系统级封装的基础研究项目申报书

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半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告尊敬的XXX领导:为了推动半导体封装材料项目的发展并提高公司的竞争力,特向公司申请立项进行可行性研究报告。

报告内容如下:一、项目背景随着半导体产业的不断发展,封装材料作为半导体封装过程中的关键材料,在整个产业链中发挥着重要作用。

然而,目前市场上的封装材料多数是进口产品,国内市场份额较小,价格较高,供应不稳定,给半导体企业发展带来了一定的制约。

因此,加强国内封装材料的开发和生产具有重要的战略意义。

二、项目意义1.促进半导体产业自主发展:开展半导体封装材料的研发与生产,能够为国内半导体产业自主发展提供可靠的保障,减少对进口产品的依赖,提高我国半导体产业的自主创新能力。

2.提高市场竞争力:国内封装材料市场份额较小,价格较高,竞争力不足。

建立自主的封装材料生产线,能够在市场上提供更具竞争力的产品,拓宽公司的产品市场,并提高公司的利润。

3.推动产业升级与转型:半导体封装材料具有广泛的使用领域,如消费电子、通信、汽车等。

开展封装材料项目,将推动相关产业的升级与转型,为公司带来更长远的发展机遇。

三、可行性研究方案1.市场需求调研:通过深入的市场调研,了解国内外半导体封装材料行业的发展趋势、市场需求和竞争格局,评估国内封装材料市场容量和潜在市场份额。

2.技术可行性分析:重点分析目前国内外封装材料的技术水平和研发进展,评估公司在封装材料领域的技术实力和创新能力,为项目的技术研发提供依据。

3.供应链可行性分析:对项目所需原材料的供应链进行调研,评估原材料的供应稳定性和成本控制能力,确保项目的正常生产和运营。

4.投资效益分析:根据市场需求、产品定价和预期销售量,估算项目的投资规模和预期收益,评估项目的投资风险和回报周期。

5.风险评估:对项目的技术风险、市场风险和政策风险等进行评估,并制定相应的风险应对措施,降低项目实施过程中的风险。

四、预期成果1.明确项目的可行性和市场前景,为公司决策提供科学依据。

基础研究计划项目申报

基础研究计划项目申报

(一)申请。

申请人登录科技业务管理系统在线填报申请书,上传电子扫描版申请附件,点击“签字盖章页打印”,将打印文件签字盖章后扫描上传,提交审核;
(二)审核。

受理后,市科技创新委员会组织电子材料初审(在15个工作日内完成,不计入办理时限)和专家评审(专家评审在75个工作日内完成,不计入办理时限);
(三)审批。

市科技创新委员会在30个工作日内拟定资助方案审核,符合审批条件的,征求相关职能部门意见,在市科技创新委员会政府网站向社会公示,公示期为10 个工作日,公示期满无异议或者异议已处理的,提交市科技创新委员会委党组
在10 个工作日内审议。

市科技创新委员会在所有审查环节完成后5个工作日内作出审查决定,审查过程发现材料需补正的,向申请人提出补正要求,出具《申请材料补正告知书》,申请人按要求补正后重新受理审查;
(四)办结。

市科技创新委员会出具同意资助的《关于下达科技计划资助项目的通知》;不予通过的,出具不同意资助的文件批复;
(五)送达。

申请人自行在申报系统打印《关于下达科技计划资助项目的通知》。

2024年科研项目申请书(三篇)

2024年科研项目申请书(三篇)

2024年科研项目申请书项目申请书格式要求一、你想做什么?——研究目的你为什么要做?研究意义和立论依据你如何去做?——研究方案你以前做过什么?——研究基础提高命中率=水平+技巧(选题、填表)选题:基础研究及应用基础研究结合国家需求,严格符合指南结合自己积累及特点(不赶时髦)注意创新、注意学科前沿、交叉和科学意义避免重复(已立项的重点重大项目)有限目标(三年时限,突出重点)新概念要多费口舌,学术用语要准确,语言表达要具体,防止空泛;写申请书必须采用一种说服评议人对你将要开展的工作产生兴趣的方式去组织整个申请书。

申请书的思想要清楚、明确、严谨,逻辑性要强;书写要突出创新点,要有连贯性、前后照应;不写错别字,要使你的申请书能充分、真实地反映出你的学术思想、水平和研究能力,使参加评审的科学家对你有一个较全面的了解,给你的申请投上赞成的一票。

由于国家基金申请竞争激烈,使得申请人的表达能力、说服能力和申请经验几乎摆在与项目本身的学术价值处于同等的重要地位,有了好的想法、高的学位、出色的文章并不能保证一定能获得资助,所以申请人对同行评议过程及对评议专家评议的重点和要求的了解,对申请书的清晰写作的掌握也是申请成功的一个重要因素。

