半导体可靠性技术现状与展望_杨立功

【完整版】2020-2025年中国汽车半导体芯片行业可持续发展战略制定与实施研究报告

（二零一二年十二月） 2020-2025年中国汽车半导体芯片行业可持续发展战略制定与实施研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业可持续发展战略概述 (9) 第一节汽车半导体芯片行业可持续发展战略研究报告简介 (9) 第二节企业可持续发展战略的重要性及意义 (10) 一、是决定企业经营活动成败的关键性因素 (10) 二、是实现企业快速、健康、持续发展的需要 (11) 三、是企业目标得以实现的重要保证 (11) 四、是企业长久地高效发展的重要基础 (11) 五、是企业及其所有企业员工的行动纲领 (11) 六、是企业扩展市场、高效持续发展的有效途径 (12) 七、是执行层行动的指南 (12) 第三节制定实施企业可持续发展战略的作用 (12) 一、有助于企业准确判断外在危机和机遇 (12) 二、有助于明确企业核心竞争力 (13) 三、有利于提升企业的持久竞争力 (13) 四、有助于企业找准市场定位 (13) 五、有助于企业内部控制、管理与执行 (13) 六、有助于优化资源，实现资源价值最大化 (14) 七、有助于增强企业的凝聚力和向心力 (14) 八、有助于优化整合企业人力资源，提高企业效率 (14) 第四节企业可持续发展战略的特性 (15) 一、全局性 (15) 二、纲领性 (15) 三、长远性 (15) 四、导向性 (15) 五、保证性 (15) 六、超前性 (16) 七、竞争性 (16) 八、稳定性 (16) 九、风险性 (16) 第二章市场调研：2018-2019年中国汽车半导体芯片行业市场深度调研 (17) 第一节汽车半导体芯片概述 (17) 第二节汽车半导体发展概况 (17) 一、汽车半导体的定义及前景 (17) 二、汽车半导体的市场竞争特点 (18) 三、汽车半导体的企业特征 (18) 四、受环保驱动的新能源汽车市场是刚需 (19) 第三节全球汽车半导体市场规模 (19) 一、全球汽车半导体市场规模 (19) 二、汽车半导体主要细分市场规模 (20) 第四节2019-2025年我国汽车半导体芯片行业发展前景及趋势预测 (23) 一、汽车半导体的历史性机遇 (23)

半导体器件综合参数测试

研究生《电子技术综合实验》课程报告 题目：半导体器件综合参数测试 学号 姓名 专业 指导教师 院（系、所） 年月日

一、实验目的： （1）了解、熟悉半导体器件测试仪器，半导体器件的特性，并测得器件的特性参数。掌握半导体管特性图示仪的使用方法，掌握测量晶体管输入输出特性的测量方法。 （2）测量不同材料的霍尔元件在常温下的不同条件下（磁场、霍尔电流）下的霍尔电压，并根据实验结果全面分析、讨论。 二、实验内容： （1）测试3AX31B、3DG6D的放大、饱和、击穿等特性曲线，根据图示曲线计算晶体管的放大倍数； （2）测量霍尔元件不等位电势，测霍尔电压，在电磁铁励磁电流下测霍尔电压。 三、实验仪器： XJ4810图示仪、示波器、三极管、霍尔效应实验装置 四、实验原理： 1.三极管的主要参数： （1）直流放大系数h FE：h FE=（I C-I CEO）/I B≈I C/I B。其中I C为集电极电流，I B为基极电流。 基极开路时I C值，此值反映了三极管热稳定性。 （2）穿透电流I CEO ： （3）交流放大系数β：β=ΔI C/ΔI B （4）反向击穿电压BV CEO：基极开路时，C、E之间击穿电压。 2.图示仪的工作原理： 晶体管特性图示仪主要由阶梯波信号源、集电极扫描电压发生器、工作于X-Y方式的示波器、测试转换开关及一些附属电路组成。晶体管特性图示仪根据器件特性测量的工作原理，将上述单元组合，实现各种测试电路。阶梯波信号源产生阶梯电压或阶梯电流，为被测晶体管提

供偏置；集电极扫描电压发生器用以供给所需的集电极扫描电压，可根据不同的测试要求，改变扫描电压的极性和大小；示波器工作在X-Y状态，用于显示晶体管特性曲线；测试开关可根据不同晶体管不同特性曲线的测试要求改变测试电路。（原理如图1） 上图中，R B、E B构成基极偏置电路。当E B》V BE时，I B=（E B-V BE）/R B基本恒定。晶体管C-E之间加入锯齿波扫描电压，并引入小取样电阻RC，加到示波器上X轴Y轴电压分别为：V X=V CE=V CA+V AC=V CA-I C R C≈V CA V Y=-I C·R C∝-I C I B恒定时，示波器屏幕上可以看到一根。I C-V CE的特征曲线，即晶体管共发射极输出特性曲线。为了显示一组在不同I B的特征曲线簇I CI=φ应该在X轴锯齿波扫描电压每变化一个周期时，使I B也有一个相应的变化。应将E B改为能随X轴的锯齿波扫描电压变化的阶梯电压。每一个阶梯电压能为被测管的基极提供一定的基极电流，这样不同变化的电压V B1、V B2、V B3…就可以对应不同的基极注入电流I B1、I B2、I B3….只要能使没一个阶梯电压所维持的时间等于集电极回路的锯齿波扫描电压周期。如此，绘出I CO=φ（I BO，V CE）曲线与I C1=φ（I B1，V CE）曲线。 3.直流电流放大系数h FE与工作点I,V的关系 h FE是晶体三极管共发射极连接时的放大系数，h FE=I C/I B。以n-p-n晶体管为例，发射区的载流子（电子）流入基区。这些载流子形成电流I E，当流经基区时被基区空穴复合掉一部分，这复合电流形成IB，复合后剩下的电子流入集电区形成电流为IC，则I E=IB+IC。因IC>>IB 所以一般h FE=IC/IB都很大。

