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惯性导航微系统三维集成研究进展
被引量:
3
1
作者
王楷
孔延梅
+6 位作者
蒋鹏
杜向斌
叶雨欣
鞠莉娜
曹志勇
刘瑞文
焦斌斌
《微电子学与计算机》
2023年第1期18-30,共13页
随着“摩尔定律”日趋放缓,微系统封装集成技术成为“超越摩尔”最有前景的技术之一.惯性微系统技术是在微机电系统(MEMS)基础上,将多种传感器通过异质异构集成技术,在硅基片上进行3D集成,开发出具有多种功能的芯片级的微小型电子系统,...
随着“摩尔定律”日趋放缓,微系统封装集成技术成为“超越摩尔”最有前景的技术之一.惯性微系统技术是在微机电系统(MEMS)基础上,将多种传感器通过异质异构集成技术,在硅基片上进行3D集成,开发出具有多种功能的芯片级的微小型电子系统,实现更高的集成度和更小的体积,并内置算法,实现芯片级导航、定位等功能.该系统通过自身传感器采集到的数据信息进行自主导航,不受外界环境影响,具有很强的抗干扰能力,呈现出小型化、智能化趋势.本文主要探讨了惯性微系统的组成部分以及MEMS惯性传感器的常见分类.通过对国内外研究现状的梳理,重点分析了以第三代集成技术为主的惯性微系统集成的特点和研究进展.文章最后探讨了惯性微系统未来的研究方向和发展趋势.
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关键词
MEMS
惯性器件
微系统
异质
定位导航
三维集成
下载PDF
职称材料
高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器
2
作者
乔靖评
焦斌斌
+10 位作者
刘瑞文
孔延梅
云世昌
赵成圆
刘鑫
叶雨欣
杜向斌
余立航
贾士奇
王子龙
李思博
《微纳电子技术》
CAS
2024年第12期81-89,共9页
真空度传感器是真空检测的核心元件。基于全桥结构微电子机械系统(MEMS)皮拉尼芯片开发了一款高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器。全桥结构的设计从芯片级有效抑制了传感器的温漂。测试结果表明,传感器最大温漂为0.15%/℃。校准后,该...
真空度传感器是真空检测的核心元件。基于全桥结构微电子机械系统(MEMS)皮拉尼芯片开发了一款高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器。全桥结构的设计从芯片级有效抑制了传感器的温漂。测试结果表明,传感器最大温漂为0.15%/℃。校准后,该传感器能够在5×10^(-2)~1.01×10^(5)Pa的真空度范围内实现小于5%的高读数精度,最大灵敏度为1.34 V/Dec。传感器平均噪声小于-100 dB,理论计算最小检测极限为1.9×10^(-3)Pa。该真空度传感器具有宽量程和高检测精度的特点,能够满足不同领域的真空检测需求。
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关键词
微电子机械系统(MEMS)
皮拉尼真空度传感器
硅丝式
高精度
宽量程
原文传递
用于高密度三维集成的TSV设计
3
作者
乔靖评
贾士奇
+7 位作者
刘瑞文
焦斌斌
陈静宇
孔延梅
叶雨欣
杜向斌
云世昌
余立航
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第11期1857-1862,共6页
三维集成技术的发展需要高密度和高深宽比的硅通孔(TSV)阵列。由于TSV填充材料与TSV衬底材料之间的热膨胀系数不匹配,TSV在使用或加工过程中会出现严重的热应力问题,造成器件失效甚至是晶圆损坏。设计了一种具有低热应力和高深宽比的中...
三维集成技术的发展需要高密度和高深宽比的硅通孔(TSV)阵列。由于TSV填充材料与TSV衬底材料之间的热膨胀系数不匹配,TSV在使用或加工过程中会出现严重的热应力问题,造成器件失效甚至是晶圆损坏。设计了一种具有低热应力和高深宽比的中空TSV。单个TSV呈现橄榄球形状,TSV中部直径最大,其次是顶部的直径,最小的是底部直径。采用金属钨进行空心填充,因为钨的热膨胀系数与硅衬底的更匹配。当出现热失配时,空心填充使得空心结构为填充金属与硅的热膨胀提供了缓冲空间,能够大幅度减小TSV衬底所受到的热应力。仿真结果表明沿着TSV轴向方向和径向方向,热应力分别减小了62.4%和60.5%。基于设计的TSV结构,开发了一套基于8英寸(1英寸=2.54 cm)硅晶圆的工艺流程,成功实现了1600/mm^(2)超高密度阵列的加工制作,能够应用于高密度三维集成。
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关键词
硅通孔(TSV)
三维集成
热应力
高密度
高深宽比
原文传递
题名
惯性导航微系统三维集成研究进展
被引量:
3
1
作者
王楷
孔延梅
蒋鹏
杜向斌
叶雨欣
鞠莉娜
曹志勇
刘瑞文
焦斌斌
机构
湖北大学材料
科学
与工程
学院
中国科学院微电子研究所新技术开发部微系统技术实验室
华东光电集成器件
研究所
出处
《微电子学与计算机》
2023年第1期18-30,共13页
文摘
随着“摩尔定律”日趋放缓,微系统封装集成技术成为“超越摩尔”最有前景的技术之一.惯性微系统技术是在微机电系统(MEMS)基础上,将多种传感器通过异质异构集成技术,在硅基片上进行3D集成,开发出具有多种功能的芯片级的微小型电子系统,实现更高的集成度和更小的体积,并内置算法,实现芯片级导航、定位等功能.该系统通过自身传感器采集到的数据信息进行自主导航,不受外界环境影响,具有很强的抗干扰能力,呈现出小型化、智能化趋势.本文主要探讨了惯性微系统的组成部分以及MEMS惯性传感器的常见分类.通过对国内外研究现状的梳理,重点分析了以第三代集成技术为主的惯性微系统集成的特点和研究进展.文章最后探讨了惯性微系统未来的研究方向和发展趋势.