二、国家基金申请要求申请人在申请书中提供以下4方面的信息:(请按申请书中的填报说明来填写申请书)1.简表按《简表填写要求》填写2.《立论依据》——要充分、合理特别是要引人入胜、要有近期的文献引证,国内同行的工作要尽量引证,避免过激的评价别人工作。

应说明开展此项工作的研究背景,分析以往研究工作的进展和存在问题,表明你将对那一问题展开研究,或你在工作中遇到了什么新问题和发现了什么新现象,而需要进一步进行研究,将这些信息资料收集全进行分析,以证明你对问题的选择和分析是正确的。

必须充分重视所提出问题的创新性。

选准了研究问题后,要讲清楚通过你的研究工作将会给本研究领域贡献什么,增加那些新的认识。

3.《研究方案》这是申请书的核心部分,许多申请人容易忽略它,据统计数据发现50%以上的申请项目均存在这方面的问题,如不合理、不可行、不具体、非最佳等等。

系统级封装(Sip)问题的研究

系统级封装(Sip)问题的研究

系统级封装(Sip)问题的研究1优势1.1较短的开发时间系统级封装产品研制开发的周期比较短,市场响应时间比较快。

全新的SoC需要耗费大量的时间和金钱,许多产品(特别是消费类产品)不堪重负。

例如,某些SoC的上市时间长达18个月,而SiP可以将该时间削减50%或更短。

1.2满足小型化需求,缩短互联距离将原本各自独立的封装元件改成以SiP技术整合,便能缩小封装体积以节省空间,并缩短元件间的连接线路而使电阻降低,提升电性效果,最终呈现微小封装体取代大片电路载板的优势,又仍可维持各别晶片原有功能。

系统级封装可以使多个封装合而为一, 从而显着减小封装体积、重量,减少I/O引脚数,缩短元件之间的连线,有效传输信号。

SiP可以将微处理器、存储器(如EPROM和DRAM)、FPGA、电阻器、电容和电感器合并在一个容纳多达四或五个芯片的封装中。

与传统的IC封装相比,通常最多可节约80%的资源,并将重量降低90%。

通过垂直集成,SiP也可以缩短互连距离。

这样可以缩短信号延迟时间、降低噪音并减少电容效应,使信号速度更快。

功率消耗也较低。

1.3节约成本系统级封装减少了产品封装层次和工序,因此相应地降低了生产制造成本,提高了产品可靠性。

虽然就单一产品而言封装制造成本相对较高。

但从产业链整合、运营及产品销售的角度来看,SiP产品开发时间大幅缩短,而且通过封装产品的高度整合可减少印刷电路板尺寸及层数,降低整体材料成本,有效减少终端产品的制造和运行成本,提高了生产效率 1.4能实现多功能集成 系统级封装可以集成不同工艺类型的芯片,如模拟、数字和RF等功能芯片,很容易地在单一封装结构内实现混合信号的集成化。

1.5满足产品需求第一,要求产品在精致的封装中具有更高的性能、更长的电池寿命和不断提高的存储器密度;第二要求降低成本并简化产品因SiP是将相关电路以封装体完整包覆,因此可增加电路载板的抗化学腐蚀与抗应力(Anti-stress)能力,可提高产品整体可靠性,对产品寿命亦能提升。

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告尊敬的领导:经过充分的市场调研和技术分析,我们公司拟开展一项半导体封装材料项目的可行性研究。

现向领导提出立项申请报告,具体内容如下:一、项目背景和意义半导体封装材料是半导体产业链中不可或缺的重要组成部分,它主要用于半导体芯片的封装,起到保护芯片、传导热量和电信号等作用。

随着半导体技术的不断发展,半导体封装材料也在不断创新,目前市场上的封装材料主要包括塑料封装材料、铜封装材料等。

然而,传统的封装材料在高温环境下容易发生脱落、漏电等问题,对封装结构的可靠性和性能造成影响。

因此,进行半导体封装材料的研究具有重要的现实意义。

优质的封装材料能够提高半导体封装结构的稳定性和可靠性,延长芯片的使用寿命,同时也能为半导体行业带来更高的效益和竞争力。

二、项目内容和目标本项目拟对新型半导体封装材料进行可行性研究,主要内容包括以下几个方面:1.考察现有半导体封装材料的市场情况及其应用领域;2.分析现有封装材料的优缺点,并总结需求提炼项目目标;3.研究新型半导体封装材料的制备工艺和性能特点;4.进行实验验证,对新型封装材料进行性能测试和评价;5.对新型封装材料的商业化前景进行预测,提出落地方案。