半导体器件(附答案)

第一章、半导体器件（附答案） 一、选择题 1．PN 结加正向电压时，空间电荷区将 ________ A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 2．设二极管的端电压为 u ，则二极管的电流方程是 ________ A. B. C. 3．稳压管的稳压是其工作在 ________ A. 正向导通 B. 反向截止 C. 反向击穿区 4．V U GS 0=时，能够工作在恒流区的场效应管有 ________ A. 结型场效应管 B. 增强型 MOS 管 C. 耗尽型 MOS 管 5．对PN 结增加反向电压时，参与导电的是 ________ A. 多数载流子 B. 少数载流子 C. 既有多数载流子又有少数载流子 6．当温度增加时，本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____ A. 增加 B. 减少 C. 不变 7．用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻，两次测 量结果 ______ A. 相同 B. 第一次测量植比第二次大 C. 第一次测量植比第二次小 8．面接触型二极管适用于 ____ A. 高频检波电路 B. 工频整流电路 9．下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是： ____ A. 2CZ11 B. 2CP10 C. 2CW11 D.2AP6 10．当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=。若其他参数不变，当温度上 升到40℃，则D U 的大小将 ____ A. 等于 0.7V B. 大于 0.7V C. 小于 0.7V 11．当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来，可组成的稳压值有 _____ A. 两种 B. 三种 C. 四种 12．在图中，稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ，且工作在稳压状态，由此可知输 出电压O U 为 _____ A. 6V B. 7V C. 0V D. 1V

半导体芯片行业全梳理(附股)

半导体芯片行业全梳理（附股） 去年开始，半导体芯片行业得到了资金的认可，直到现 在，仍有很多上市公司被持续爆炒。在信息技术高速发展的今天，大数据是资源，堪比新经济的石油；5G 是道路，决定信息的传输速度；芯片是核心，是数据分析的大脑。不管 是工业互联网、人工智能、虚拟现实、影音娱乐、汽车数码， 新产业的发展都要围绕这三个行业进行，所以大数据、5G 和半导体芯片是工业4.0 的根基，是所有新兴行业的根本。 今天聊半导体！长期以来，我国集成电路产业都是逆差，严重依赖国外进口，每年进口芯片超2000 亿美元。2014 年9 月，千亿规模的国家集成电路产业基金（以下简称“大基金”） 成立，扮演着产业扶持与财务投资的双重角色。目前大基金已成为11 家A 股上市公司的股东，而且大基金还将参与多家公司的增发而获得股权。大基金代表国家集成电路产业的发展方向，其投资的上市公司值得投资者关注，下面梳理 大基金持股A 股公司情况。国科微：持股15.79% ，二股东；三安光电、兆易创新、通富微电、北斗星通：持股超10% ；长电科技：9.54% 晶方科技：9.32% 北方华创：7.5% 长川科技：7.5%纳斯达：4.29% 同时，大基金将参与长电科技、通 富微电、万盛股份、景嘉微、雅克科技、耐威科技的增发， 增发完成后，大基金持股情况如下：长电科技：19% 通富微

电：15.7% 万盛股份：7.41%雅克科技：5.73%此外大基金 还投资了华天科技的子公司，入股士兰微生产线，与巨化股关注，但半导体到底是怎样的一个行业，我们简单梳理一下。 份合作发展电子化学材料。大基金加持的A 股公司可以重点 半导体分为四类产品，分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器。其中规模最大的是集成电路，市场规模达到 2,753 亿美元，占半导体市场的81% ，所以有时大家会把半导体行业跟集成电路混为一谈。从半导体产业链上下游来看：半导体产业链上中下游全梳理：上游：IC设计、半导体材料、半导体设备一、IC 设计重点关注：兆易创新：国内存储器及 MCU 芯片产业的龙头企业，主营业务存储芯片是国家战略支持的IC 细分方向。大基金战略入股，公司将成为国家存储器战略落地的产业平台之一。韦尔股份：模拟芯片龙头。 公司是国内鲜有的同时具备强大半导体设计和IC 分销实力的公司，业务模式独特。公司主营业务为半导体分立器件、电源管理IC 等半导体这些产品广泛应用于移动通信、车载电子、安防、网络通信、家用电器等领域。国科微：公司是国家高新技术企业和经工业和信息化部认定的集成电路设计企业，长期致力于大规模集成电路的设计、研发及销售。 在广播电视芯片市场，公司长期保持直播卫星市场的龙头地位，占有绝对的市场份额。弘信电子：高速成长的国内柔性印制电路板 （FPC ）龙头。公司当前主营FPC 研发、设计、

半导体工业的发展概况(上)

