字噪声的生成●9.6.2 反馈移位寄存器序列●9.6.3 利用最大长度序列生成模拟噪声●9.6.4 移位寄存器序列的功率谱●9.6.5 低通滤波●9.6.6 小结●9.6.7 数字滤波器●9.7 电路示例●9.7.1 电路集锦.●9.7.2 不合理电路●第10章微型计算机●10.1小型计算机、微型计算机与微处理器●10.1.1 计算机的结构●10.2 计算机的指令集●10.2.1 汇编语言和机器语言●10.2.2 简化的8086/8指令集●10.2.3 一个编程实例●10.3 总线信号和接口●10.3.1 基本的总线信号:数据、地址、选通●10.3.2 可编程/0:数据输出●10.3.3 可编程I/O:数据输人●10.3.4 可编程I/O:状态寄存器●10.3.5 中断●10.3.6 中断处理●10.3.7 一般中断●10.3.8 直接存储器访问●10.3.9 IBM PC总线信号综述●10.3.10 同步总线通信与异步总线通信的比较●10.3.11 其他微型计算机总线●10.3.12 将外围设备与计算机连接●10.4 软件系统概念●10.4.1 编程●10.4.2 操作系统、文件以及存储器的使用●10.5 数据通信概念●10.5.1 串行通信和ASCII●10.5.2 并行通信:Centronics、SCSI、IPI 和GPIB(488)●10.5.3 局域网●10.5.4 接口实例:硬件数据打包●10.5.5 数字格式●第11章微处理器●11.1 68008的详细介绍●11.1.1 寄存器、存储器和I/O●11.1.2 指令集和寻址●11.1.3 机器语言介绍●11.1.4 总线信号●11.2 完整的设计实例:模拟信号均衡器●11.2.1 电路设计●11.2.2 编制程序:任务的确定●11.2.3 程序编写:详细介绍●11.2.4 性能●11.2.5 一些设计后的想法●11.3 微处理器的配套芯片●11.3.1 中规模集成电路●11.3.2 外围大规模集成电路芯片●11.3.3 存储器●11.3.4 其他微处理器●11.3.5 仿真器、开发系统、逻辑分析器和评估板●第12章电气结构●12.1 基本方法●12.1.2 印制电路原型板●12.1.3 绕线镶嵌板●12.2 印制电路●12.2.1 印制电路板生产●12.2.2 印制电路板设计●12.2.3 印制电路板器件安装●12.2.4 印制电路板的进一步考虑●12.2.5 高级技术●12.3 仪器结构●12.3.1 电路板安装●12.3.2 机壳●12.3.3 提示●12.3.4 冷却●12.3.5 关于电子器件的注意事项●12.3.6 器件采购●第13章高频和高速技术●13.1 高频放大器●13.1.1 高频晶体管放大器●13.1.2 高频放大器交流模型●13.1.3 高频计算举例●13.1.4 高频放大器参数●13.1.5 宽带设计举例●13.1.6 改进的交流模型●13.1.7 分流级联对●13.1.8 放大器模块●13.2 射频电路●13.2.1 传输线●13.2.2 短线、巴仑线和变压器●13.2.3 调谐放大器●13.2.4 射频电元件●13.2.5 信号幅度或功率检测●13.3 射频通信:AM●13.3.1 通信基本概念●13.3.2 幅度调制●13.3.3 超外差接收机●13.4 高级调制技术●13.4.1 单边带●13.4.2 频率调制…●13.4.3 频移键控●13.4.4 脉冲调制技术●13.5 射频电路●13.5.1 电路结构●13.5.2 射频放大器●13.6 高速开关●13.6.1 晶体管模型●13.6.2 仿真建模工具●13.7 高速开关电路举例●13.7.1 高压驱动器●13.7.2 集电极开路总线驱动器●13.7.3 举例:光电倍增器前置放大器●13.8 电路示例●13.8.1 电路集锦●13.9 补充题●第14章低功耗设计●14.1 引言●14.1.1 低功耗应用●14.2 电源●14.2.1 电池类型●14.2.2 插在墙上的便携式电源●14.2.3 太阳能电池●14.2.4 信号电流●14.3 电源开关和微功耗稳压器●14.3.1 电源开关●14.3.2 微功耗稳压器●14.3.3 参考地●14.3.4 微功耗电压参考和温度传感器●14.4 线性微功耗设计技术●14.4.1 微功耗线性设计●14.4.2 分立器件线性设计举例●14.4.3 微功耗运算放大器●14.4.4 微功耗比较器●14.4.5 微功耗定时器和振荡器●14.5 微功耗数字设计●14.5.1 CMOS●14.5.2 CMOS低功耗保持●14.5.3 微功耗微处理器及其外围器件●14.5.4 微处理器设计举例:温度记录仪●14.6 电路示例●14.6.1 电路集锦●第15章测量与信号处理●15.1 概述●15.2 测量传感器●15.2.1 温度●15.2.2 光强度●15.2.3 应变和位移●15.2.4 加速度、压力、力和周转率（速度）●15.2.5 磁场●15.2.6 真空计●15.2.7 粒子检测器●15.2.8 生物和化学电压探针●15.3 精度标准和精度测量●15.3.1 频率标准●15.3.2 频率、周期和时间间隔测量●15.3.3 电压和阻抗标准与测量●15.4 限制带宽技术●15.4.1 信噪比问题●15.4.2 信号平均和多通道计数●15.4.3 信号周期化●15.4.4 锁定检测●15.4.5 脉冲高度分析●15.4.6 时间幅度转换器●15.5 频谱分析和傅里叶变换●15.5.1 频谱分析仪●15.5.2 离线频谱分析●15.6 电路示例●15.6.1 电路集锦。