该项目的研究目标主要有以下几个方面:1.制备一种新型的半导体封装材料,具有高温稳定性和优异的电性能;2.提高封装结构的可靠性和性能,延长芯片的使用寿命;3.探索新型封装材料的商业化应用前景,为产业升级提供技术支持。

三、项目预算和时间安排该项目预计需要500万元的研发资金,其中包括原材料采购、设备购置、人员培训和实验费用等。

预计项目周期为2年,具体时间安排如下:1.第一年:开展市场调研和技术分析,确定项目目标和方案;2.第二年:进行新型封装材料的制备和性能测试等实验工作;3.第三季度:整理研究成果,编写研究报告。

四、项目可行性分析从市场需求和技术创新的角度来看,半导体封装材料项目的可行性较高。

系统级封装(SiP)术语 编制说明

系统级封装(SiP)术语 编制说明

国家标准《系统级封装(SiP)术语》(征求意见稿)编制说明1工作简况1.1任务来源本项目是2018年国家标准委下达的军民通用化工程标准项目中的一项,本国家标准的制定任务已列入2018年国家标准制修订项目,项目名称为《系统级封装(SiP)术语》,项目编号为:***。

本标准由中国电子科技集团公司第二十九研究所负责组织制定,标准归口单位为全国半导体器件标准化技术委员会集成电路分技术委员会(TC78/SC2)。

1.2起草单位简介中国电子科技集团公司第二十九研究所位于四川成都,是我国最早建立的专业从事电子信息对抗技术研究、装备型号研制与批量生产的骨干研究所。

多年来一直承担着国家重点工程、国家重大基础、国家重大安全等工程任务。

能够设计、开发和生产陆、海、空、天等各种平台的电子信息系统与装备,向合作伙伴和用户提供高质量及富有创新的系统和体系解决方案。

二十九所总占地面积近2000亩。

建有军品研发中心、民品研发中心、高科技产业园生产制造中心和测试培训基地。

拥有先进的电磁环境仿真中心、国家级质量检测中心和大型电子信息装备试验场,良好的基础设施为检验电子信息装备的综合试验性能和进行技术验证、开展科学试验提供了良好条件。

国际先进的宽带微波混合集成生产线、先进数控加工设备以及现代化的大型物流等设施,为电子信息装备的研制和生产提供坚实的平台。

在军民结合、寓军于民的方针指导下,二十九所引入战略合作伙伴,通过控股公司十余年来的探索,已在微波射频部件与组件、无线电频谱监测、综合信息服务领域初具规模,近年来,民品公司在电磁空间安全、物联网高端制造、低碳经济产业领域积极探索,已取得初步成效。

经过50余年的创业与发展,二十九所正以追求卓越、不断创新的特色文化为依托,培养敬业爱岗、有知识的员工;培育团结协作、富于进取的团队。

我们实施集团化运作,推动军民贸协调发展,为把二十九所建设成为引领电子对抗行业发展,并与国际接轨的现代创新型企业而奋斗!1.3主要工作过程接到编制任务,项目牵头单位中国电子科技集团公司第二十九研究所成立了标准编制组,中科院微电子研究所、复旦大学、厦门半导体封装有限公司等相关单位参与标准编制工作。

系统级封装( SiP)等

系统级封装( SiP)等

系统级封装( SiP)等作者:暂无来源:《发明与创新·大科技》 2014年第2期植物蛋白粉分离技术及产品开发成果简介:本技术避免了传统工艺中重金属污染,酸碱残留等缺陷,使所得蛋白更天然,且整个提取过程无三废产生,为绿色提取工艺。

本技术制备的植物蛋白产品蛋白质含量在90%以上,远远高于传统的大豆制品和动物食品,更重要的是不含胆固醇,氨基酸组合合理、易于人体消化吸收,溶解性和稳定性好,溶解度、润湿下沉性、冲调性等乳粉与水复原的物理指标均优于目前国内企业生产的大豆蛋白产品,技术经济指标已达到或接近国际先进水平。

高耐磨耐蚀纳米复合镀层技术成果简介:纳米复合镀在不改变传统工艺装备前提下,生产成本增加很少,能满足大规模生产的要求。

通过对纳米材料的表面改性处理,利用化学共沉积方法在机械零件表面形成纳米镀层,用不到常规镀层厚度50%的薄镀层即可达到优于常规镀层的耐蚀耐磨性能,使产品质量产生质的飞跃。