半导体工业的发展概况(上) 1 半导体硅工业的发展 随着社会的发展，直到20世纪时，世人才发现硅具有半导体的性质。这些性质包括其电阻率随着温度的增加而递减、光电效应、热电效应、磁电效应、霍尔效应及其与金属接触的整流效应等。 继硅晶体管发明之后，虽然可利用乔赫拉斯基法来制备硅单晶体，但是由于直拉(CZ)法生长的硅单晶，因由于使用的石英坩埚会受到硅熔体的侵蚀而增加氧的沾污。为了获得高纯度的硅单晶体，1956年HenryTheurer发明了区熔法(FZ)[6]。区熔法因没有使用石英坩埚容器，故不存在氧污染的问题。之后，在1958年由于DashFI发明了一种五位错单晶生长法，才使得生长优质大直径硅单晶技术得到了不断发展。1958年，Kilby(基尔比)在美国德州仪器公司发明了集成电路[8]，奠定了信息时代到来的基础。第一代IC(集成电路)问世后，半导体工业迅速得到了发展，晶片上的电子元器件的密度和复杂性，也就从小规模集成电路(SSI)向中规模集成电路(MSB、大规模集成电路(LSB、超大规模集成电路(VLSI)、甚大规模集成电路(ULSI)不断地发展。集成电路的应用范围相当广泛，按不同的用途集成电路的分类见图1所示”。

以硅材料为主的半导体专用材料已是电子信息产业最重要的基础、功能材料，在国民经济和军事工业中占有很重要的地位。全世界的半导体器件中有95％以上是用硅材料制成，其中85％的集成电路也是由硅材料制成。 2 国外半导体工业发展动态 随着IC工艺、技术的不断发展，硅单晶的直径尺寸越做越大，40多年来，小于中200mm的硅单晶片已经进入商业生产应用的水平，中300mm 的硅单晶抛光片也已在特征尺寸线宽小于0．13μm的IC器件工艺中得到了广泛应用，并已进入了研制、生产的阶段，中400mm的硅单晶也进入了开发、研究的阶段。纳米电子技术必将成为今后研究和发展的方向。 2．1 硅集成电路发展现状 制备集成电路用的硅单晶直径研制发展历史见表1所示。

1-3-半导体封装件的可靠性评价方法

1-3-半导体封装件的可靠性评价方法

半导体封装件的可靠性评价方法 Lunasus 科技公司，佐土原宽 Lunasus 科技公司细川丰 本章将依据半导体封装件可靠性评价的基本考虑方法，以故障机理为基础的实验条件介绍，并根据韦布图来解说可靠性试验下的（产品）寿命推导方法。 封装件开发及材料变化过程中的可靠性评价方法 为实现半导体封装件功能和电气特性的提高，在推动多引脚化的同时，也要发展高密度封装化下的小型、薄型化。最近，搭载多个芯片的SiP（System in Package，系统级封装）和芯片尺寸（与封装尺寸）非常相近的CSP（Chip Size Package，芯片级封装）已开始量产，封装件的构造多种多样。另外，为达成封装件低成本化和环保的要求，采用规格更高的封装件材料的开发正在活跃起来。但封装件构造的复杂化和新型材料的使用不能对制造品质和可靠性造成影响。这里将对新型封装件的开发和材料改变下的可靠性评价方法进行解说。 最近的半导体封装件多数属于树脂灌封型，对半导体单体的可靠性评价包括，高温保存（或动作）实验，耐湿性实验以及温度循环实验。另外，对于有可能要进行表面装配的高密度封装器型，需考虑焊接装配过程中的热应力情况，因此焊锡耐热性实验也是不可缺少的。这些可靠性试验，是对半导体封装件在实际使用过程中所预想发生的各种故障进行短时间评价的加速性实验方法。接下来需要先确定半导

体所发生的各种故障的主要加速原因是什么后才能进行实验。例如，对于树脂封装件来讲，湿度（水分）是造成硅芯片上金属线路受到腐蚀（图1）的主要原因之一，而温度可以加快水分浸入封装件内的速度，所以高温、高湿下的实验才有效果。与此同时，在电压也是故障主因的场合，有必要进行高温、高湿下的通电实验。 如上所述，对于封装件相关的各种故障，通过对机理的解析，找出加速实验的主要因子，设定合适的可靠性实验条件，这些就是可靠性评价的基础。 针对封装件构造的可靠性试验 正如开头所述，为实现封装件的高功能、高密度化，封装件的外观形状的主流是QFP（Quad Flat Package，四面扁平封装）和BGA

半导体器件物理及工艺

?平时成绩30% + 考试成绩70% ?名词解释（2x5=10）+ 简答与画图（8x10=80）+ 计算（1x10=10） 名词解释 p型和n型半导体 漂移和扩散 简并半导体 异质结 量子隧穿 耗尽区 阈值电压 CMOS 欧姆接触 肖特基势垒接触 简答与画图 1.从能带的角度分析金属、半导体和绝缘体之间的区别。 2.分析pn结电流及耗尽区宽度与偏压的关系。 3.什么是pn结的整流（单向导电）特性？画出理想pn结电流-电压曲线示意图。 4.BJT各区的结构有何特点？为什么？ 5.BJT有哪几种工作模式，各模式的偏置情况怎样？ 6.画出p-n-p BJT工作在放大模式下的空穴电流分布。 7.MOS二极管的金属偏压对半导体的影响有哪些？ 8.MOSFET中的沟道是多子积累、弱反型还是强反型？强反型的判据是什么？ 9.当VG大于VT且保持不变时，画出MOSFET的I-V曲线，并画出在线性区、非线 性区和饱和区时的沟道形状。 10.MOSFET的阈值电压与哪些因素有关？ 11.半导体存储器的详细分类是怎样的？日常使用的U盘属于哪种类型的存储器，画出 其基本单元的结构示意图，并简要说明其工作原理。 12.画出不同偏压下，金属与n型半导体接触的能带图。 13.金属与半导体可以形成哪两种类型的接触？MESFET中的三个金属-半导体接触分 别是哪种类型？ 14.对于一耗尽型MESFET，画出VG=0, -0.5, -1V（均大于阈值电压）时的I-V曲线示 意图。 15.画出隧道二极管的I-V曲线，并画出电流为谷值时对应的能带图。 16.两能级间的基本跃迁过程有哪些，发光二极管及激光器的主要跃迁机制分别是哪 种？ 计算 Pn结的内建电势及耗尽区宽度