微系统封装热问题探讨

微系统封装热问题探讨杨建生;王晓春【摘要】M iniaturization of electronic/m echanical system s is achieved by packing different functional com ponents into tight geom etrically com plex heat transfer paths. T his paper proposes a concept that aim s at reduction of analysis load on the packaging designer. T he w ays are used to generate possible geom etric configurations of heat transfer paths in a system atic m anner and the heat spreading on the planar substrate as an exam ple. The tem perature solutions for these configurations are com pressed into fast estim ate form ulas that free the packaging designer from the need to perform involved. T he results show that the m iniaturization of system for the therm al design is the coupling betw een the system configuration and the overall heat dissipation to the environm ent. A m odel situation is considered w here heat diffuses from a zone on the system shell and to the environm ent by natural convection and radiation. T herefore,the conclusion is m ade that in the param etric dom ain spanned by the therm al conductivity of shell m aterial and the system 's characteristic length there is a zone w here the system -levelheattransfer is sensitive to the system 's configuration.Such characteristic length is around 1 cm for system s encapsulated in plastics,3-10cm for those in ceram ic and alloy shells,and 10-40 cm in copper or alum inum clad system s.%电子机械系统微型化就是把不同功能的各种元器件封装到紧密空间, 目的在于分析有关封装设计负载下降的方案. 采用计算机程序配置发生器生成系统的热传递路径的几何构造和平面基板上热分布作为样本的方法,把这些构造的温度解决方案压缩进入快速估计公式中,使封装设计能够自由地进行相关的热传递分析. 通过涉及到几何学方面复杂的传热路径的系统热传递分析,快速完成每个设计改变. 结果表明系统微型化热设计,就是系统构造和整个向周围环境热损耗之间的耦合,就是热通过自然对流和辐射,从系统外壳上的一个区域向周围扩散. 最后得出结论,外壳材料热传导性跨越的参数领域,以及系统的性能长度为系统级热传递领域,对系统的构造敏感.性能长度对塑料封装系统而言约为1cm,对陶瓷及合金封装约为3~10cm,在铜或铝金属包层系统为10~40 cm.【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P1-5,65)【关键词】快速解决方案;几何复杂性;几何学热传递;热分布;微系统【作者】杨建生;王晓春【作者单位】甘肃微电子工程研究院有限公司,甘肃天水741000;天水华天科技股份有限公司,甘肃天水741000【正文语种】中文【中图分类】TN305.94通常将由小规模功能器件控制系统性能的器件称为微系统，自从器件的运行需要电路以来，电子以及别的功能部件被一个接一个地安装到半导体基板上。