主要技术指标:具有高的表面强度,低的摩擦系数,耐磨耐蚀性好,抗咬合、抗擦伤性能好,适应边界润滑及好的跑合特性等。

系统级封装(SiP)成果简介:系统级封装平台已建立了一套全面的系统级封装方案,包括封装设计、工艺发展及表现特性。

(1)基于层压基板的系统级封装本项目开发并演示了基于层压基板的系统级封装技术平台,进行了系统级封装相关的设计、分析和鉴定,并把它们成功地应用到系统级封装相关产品的开发中,包括超宽频(UWB)USB、数字蜂窝电视调谐器、前端模块及基于LED的照相机闪光灯等。

可供转移的技术为:UWB USB的系统级封装设计及原型,数字蜂窝电视调谐器的系统级封装设计及原型,嵌入式被动组件及综合产品基板设计及原型和照相机闪光灯的硅晶圆级系统级封装技术。

(2)基于陶瓷基板的系统级封装开发及演示低成本的陶瓷基板解决方案,包括设计、工艺、特性分析及方法;开发用于无线局域网(WLAN)前端模块(FEM)的低成本、高功能性陶瓷基板。

半导体封装项目可行性研究报告申请报告

半导体封装项目可行性研究报告申请报告

半导体封装项目可行性研究报告申请报告文档分为以下几个部分
一、引言
随着日益提高的客户细分和技术需求,半导体封装技术面临着更加复杂的任务。

这使得企业来开发一个适用的半导体封装项目成为令人瞩目的事情。

本文通过对半导体封装项目的技术、经济等因素的全面分析,结合特定企业的情况,深入探讨开发半导体封装项目的可行性,从而给出合理的封装方案,为企业更加有效地实施新的半导封装项目提供参考。

二、半导体封装项目的分析
1.技术分析
半导体封装项目是指将晶圆晶粒放在封装器件中,并通过封装器件进行所需的连接,使得晶粒在使用过程中不受外界影响,这样半导体封装项目就得以完成。

封装水平越高,抗干扰能力、降低老化程度以及提高使用寿命就越好。

半导体封装项目涉及到的技术主要有封装设备制造、规格、封装工艺制程、器件制程、封装设计分析等。

2.经济分析
半导体封装项目的开发制造涉及到的资金较大,要求企业有足够的资金以及相应的技术水平,否则项目达不到定性要求,对企业来说是一种不可承受的损失。

此外,企业必须要考虑封装技术更新、工艺变更及其后续成本,以便将半导体封装项目投入使用,更加有效地利用经营资源。

三、可行性分析
1.技术条件分析
首先。

科研立项申请书(申请书范文)

科研立项申请书(申请书范文)

科研立项申请书(申请书范文)科研立项申请书。

申请人,XXX。

申请时间,XXXX年XX月XX日。

一、申请项目基本信息。

项目名称,XXX研究。

项目编号,XXXXXX。

二、项目背景和意义。

随着科技的不断发展,人们对于XXX领域的研究需求日益增加。

XXX领域的研究对于推动相关产业的发展,提高国家科技实力具有重要意义。

本项目旨在深入探究XXX领域的相关问题,为行业发展和科技创新提供有力支持。

三、研究内容和目标。

本项目将重点围绕XXX领域的XXX问题展开研究,通过XXX方法和XXX技术,对XXX进行深入分析和探讨。

项目的主要目标是解决XXX问题,为相关产业的发展提供技术支持和创新方案。

四、研究方案和方法。

本项目将采用XXX方法,结合XXX技术,对XXX进行系统的研究和分析。

通过实地调研、实验室试验等手段,获取相关数据和信息,深入探讨XXX问题的本质和解决途径。

五、预期成果和应用价值。

本项目的预期成果包括XXX方面的理论创新和技术突破,为相关产业的发展提供新的思路和方案。

同时,项目成果还将具有一定的应用价值,为相关企业和机构提供技术支持和解决方案。

六、经费预算。

本项目的经费预算为XXXXX元,具体包括XXX方面的支出。

七、项目实施计划。

本项目的实施计划为XXX年XX月至XXX年XX月,具体包括XXX方面的工作安排和时间节点。

八、项目负责人简介。

申请人XXX,XXX学历,现任XXX职务,具有丰富的XXX经验和较高的学术造诣,具备承担本项目研究任务的能力和条件。

以上为本项目的申请书,希望能够得到您的支持和批准,谢谢!。

广东省基础与应用基础研究重大项目申报书(样本)

广东省基础与应用基础研究重大项目申报书(样本)