中国功率半导体行业研究-行业概况、发展概况

中国功率半导体行业研究-行业概况、发展概况 1、半导体行业概况 （1）全球半导体行业发展概况 半导体是电子产品的核心，信息产业的基石。半导体行业具有下游应用广泛、生产技术工序多、产品种类多、技术更新换代快、投资高、风险大等特点，全球半导体行业具有一定的周期性，景气周期与宏观经济、下游应用需求以及自身产能库存等因素密切相关。 根据全球半导体贸易统计组织，全球半导体行业2018年市场规模达到4,688亿美元，较2017年增长约13.7%。过去五年，随着智能手机、平板电脑为代表的新兴消费电子市场的快速发展，以及汽车电子、工业控制、物联网等科技产业的兴起，强力带动了整个半导体行业规模迅速增长。

资料来源：全球半导体贸易统计组织 全球半导体贸易统计组织数据显示，2018年美国半导体行业市场规模约为1,030亿美元，占全球市场的21.97%；欧洲半导体行业市场规模约为430亿美元，约占全球市场的9.16%。亚太地区半导体行业近年来发展迅速，已成为全球最大的半导体市场。亚太地区（除日本外）市场规模达2,829亿美元，已占据全球市场60.34%的市场份额，中国大陆地区是近年来全球半导体市场增速最快的地区之一。 数据来源：全球半导体贸易统计组织 目前全球半导体产业呈现由头部厂商所主导的态势，2018年前十大半导体厂商销售收入占比达到了59.3%，前十大半导体厂商的销售额2018年较2017年平均增长率高达18.5%，市场份额较为集中，行业马太效应显著。

数据来源：Gartner （2）中国半导体行业发展概况 中国本土半导体行业起步较晚。但在政策支持、市场拉动及资本推动等因素合力下，中国半导体行业不断发展。步入21世纪以来，中国半导体产业市场规模得到快速增长。2018年，中国半导体产业市场规模达6,531亿元，比上年增长20.7%。2013-2018年中国半导体市场规模的复合增长率达21.09%，显著高于同期世界半导体市场的增速。

半导体器件物理 试题库

半导体器件试题库 常用单位： 在室温（T = 300K ）时，硅本征载流子的浓度为 n i = 1.5×1010/cm 3 电荷的电量q= 1.6×10-19C μn =1350 2cm /V s ? μp =500 2 cm /V s ? ε0=8.854×10-12 F/m 一、半导体物理基础部分 （一）名词解释题 杂质补偿：半导体内同时含有施主杂质和受主杂质时，施主和受主在导电性能上有互相抵消 的作用，通常称为杂质的补偿作用。 非平衡载流子：半导体处于非平衡态时，附加的产生率使载流子浓度超过热平衡载流子浓度， 额外产生的这部分载流子就是非平衡载流子。 迁移率：载流子在单位外电场作用下运动能力的强弱标志，即单位电场下的漂移速度。 晶向： 晶面： （二）填空题 1．根据半导体材料内部原子排列的有序程度，可将固体材料分为 、多晶和 三种。 2．根据杂质原子在半导体晶格中所处位置，可分为 杂质和 杂质两种。 3．点缺陷主要分为 、 和反肖特基缺陷。 4．线缺陷，也称位错，包括 、 两种。 5．根据能带理论，当半导体获得电子时，能带向 弯曲，获得空穴时，能带 向 弯曲。 6．能向半导体基体提供电子的杂质称为 杂质；能向半导体基体提供空穴的杂 质称为 杂质。 7．对于N 型半导体，根据导带低E C 和E F 的相对位置，半导体可分为 、弱简 并和 三种。 8．载流子产生定向运动形成电流的两大动力是 、 。

9．在Si-SiO 2系统中，存在 、固定电荷、 和辐射电离缺陷4种基 本形式的电荷或能态。 10．对于N 型半导体，当掺杂浓度提高时，费米能级分别向 移动；对于P 型半 导体，当温度升高时，费米能级向 移动。 （三）简答题 1．什么是有效质量，引入有效质量的意义何在？有效质量与惯性质量的区别是什么？ 2．说明元素半导体Si 、Ge 中主要掺杂杂质及其作用？ 3．说明费米分布函数和玻耳兹曼分布函数的实用范围？ 4．什么是杂质的补偿，补偿的意义是什么？ （四）问答题 1．说明为什么不同的半导体材料制成的半导体器件或集成电路其最高工作温度各不相同？ 要获得在较高温度下能够正常工作的半导体器件的主要途径是什么？ （五）计算题 1．金刚石结构晶胞的晶格常数为a ，计算晶面（100）、（110）的面间距和原子面密度。 2．掺有单一施主杂质的N 型半导体Si ，已知室温下其施主能级D E 与费米能级F E 之差为 1.5B k T ，而测出该样品的电子浓度为 2.0×1016cm -3，由此计算： （a ）该样品的离化杂质浓度是多少？ （b ）该样品的少子浓度是多少？ （c ）未离化杂质浓度是多少？ （d ）施主杂质浓度是多少？ 3．室温下的Si ，实验测得430 4.510 cm n -=?，153510 cm D N -=?， （a ）该半导体是N 型还是P 型的？ （b ）分别求出其多子浓度和少子浓度。 （c ）样品的电导率是多少？ （d ）计算该样品以本征费米能级i E 为参考的费米能级位置。 4．室温下硅的有效态密度1932.810 cm c N -=?，1931.110 cm v N -=?，0.026 eV B k T =，禁带 宽度 1.12 eV g E =，如果忽略禁带宽度随温度的变化