关键词
MEMS
惯性器件
微系统
异质
定位导航
三维集成
Keywords
MEMS
Inertial components
microsystems
heterogeneous
navigation and positioning
3D integration
分类号
TN42 [电子电信—微电子学与固体电子学]
下载PDF
职称材料
题名
高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器
2
作者
乔靖评
焦斌斌
刘瑞文
孔延梅
云世昌
赵成圆
刘鑫
叶雨欣
杜向斌
余立航
贾士奇
王子龙
李思博
机构
中国科学院微电子研究所新技术开发部微系统技术实验室
中国科学院
大学集成电路
学院
郑州中科集成电路与
系统
应用
研究
院
出处
《微纳电子技术》
CAS
2024年第12期81-89,共9页
基金
国家重点研发计划(2022YFB3205803)。
文摘
真空度传感器是真空检测的核心元件。基于全桥结构微电子机械系统(MEMS)皮拉尼芯片开发了一款高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器。全桥结构的设计从芯片级有效抑制了传感器的温漂。测试结果表明,传感器最大温漂为0.15%/℃。校准后,该传感器能够在5×10^(-2)~1.01×10^(5)Pa的真空度范围内实现小于5%的高读数精度,最大灵敏度为1.34 V/Dec。传感器平均噪声小于-100 dB,理论计算最小检测极限为1.9×10^(-3)Pa。该真空度传感器具有宽量程和高检测精度的特点,能够满足不同领域的真空检测需求。
关键词
微电子机械系统(MEMS)
皮拉尼真空度传感器
硅丝式
高精度
宽量程
Keywords
microelectromechanical system(MEMS)
Pirani vacuum sensor
silicon wire type
high-accuracy
wide-range
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH823 [机械工程—精密仪器及机械]
原文传递
题名
用于高密度三维集成的TSV设计
3
作者
乔靖评
贾士奇
刘瑞文
焦斌斌
陈静宇
孔延梅
叶雨欣
杜向斌
云世昌
余立航
机构
中国科学院微电子研究所新技术开发部微系统技术实验室
中国科学院
大学集成电路
学院
西交利物浦大学智能工程
学院
出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第11期1857-1862,共6页
基金
国家重点研发计划(2021YFB2011700)。
文摘
三维集成技术的发展需要高密度和高深宽比的硅通孔(TSV)阵列。由于TSV填充材料与TSV衬底材料之间的热膨胀系数不匹配,TSV在使用或加工过程中会出现严重的热应力问题,造成器件失效甚至是晶圆损坏。设计了一种具有低热应力和高深宽比的中空TSV。单个TSV呈现橄榄球形状,TSV中部直径最大,其次是顶部的直径,最小的是底部直径。采用金属钨进行空心填充,因为钨的热膨胀系数与硅衬底的更匹配。当出现热失配时,空心填充使得空心结构为填充金属与硅的热膨胀提供了缓冲空间,能够大幅度减小TSV衬底所受到的热应力。仿真结果表明沿着TSV轴向方向和径向方向,热应力分别减小了62.4%和60.5%。基于设计的TSV结构,开发了一套基于8英寸(1英寸=2.54 cm)硅晶圆的工艺流程,成功实现了1600/mm^(2)超高密度阵列的加工制作,能够应用于高密度三维集成。
关键词
硅通孔(TSV)
三维集成
热应力
高密度
高深宽比
Keywords
through-silicon via(TSV)
3D integration
thermal stress
high-density
high aspect ratio
分类号
TN305 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
惯性导航微系统三维集成研究进展
王楷
孔延梅
蒋鹏
杜向斌
叶雨欣
鞠莉娜
曹志勇
刘瑞文
焦斌斌
《微电子学与计算机》
2023
3
下载PDF
职称材料
2
高精度宽量程MEMS皮拉尼真空度传感器
乔靖评
焦斌斌
刘瑞文
孔延梅
云世昌
赵成圆
刘鑫
叶雨欣
杜向斌
余立航
贾士奇
王子龙
李思博
《微纳电子技术》
CAS
2024
0
原文传递
3
用于高密度三维集成的TSV设计
乔靖评
贾士奇
刘瑞文
焦斌斌
陈静宇
孔延梅
叶雨欣
杜向斌
云世昌
余立航
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023
0
原文传递
已选择
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