附件5
编号:
学科领域:专业方向:
广东省基础与应用基础研究重大项目
申报书
项目名称: XXX项目
专项资金类别:广东省基础与应用基础研究基金
业务类型:重大项目
牵头承担单位: XXX单位
项目负责人:张三
项目联系人:李四联系电话: XXX-XXXX-XXXX 联系人电子邮箱:**********申报日期: 2019 年 9 月 9 日
广东省科学技术厅
二〇一九年制
填写说明
一、本申报书通过“广东省科技业务管理阳光政务平台”(以下简称阳光平台)在线填写、报送,不需要线下提交纸质材料。

二、申报书中的单位名称,请按规范全称填写,并与单位公章一致。

三、项目名称是指所申请项目的全称,只能由中文、英文字符组成,不超过50中文字。

四、涉密项目请在“广东省科技业务管理阳光政务平台”下载申报书的电子版模板,按保密要求离线填写、报送。

五、项目的起点时间不得早于项目申报时间(以申报书提交业务系统之日为准),不得迟于项目立项文件下达之日。

六、本申报书中凡是无需填写的内容,应在空白处划“/”,或用“无”表示。

七、申报书内容须按照项目申报书据实填写,要遵循实事求是原则,无需凑够字数。

项目基本信息表。

LED芯片封装项目可行性研究报告申请报告

LED芯片封装项目可行性研究报告申请报告

LED芯片封装项目可行性研究报告申请报告
一、研究背景
近年来,随着电子技术的快速发展,电子行业也在不断发展,LED芯片也是其中不可或缺的元素之一、LED芯片大量应用于各种智能照明产品的生产,神经智能设备、广播报刊、视听产品、倒数计时、电子游戏产品和安防系统等。