半导体设备行业发展研究-半导体行业发展状况

半导体设备行业发展研究-半导体行业发展状况 半导体被称为制造业皇冠上的明珠，半导体产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。作为“工业粮食”,半导体芯片被广泛地应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子、物联网等产业，是绝大多数电子设备的核心组成部分。根据国际货币基金组织测算，每1 美元半导体芯片的产值可带动相关电子信息产业10 美元产值， 并带来100 美元的GDP，这种100 倍价值链的放大效应奠定了芯片行业在国民 经济中的重要地位。 作为半导体产业的核心，集成电路占据半导体行业规模的八成以上，其细分领域包括逻辑电路、存储器、微处理器和模拟电路等四类。从产业链的角度看，以集成电路为代表的半导体产品被广泛用于消费电子、通讯、工业自动化等下游电子信息产业中，同时也受到下游终端应用结构发展的推动，下游应用是半导体产业发展的核心驱动力。 半导体产业链

（一）半导体行业发展状况 1、全球半导体产业状况 （1）全球半导体市场规模保持稳定增长 伴随全球信息化、网络化和知识经济的迅速发展以及半导体下游应用领域的不断拓展，近年来全球半导体销售额保持稳定增长。根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）统计数据，全球半导体销售额由2010 年的2,983.15 亿美元增长至 2018 年的4,687.78 亿美元，年复合增长率达5.81%。 2010-2018 年全球半导体销售额及增长率 数据来源：WSTS 从产品类型看，半导体主要由集成电路、光电子器件、分立器件和传感器

半导体器件封装的可靠性研究

无锡工艺职业技术学院电子信息工程系 毕业设计论文 半导体器件封装的可靠性研究 专业名称应用电子技术 学生姓名 学号 指导教师鲍小谷 毕业设计时间2010年2月20日~6月12日

半导体器件是经过衬底制备、外延、氧化、光刻、掺杂、封装等工序做出来的。但要保证做出的产品在正式生产后可以让顾客使用，且安全可靠、经久耐用，就必须在研究发展期间就将可靠度设计于产品质量中，因此试验的工作是不可少的。 试验是评估系统可靠度的一种方法，就是将成品或组件仿真实际使用环境或过应力的情况下予以试验，利用过程中失效之左证数据来评估可靠度。当然佐证资料越多，对所估计的可靠度信心也越大，可是人们又不希望采用大量样本来进行试验。若不做试验或做某种程度的试验，就根本不知道产品可靠的程度。 本文主要介绍了可靠性试验在半导体器件封装中是怎样使用的，从而来突出可靠性试验在封装中起着很重要的作用。 关键词：半导体器件；封装类型；可靠性；试验 Abstract Semiconductor substrate after the preparation, epitaxy, oxidation, lithography, doping, packaging and other processes done. However, to ensure that products made after the official production for customers to use, and safe, reliable, and durable, it is necessary to research and development in reliability during the design will be in product quality, and therefore the work of test is indispensable. Trial is to assess the system reliability of the method is that simulation will be finished products or components of the actual use of the environment or the circumstances have to be stress test, using the process of failure data to assess the reliability of proof. Of course, the more supporting information, the reliability of the estimate the greater the confidence, but people do not want to adopt a large number of samples tested. Do not test or do some degree of testing, simply do not know the extent of product reliability. This paper introduces the reliability test in semiconductor devices is how to use the package, and thus to highlight the reliability test in the package plays a very important role. Key words: Semiconductor devices; Package type; Reliability; Trial

半导体行业发展趋势分析

半导体行业发展趋势分析 新型计算架构浪潮推动，中国半导体产业弯道超车机会来临

核心观点： ●2018，半导体市场供需两旺，中国市场迎弯道超车机遇 需求端新市场新应用推动行业成长：1）比特币市场的火爆带动矿机需求快速增加，ASIC 芯片矿机凭借设计简单，成本低，算力强大等优势被大量采用。国内ASIC 矿机芯片厂商比特大陆、嘉楠耘智、亿邦股份自身业绩高增长的同时，其制造与封测环节供应商订单快速增长。2）汽车电子、人工智能、物联网渐行渐近，带动行业成长。供给端国内建厂潮加剧全球半导体行业资本开支增长，上游确定性受益。 ● 1 月半导体行情冰火两重天 A 股市场：18 年1 月以来（至1 月26 日）申万半导体指数下跌9.03%，半导体板块跑输电子行业5.9 个百分点，跑输上证综指16.59 个百分点，跑 输沪深300 指数17.72 个百分点；其中制造（-5.59%）>封装（-5.64%）> 分立器件（-5.66%）>存储器（-5.85%）>设计（-7.34%）>设备（-9.57%）> 材料（-11.17%）；估值大幅回落。海外市场：费城半导体指数上涨6.79%，创历史新高，首次超过2001 年最高值；矿机及人工智能带动GPU 需求量增长，英伟达作为全球GPU 龙头深度受益，1 月以来（至1 月26 日）股价上涨22.14%；设备龙头整体上涨。 ●12 月北美半导体设备销售额创历史新高，存储芯片价格平稳波动 根据WSTS 统计，11 月全球半导体销售额达376.9 亿美金，同比增长21.5%，环比增长1.6%，创历史新高。其中北美地区半导体11 月销售额87.7 亿美金，同比增长40.2%，环比增长2.6%，是全球半导体销售额增长最快区域。分版块看，12 月北美半导体设备销售额23.88 亿美金，同比增长27.7%，环比增长16.35%，创历史新高；存储芯片价格1 月以来（至1 月26 日）价格 波动。 ●投资建议 我们认为国内IC 产业进入加速发展时期，由市场到核“芯”突破这一准则不断延续，从智能手机领域起步，未来有望在人工智能、汽车电子、5G、物联网等新兴市场实现加速追赶。本月重点推荐卡位新兴应用市场，业绩快速成长的华天科技、长电科技，建议关注通富微电；同时下游资本开支扩张带给上游设备领域的投资机会，建议关注北方华创、长川科技。

1-3 半导体封装件的可靠性评价方法

半导体封装件的可靠性评价方法 Lunasus 科技公司，佐土原宽 Lunasus 科技公司细川丰 本章将依据半导体封装件可靠性评价的基本考虑方法，以故障机理为基础的实验条件介绍，并根据韦布图来解说可靠性试验下的（产品）寿命推导方法。 封装件开发及材料变化过程中的可靠性评价方法 为实现半导体封装件功能和电气特性的提高，在推动多引脚化的同时，也要发展高密度封装化下的小型、薄型化。最近，搭载多个芯片的SiP（System in Package，系统级封装）和芯片尺寸（与封装尺寸）非常相近的CSP（Chip Size Package，芯片级封装）已开始量产，封装件的构造多种多样。另外，为达成封装件低成本化和环保的要求，采用规格更高的封装件材料的开发正在活跃起来。但封装件构造的复杂化和新型材料的使用不能对制造品质和可靠性造成影响。这里将对新型封装件的开发和材料改变下的可靠性评价方法进行解说。 最近的半导体封装件多数属于树脂灌封型，对半导体单体的可靠性评价包括，高温保存（或动作）实验，耐湿性实验以及温度循环实验。另外，对于有可能要进行表面装配的高密度封装器型，需考虑焊接装配过程中的热应力情况，因此焊锡耐热性实验也是不可缺少的。这些可靠性试验，是对半导体封装件在实际使用过程中所预想发生的各种故障进行短时间评价的加速性实验方法。接下来需要先确定半导

体所发生的各种故障的主要加速原因是什么后才能进行实验。例如，对于树脂封装件来讲，湿度（水分）是造成硅芯片上金属线路受到腐蚀（图1）的主要原因之一，而温度可以加快水分浸入封装件内的速度，所以高温、高湿下的实验才有效果。与此同时，在电压也是故障主因的场合，有必要进行高温、高湿下的通电实验。 如上所述，对于封装件相关的各种故障，通过对机理的解析，找出加速实验的主要因子，设定合适的可靠性实验条件，这些就是可靠性评价的基础。 针对封装件构造的可靠性试验 正如开头所述，为实现封装件的高功能、高密度化，封装件的外观形状的主流是QFP（Quad Flat Package，四面扁平封装）和BGA（Ball

中国芯片行业发展概况分析研究

中国芯片行业发展概况分析研究 （一）半导体投资机会来临，未来3-5年为重要投资周期。 2015年初至今费城半导体指数持续创出新高，北美半导体设备BB值已连续8个月不低于1.0，全球半导体行业高景气周期将持续。国内政策支持力度不断加大，由过去单一政策支持转变为政策和资金共同支持，扶持重点将向制造环节倾斜，利好全产业链。随着IPO重启，A股将迎来一批优秀的半导体公司上市，未来3-5年为半导体行业重要投资周期。 （二）封测环节投资机会在当下。封测环节技术壁垒较低，人力成本要求高，有利于国内企业在半导体产业链切入。 在过去十多年发展中，封测环节一直占据国内集成电路产业主导，不过主要被海外IDM厂商的封测厂占据。现在A股上市的封测企业质地优秀，长电科技、华天科技、晶方科技，完成先进封装技术布局，符合未来封装行业趋势。 （三）IC设计领域潜在投资机会巨大。 过去十年在政策支持和终端市场需求强劲的双重动力推动下实现了持续快速增长，是半导体产业链上发展最快的一环。中为咨询观察目前，国内已经涌现出华为海思、展讯等具备全球竞争力的IC设计公司。华为海思最近发布的麒麟

Kirin920性能卓越，有望冲击移动应用处理器第一阵营。紫光集团私有化收购展讯和锐迪科实施强强联合，并提出了要打造世界级芯片巨头的宏伟目标。未来将会有一批国内最优秀具备国际竞争力的IC设计公司有望在A股上市，潜在投资机会巨大。 （四）晶圆制造领域快速追赶，利好全产业链。 晶圆制造环节具有极高的资本壁垒和技术壁垒，盈利能力丰厚。过去国内晶圆制造环节发展严重滞后，直接影响国内半导体全产业链发展。未来，国家将会加大对晶圆制造环节的政策和资金支持力度。中芯国际作为国内最大全球第五大的晶圆代工企业，将挑起国内集成电路崛起重任，成为政府主要支持对象，利好国内半导体全产业链发展。 （五）投资建议：封测环节重点关注：