LED芯片的封装项目具有高强度、可靠性、安全性和薄型的特点,因此,研究LED芯片的封装项目也具有重要的现实意义和发展前景。

二、研究目的
本报告旨在研究LED芯片封装项目的可行性,并分析研究的优势和发展前景。

三、研究内容
1.LED芯片封装项目技术原理介绍:LED芯片的封装项目主要包括封装芯片、封装材料的选择、封装装置的选择、检测程序的进行和回流程序的进行等。

2.封装工艺选择:根据LED芯片的功能及使用要求,选择合适的封装工艺,确定封装方案,以保证LED芯片具备良好的封装密封性及安全可靠性。

3.封装材料选择:根据要求确定封装材料,根据LED芯片封装项目中所选用的封装材料,以其具有高强度,热老化特性好,重金属含量低,耐外界环境影响等优点。

4.封装装置选择:根据LED芯片的封装功能,选择合适的封装装置,确保LED芯片具备良好的封装性能及可靠性。

5.检测程序:严格按照LED芯片封装项目的要求,采用合理的。

IC先进封装项目可行性研究报告申请报告

IC先进封装项目可行性研究报告申请报告

IC先进封装项目可行性研究报告申请报告尊敬的XXX先生/女士:本报告是针对IC先进封装项目可行性研究的申请报告,希望能获得您的支持和批准。

一、项目背景当前,集成电路(Integrated Circuit,IC)的封装技术对电子产品的性能和尺寸具有重要影响。

随着科技的发展,对IC封装的要求也越来越高,例如更小的尺寸、更高的性能和更低的功耗。

然而,目前市场上的IC封装技术仍面临一些挑战,包括热管理不足、尺寸限制和制造成本高等问题。

二、项目目标本项目旨在研究并设计一种先进的IC封装技术,解决目前封装技术存在的一些问题,提高IC的性能和尺寸,降低制造成本,满足市场需求。

三、项目内容和研究方法1.研究现有IC封装技术的优缺点,分析目前市场上存在的问题。

2.调研并评估其他先进封装技术的可行性和适用性。

3.设计新的IC封装方案,包括材料选择、尺寸设计、热管理等。

4.制造并测试样品,评估新封装技术的性能和可靠性。

5.分析制造成本,与现有技术进行对比。

四、项目预期成果和效益1.设计出一种先进的IC封装技术,解决封装技术所面临的问题。

2.提升IC的性能和尺寸,满足市场需求。

3.降低制造成本,提高市场竞争力。

4.推动我国IC封装技术的发展,带动相关产业的发展。

五、项目计划和预算1.第一阶段(3个月):调研和文献综述,研究现有封装技术,确定研究方向和目标。

2.第二阶段(6个月):设计和优化封装方案,制造样品并进行性能测试。

3.第三阶段(3个月):分析测试数据,评估新封装技术的可行性和效果。

4.预算:本项目预计需要资金XXX元,主要用于材料采购、样品制造和测试等。

六、项目风险和控制措施1.技术风险:由于新封装技术尚未经过充分验证,存在技术可行性的风险。

我们将采取科学的研究方法和方案设计,进行多次试验,以减小技术风险。

2.时间风险:由于研究工作的不确定性,可能会导致项目进度延迟。

我们将根据项目进展情况进行适当的调整和协调,以保证项目能够按时完成。

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告模板

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告模板

半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告模板申请人:项目名称:项目类别:立项申请日期:预计开始日期:预计结束日期:一、项目背景与意义(说明项目的背景情况,并阐述项目的重要性和意义,为何选择在半导体封装材料领域进行研究)二、研究目标与内容(明确项目的研究目标和具体内容,包括可行性研究的范围和重点)三、研究方法与步骤(说明项目所采用的研究方法和步骤,包括数据收集、实验设计、数据分析等)四、可行性分析1.技术可行性分析(对项目的技术可行性进行分析,包括技术的成熟度、技术难题及解决方案等)2.市场可行性分析(对项目的市场可行性进行分析,包括市场需求、竞争对手、市场规模等)3.经济可行性分析(对项目的经济可行性进行分析,包括项目的投资规模、预期收益、回报周期等)4.环境可行性分析(对项目的环境可行性进行分析,包括项目对环境的影响、环境保护措施等)五、预期成果与效益(说明项目预计能够取得的成果和效益,并对实施项目后可能带来的社会经济效益进行评估)六、项目进度计划及预算(制定项目的详细进度计划,并列明项目所需资源和费用预算)七、项目风险分析与对策(分析项目可能面临的风险,并给出相应的应对策略)八、团队和合作伙伴(列出项目的主要研究团队成员和合作伙伴,包括其研究经历和专业背景)九、其他附件(包括研究资料、预算报表等)十、项目评审和审核意见(评审人对该项目的评审和审核结果)以上是一份半导体封装材料项目可行性研究报告立项申请报告模板,具体内容可以根据项目实际情况进行调整。

在申请过程中,尽量详细地描述项目的背景、目标、方法和预期成果,以及对可行性进行全面的分析和评估,以提高项目的申请成功率。

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项目名称:系统级封装的基础研究一、研究内容1.拟解决的关键科学问题根据系统级封装技术的发展趋势,结合国内外研究现状,本项目围绕系统级封装的基础理论与基本方法,凝练出并将解决下述关键科学问题。

(1)复杂封装结构电磁场与热场一体化分析问题由于电子系统的信号处理速度越来越高,高速信号波长与系统或其中的电路元器件的几何尺寸相当,系统级封装电特性的分析设计必须以微波电磁场理论为基础,要在三维多层复杂边界条件下求解麦克斯韦方程。

另一方面,由于芯片与元件的高密度集成,系统级封装的热问题越来越严重,必须求解热扩散方程得到系统中温度分布并分析、解决各种热问题。

在过去,芯片级特别是封装级电磁场、热场是分开求解的,系统的电、热特性独立进行分析处理。

但事实上,热场分布与电磁场分布是相关联的,热源分布由电磁场分布决定,而热场分布又反作用于电磁场分布,形成一个相互耦合的过程直至达到平衡状态。

从数学方程来看,表现在麦克斯韦方程中的介质本构参数ε、μ特别是导体的导电率σ为温度T的函数,而热扩散方程中的温度T又是电磁场的函数。

因此针对系统级封装的特征,考虑电磁场、热场的耦合关系,进行电磁场、热场的一体化分析建模是一个必须解决的关键科学问题。

按照热力学统计物理的观点,系统级封装是包含几何参量、力学参量和电磁参量的复杂系统,是含空气和固态芯片的多元复相系,并且是一种多尺度的三维多层复杂结构,既要研究系统的热平衡状态,又要探讨系统的热非平衡状态,还且要考虑电磁场、热场的耦合关系,因此系统级封装的精确电磁场、热场一体化分析建模十分复杂,必须解决全波电磁场、热场一体化分析效率低与系统级封装结构复杂的矛盾。

在电磁场、热场一体化分析建模的基础上,要建立系统级封装三维结构的电、热和应力性能分析的参数化模型,对系统级封装的电信号、温度与热应力分布进行快速仿真。

在仿真时必须综合考虑系统的分析效率、复杂结构以及等效模型的频率与温度色散效应等重要因素。

在上述建模仿真的基础上进一步解决系统级封装的信号完整性与热效应问题。

系统级封装工作频率一般较高,芯片和元件种类多、集成密度大,系统三维多层结构复杂,因此由互连与封装结构高频电磁场效应引起的信号完整性问题,电源/接地开关噪声引起的电源完整性问题,元件与芯片之间的电磁兼容(EMC)、电磁干扰(EMI)问题将变得非常严重,这些问题的存在将降低系统的性能指标甚至使系统不能正常工作。

同时由于系统级封装集成密度高,特别是随着三维芯片堆叠,功耗密度大大增加,系统温度也将升高,产生热效应问题。

热效应问题包括两个层面,一是温度效应,随着温度升高,芯片与元件的性能下降甚至被热击穿;二是热应力问题,系统中各种材料间的热扩张产生热应力失配,严重情况下可损坏封装结构,影响系统的可靠性。

特别是在系统级封装中采用三维芯片堆叠或者芯片嵌入集成技术,要求芯片越来越薄,无源元件也更多地采用薄膜工艺,使得热应力失配导致的封装结构可靠性问题越来越严重。

因此,必须认识与解决系统级封装的信号完整性、电磁兼容问题与热效应问题。

这些问题的解决必须具备对系统级封装的电、热特性进行一体化建模、分析和设计的能力,在系统级封装电、热特性仿真的基础上,认识这些问题产生的根源、机理和表现规律,提出确保系统电、热与机械性能稳定性和可靠性的优化设计的理论与方法措施。

(2)无源元件、天线小型化机理与设计理论问题无源元件(含互连结构)与天线集成在多层封装结构中实现系统的小型化是系统级封装的一个重要特征。

有统计表明,无源元件与天线在射频系统中约占到元件数目的90%,基板面积的80%,整个系统级封装小型化的关键在于射频无源元件与天线的小型化,许多性能要求(如通信系统信道要具备极宽频带特性,相互之间要有很强的抗干扰能力)也要由它们来保证。

因此无源元件与天线的小型化与高性能对于提高系统级封装的综合性能指标非常重要。

无源元件与天线向高性能、小型化方向的发展历程已产生了许多传统的设计理论方法与工艺技术,但经过几十年的研究挖掘,传统理论方法与技术很难使无源元件与天线的综合性能指标再有大的突破,跟不上系统级封装技术的发展步伐。

例如由于结构的限制,系统级封装中传统无源射频元件的性能尚难以和波导或同轴相比,谐振器的Q值不够高,设计和构成系统级封装窄带带通滤波器较为困难。

因此提出新型无源元件与天线设计的新思想、新方法,从原理上根本性地提高其性能并缩小尺寸,实现高性能与小型化的和谐统一,是系统级封装技术必须解决的一个关键科学问题。

目前系统级封装无源元件与天线设计基本上采取数值仿真和实验调试相结合的方法,缺乏简单的解析模型,这也是有待解决的重要问题。

(3)系统协同设计理论与可测性原理问题由于系统级封装结构与功能的复杂性,元件、芯片与工艺的多样性,电、热与机械性能相互耦合,三维高密度集成导致电路节点物理可访问性逐步减低,因此系统的协同设计与可测性是系统级封装技术必须解决的又一个关键科学问题,需要发展新的系统协同设计理论,提出新的系统可测性原理与方法。

要使系统级封装设计成为主流的电子设计技术,得到高度自动化的EDA设计工具,系统协同设计和可测性问题的解决是先决条件。

系统协同设计需要考虑多种工艺和性能的芯片、元件、互连与封装体系结构,并且需要综合优化电、热与机械(力学)性能,全局平衡信号/电源完整性、EMC/EMI以及热效应问题的影响;要注意对系统进行早期规划和功能划分,决定分别由什么样的芯片来实现这些功能,综合运用电路设计、物理设计、系统集成、物理验证等EDA软件工具,将系统级封装结构设计、芯片设计、无源元件与互连设计有机结合。

虽然目前有各种不同级别的协同设计解决方案可用于单芯片器件设计,但都不能满足系统级封装技术更多功能和更高集成度的要求。

系统级封装的可测性问题要解决芯片间互连连通可测性和芯片性能重测方案问题,以及制造加工测试问题,验证是否所有的元件都被正确连接,尤其需要解决系统级封装中高密度互连正确性的高效检测问题,以及多层传输线结构信号完整性和集成三维复杂结构中射频元件的可测性和有效评估问题。

不仅每个元件都要进行可测性设计,在设计整个系统时也要考虑测试的因素,以使将来的测试方案尽可能有效和精确地完成。

本项目在解决以上三个科学问题的基础上,结合系统级封装样品的研制,还将解决硅基与LTCC三维封装工艺的一些基础性问题。

2.主要研究内容围绕以上关键科学问题,本项目以系统级封装三维复杂结构(包括三维芯片堆叠结构)电磁场与热场一体化分析为基础,以可用于智能交通等领域的微传感器和X波段接收前端系统级封装样品研制为验证手段,主要研究如下内容。

(1)系统级封装电磁场、热场一体化分析建模与系统仿真从麦克斯韦方程组出发,求解系统级封装三维复杂结构的电磁场问题,解决全波电磁场数值分析方法效率低和系统级封装结构复杂的矛盾。

基于积分方程的矩量法适合于系统级封装的电磁场分析建模,关键是获得多层媒质空域Green函数。

本项目将提出高精度的多层媒质中水平和垂直电偶极子空域离散复镜像Green 函数计算方法,研究适用于多层快速多极子(MLFMM)的加法定理展开形式的有效空域Green函数。

在电磁场分析建模的基础上,研究可用于系统级封装的各种类型、各种形状互连结构的建模,提取其等效电路参数,获得各种功能模块的等效电路模型,然后以微波网络原理为基础发展电磁场、电路区域分解与规模缩减方法,进行系统级封装的系统电性能快速仿真。

在电磁场分析建模的基础上,研究系统级封装的电磁场、热场一体化分析建模的理论和实现方法,将电磁场数值分析模型与热场分析模型有机地联系起来,以热力学统计物理为理论基础,真实反映电、热耦合过程,以更系统、更全面的视角来认识系统级封装电、热特性相互关联的物理机制。

研究热源的分布、变化及热交换的各种途径,发展系统级封装结构的热场分析建模和分区/全局热特性快速仿真的理论方法,通过精确仿真分析得到在工作状态下系统级封装结构中温度的空间分布状况和随时间变化的规律。

具体将研究基于矢量有限元的电磁场、热场一体化分析方法,包括多重网格有限元和模型降阶技术,该方法特别适用于复杂结构和复杂边界的场分析和计算,对于多尺度结构和电、热混合问题有较高的适应能力。

由于系统多尺度离散的网格数特别多,还将研究区域分解方法(DDM)与有限元的结合,以及分层有限元方法对系统封装的快速分析。

(2)系统级封装信号完整性与热效应问题的认识与处理通过系统电磁场、热场一体化分析建模和系统仿真,认识系统级封装中信号延时、畸变、失配、串扰、同步开关噪声、寄生电感电容效应、基底材料导电损耗、电磁泄漏与辐射、芯片混合集成的干扰和匹配等信号/电源完整性与电磁兼容/电磁干扰问题的产生机理、表现规律以及对系统设计参数的灵敏度,分析这些问题对系统工作性能产生的影响,在此基础上研究多层封装结构布局布线优化算法,设计系统信号流分布网络(SDN)和电源供电网络(PDN),并提出一些特殊措施,如去耦、屏蔽、隔离、滤波、鲁棒性接口等,提出适合系统级封装的高速信号传输方案,消除或减轻信号/电源完整性问题、电磁兼容/电磁干扰问题的不良影响,确保系统的工作性能。

在系统电磁场、热场一体化分析建模和系统仿真的基础上,研究系统级封装中各种材料和元件、组件的物理参数、电学性能随温升的变化规律,以此为理论依据在热形变的基础上进行敏感性分析,对不同种类热源进行布局分配和管理,找出热耦合环境下系统电磁性能的优化设计方案。

在实验的基础上研究系统级封装中材料的力学特性行为,建立系统级封装中耦合多元素(温度效应、湿度效应、尺度效应)的材料失效模型;分析系统级封装中不同结构材料和不同系统级封装结构的热应力产生机制,建立封装中结构的热管理效率模型和热应力失效模型,综合评价系统级封装工艺的可靠性;利用数值分析工具和综合实验测试手段验证模型的有效性、准确性并对模型进行优化,探索热敏元件、有源模块和封装系统的隔热、散热保护途径,提出系统级封装中热管理机制和防止产生热应力失效的封装结构匹配准则。

(3)高性能、小型化新型无源元件与天线的机理与设计理论研究适合于系统级封装的高性能、小型化新型元件结构,如电磁带隙(EBG)、接地缺陷(DGS)、基片集成波导(SIW)、耦合缝线(Slotline)和差分堆积等新型结构的工作机理与设计方法,探索系统级封装无源元件按指标要求用综合方法进行设计的理论,解决无源元件高性能与小型化之间的矛盾,设计实现系统级封装可集成的多种新型平面多层嵌入式高性能小型化无源元件,如多层螺旋电感、滤波器、耦合器等。

运用三维电磁场分析建模的全波方法和保角模变换的准静态方法,结合硅基和LTCC材料特性和工艺,建立常用结构如芯元管脚、互连结构、电感、电容、互感、互容、滤波器、耦合器的分析模型,并结合物理分析和数值拟合方法,给出元件性能的简单解析公式,指导无源元件的综合设计。

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