PSpice的使用——半导体器件特性仿真实验报告

实验报告 课程名称：___模拟电子技术实验____________指导老师：__蔡忠法___ _成绩：__________________ 实验名称： PSpice 的使用练习——半导体器件特性仿真 实验类型：_EDA___同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 实验目的 1. 了解PSpice 软件常用菜单和命令的使用。 2. 掌握PSpice 中电路图的输入和编辑方法。 3. 学习PSpice 分析设置、仿真、波形查看的方法。 4. 学习半导体器件特性的仿真分析方法。 一. 实验器材 PSpice 软件 二. 实验内容 1. 二极管伏安特性测试电路如图1所示。输入该电路图，设置合适的分析方法及参数，用PSpice 软件仿真分析二极管的伏安特性。 图1 二极管特性测试电路 2. 在直流分析中设置对温度的内嵌分析，仿真分析二极管在不同温度下的伏安特性。 3. 将图1所示电路中的电源VS 用VSIN 元件代替，并设置合适的元件参数，仿真反系二极管两端的输出波形。 4. 三极管特性测试电路如图2所示，用PSpice 程序仿真分析三极管的输出特性，并估算其电流放大倍数。 专业： 姓名： 学号：_ 日期：_2010/5/10 地点：紫金港东三212 装 订 线

实验名称： _____pspice的使用_____姓名：______学号：_ 四.实验原理 1.二极管特性的仿真分析 二极管伏安特性 （1）输入图电路图 （2）仿真二极管伏安特性时的设置 直流扫描（DC Sweep）分析参数设置：扫描变量类型为电压源，扫描变量为Vs，扫描类型为线性扫描， 初始值为-200V，终值为40V，增量为。 装 线 订

半导体器件工艺与物理期末必考题材料汇总综述

半导体期末复习补充材料 一、名词解释 １、准费米能级 费米能级和统计分布函数都是指的热平衡状态，而当半导体的平衡态遭到破坏而存在非平衡载流子时，可以认为分就导带和价带中的电子来讲，它们各自处于平衡态，而导带和价带之间处于不平衡态，因而费米能级和统计分布函数对导带和价带各自仍然是适用的，可以分别引入导带费米能级和价带费米能级，它们都是局部的能级，称为“准费米能级”，分别用E F n、E F p表示。 ２、直接复合、间接复合 直接复合—电子在导带和价带之间直接跃迁而引起电子和空穴的直接复合。 间接复合—电子和空穴通过禁带中的能级（复合中心）进行复合。 ３、扩散电容 PN结正向偏压时，有空穴从P区注入N区。当正向偏压增加时，由P区注入到N区的空穴增加，注入的空穴一部分扩散走了，一部分则增加了N区的空穴积累，增加了载流子的浓度梯度。在外加电压变化时，N扩散区内积累的非平衡空穴也增加，与它保持电中性的电子也相应增加。这种由于扩散区积累的电荷数量随外加电压的变化所产生的电容效应，称为P-N结的扩散电容。用CD表示。 4、雪崩击穿 随着PN外加反向电压不断增大，空间电荷区的电场不断增强，当超过某临界值时，载流子受电场加速获得很高的动能，与晶格点阵原子发生碰撞使之电离，产生新的电子—空穴对，再被电场加速，再产生更多的电子—空穴对，载流子数目在空间电荷区发生倍增，犹如雪崩一般，反向电流迅速增大，这种现象称之为雪崩击穿。 1、PN结电容可分为扩散电容和过渡区电容两种，它们之间的主要区别在于 扩散电容产生于过渡区外的一个扩散长度范围内，其机理为少子的充放 电，而过渡区电容产生于空间电荷区，其机理为多子的注入和耗尽。 2、当MOSFET器件尺寸缩小时会对其阈值电压V T产生影响，具体地，对 于短沟道器件对V T的影响为下降，对于窄沟道器件对V T的影响为上升。 3、在NPN型BJT中其集电极电流I C受V BE电压控制，其基极电流I B受V BE 电压控制。 4、硅-绝缘体SOI器件可用标准的MOS工艺制备，该类器件显著的优点是 寄生参数小，响应速度快等。 5、PN结击穿的机制主要有雪崩击穿、齐纳击穿、热击穿等等几种，其中发

中国芯片产业未来发展前景展望

中投顾问产业研究中心 中投顾问·让投资更安全 经营更稳健 中国芯片产业未来发展前景展望 中投顾问在《2017-2021年中国芯片行业产业链深度调研及投资前景预测报告》中提到，芯片产业一直是中国科技产业的“阿喀流斯之踵”——长期受制于人，即使有像银河超级计算机这些“面子”上的产品，其“里子”用的还是外国进口的芯片。 美国、韩国、日本、台湾的半导体产业都是顺着市场潮流和资本市场的东风发展起来的。技术的积累，研究的进步离不开市场对浪潮之巅新产品的追捧，反过来也为其进一步开发研究拓展打好了资金基础，这是一个良性循环过程，同时商业模式也从探索走向成熟。 但是在整个芯片市场开始衰退的时间里，中国的市场需求依旧保持着足够的活力，全球芯片市场自2015年中开始的衰退，一直持续至今，除了中国之外的所有区域市场销售额与前一年同期相较都呈现衰退。 中国市场同样面临着PC 市场的下滑与智能手机市场饱和的问题，而总的市场需求却能够增加则说明在物联网领域等新兴市场的需求要比国外市场增加的更多，这其实也国内物联网的市场反应并不落后国外，所以这也给了国产芯片产业的一个机会，国产芯片产业可以从两个角度发展自主芯片产业。 一、政府大力扶持 近几十年来，中国政府一直在断断续续地促进本土半导体行业的发展。但是之前投入的热情也不是很大，在整个90年代后半期投入的资金不足10亿美元。但是，根据2014年制定的一项宏伟计划，政府将向公共和私营基金投入1000亿至1500亿美元。此举的目标是到2030年从技术上赶超世界领先企业，包括各类芯片的设计、装配和封装公司，从而摆脱对国外供应商的依赖。在许多芯片业务领域，中国企业最终可能在技术上实现赶超，但却有可能因为产能过剩而给整个行业带来冲击。因此在花大资金对芯片产业进行扶持引导的时候，需要认清两个问题： （一）中国半导体制造能力弱，无法支撑中国大陆目前快速发展的设计企业的代工需求，也无法跟上设计企业、整机企业在很多关键领域需要自主产能的需求，比如存储器、基带芯片需要的先进工艺，比如MEMS 、功率器件需要的特色工艺，必须扩大产能，提升制造能力。 （二）中国对制造业的投资·增速在前些年是远远落后于全球水平的，现在遇到摩尔定律失效，FDSOI 等新的工艺被关注，这是难得的制造业发展窗口期，当然应该加大投资力度，在工艺提升和产能扩充上加快赶超速度。 二、直接引进外国技术 中投顾问在《2017-2021年中国芯片行业产业链深度调研及投资前景预测报告》中提到，让外国芯片企业将核心技术转让给中国企业，这在以前听起来是天方夜谭的事情，但是，随着芯片市场整体的下滑，以及中国芯片市场的强势，让越来越多的芯片企业更加愿意在中国市场有更深入的投入，前不久AMD 便宣布了允许旗下一家新成立的中国合资企业使用其专利技术以开发芯片。当然更暴力的做法就如同紫光一般直接斥巨资收购芯片厂商。

半导体器件物理施敏课后答案

半导体器件物理施敏课后答案 【篇一：半导体物理物理教案(03级)】 >学院、部：材料和能源学院 系、所；微电子工程系 授课教师：魏爱香，张海燕 课程名称；半导体物理 课程学时：64 实验学时：8 教材名称：半导体物理学 2005年9-12 月 授课类型：理论课授课时间：2节 授课题目（教学章节或主题）： 第一章半导体的电子状态 1.1半导体中的晶格结构和结合性质 1.2半导体中的电子状态和能带 本授课单元教学目标或要求： 了解半导体材料的三种典型的晶格结构和结合性质；理解半导体中的电子态, 定性分析说明能带形成的物理原因，掌握导体、半导体、绝缘体的能带结构的特点 本授课单元教学内容（包括基本内容、重点、难点，以及引导学生解决重点难点的方法、例题等）：

1．半导体的晶格结构：金刚石型结构；闪锌矿型结构；纤锌矿型 结构 2．原子的能级和晶体的能带 3．半导体中电子的状态和能带（重点，难点） 4．导体、半导体和绝缘体的能带（重点） 研究晶体中电子状态的理论称为能带论，在前一学期的《固体物理》课程中已经比较完整地介绍了，本节把重要的内容和思想做简要的 回顾。 本授课单元教学手段和方法： 采用ppt课件和黑板板书相结合的方法讲授 本授课单元思考题、讨论题、作业： 作业题：44页1题 本授课单元参考资料（含参考书、文献等，必要时可列出） 1.刘恩科，朱秉升等《半导体物理学》，电子工业出版社2005? 2.田敬民，张声良《半导体物理学学习辅导和典型题解》?电子工 业 出版社2005 3. 施敏著，赵鹤鸣等译，《半导体器件物理和工艺》，苏州大学出 版社，2002 4. 方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社 5．曾谨言，《量子力学》科学出版社 注：1.每单元页面大小可自行添减；2.一个授课单元为一个教案；3. “重点”、“难点”、“教学手段和方法”部分要尽量具体；4.授课类型指：理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课。

半导体器件物理与工艺复习题(2012)

半导体器件物理复习题 第二章： 1） 带隙：导带的最低点和价带的最高点的能量之差，也称能隙。 物理意义：带隙越大，电子由价带被激发到导带越难，本征载流子浓度就越低，电导率也就越低 2）什么是半导体的直接带隙和间接带隙？ 其价带顶部与导带最低处发生在相同动量处(p ＝0)。因此，当电子从价带转换到导带时，不需要动量转换。这类半导体称为直接带隙半导体。 3）能态密度：能量介于E ～E+△E 之间的量子态数目△Z 与能量差△E 之比 4）热平衡状态：即在恒温下的稳定状态.(且无任何外来干扰,如照光、压力或电场). 在恒温下,连续的热扰动造成电子从价带激发到导带，同时在价带留下等量的空穴.半导体的电子系统有统一的费米能级,电子和空穴的激发与复合达到了动态平衡，其浓度是恒定的，载流子的数量与能量都是平衡。即热平衡状态下的载流子浓度不变。 5）费米分布函数表达式？ 物理意义：它描述了在热平衡状态下,在一个费米粒子系统（如电子系统）中属于能量E 的一个量子态被一个电子占据的概率。 6 本征半导体价带中的空穴浓度： 7）本征费米能级Ei ：本征半导体的费米能级。在什么条件下，本征Fermi 能级靠近禁带的中央：在室温下可以近似认为费米能级处于带隙中央 8）本征载流子浓度n i : 对本征半导体而言，导带中每单位体积的电子数与价带每单位体积的空穴数相同, 即浓度相同，称为本征载流子浓度，可表示为n ＝p ＝n i . 或：np=n i 2 9) 简并半导体：当杂质浓度超过一定数量后，费米能级进入了价带或导带的半导体。 10) 非简并半导体载流子浓度: 且有: n p=n i 2 其中: n 型半导体多子和少子的浓度分别为: p 型半导体多子和少子的浓度分别为: