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1、科技论文最终检索调研报告 航天航空学院机电系电气及其自动化专业科技论文阅读及写作检索说明书 作者：张蔚、兰逸新、孙庆强 指导老师：马盛林2016年3月27日目录一、检索介绍及关键词分析 31.1 检索目的 31.2 检索策略 31.3 关键词分析 3二、检索结果 42.1 SCI库中检索结果及分析 42.1.1 数据统计分析 42.1.2 研究特色分析 52.1.3 SCI库检索结论 62.2 EI库中检索结果及分析 72.2.1数据统计分析 72.2.2 研究特色分析 82.2.3 EI库检索结论 102.3 IEEE库中检索结果及分析 112.3.1 数据统计分析 112.3.2 研究特色

2、分析 122.3.3 IEEE库检索结论 132.4 Springer库中检索结果及分析 142.4.1 数据统计分析 142.4.2 研究特色分析 152.4.3 Springer库检索结论 162.5 艾斯维尔Elsevier数据库检索结果及分析 172.5.1 数据统计分析 172.5.2 研究特色分析 182.5.3 艾斯维尔检索结论 202.6 美国专利数据库检索结果及分析 202.6.1 数据统计分析 202.6.2 专利内容分析 212.6.3 美国专利数据库检索结论 22三、 调研结论 22一、检索介绍及关键词分析1.1 检索目的随着传统的互联技术和封装技术的发展遇到越来越多的

3、挑战和限制，发展三维系统封装技术已逐渐成为目前国际半导体行业研究热点和未来发展的新主题。TSV技术是三维系统封装的关键技术之一，是实现多芯片叠层化集成以及垂直电互联的关键。因此本研究报告对TSV技术的相关文献进行了检索分析，选取硅插入器(Si interposer)、TSV(through-silicon via)；热力建模(thermal simulation)作为检索关键字，旨在研究硅插入器中的硅穿孔技术在热力建模方面的研究成果。1.2 检索策略为了使检索结果具有可靠性和全面性，我们选取了国际知名度和可靠性较高的5个文献库和1个专利库：分别是SCI、EI、IEEE、Springer、艾斯维

4、尔数据库这五个文献数据库和美国专利数据库。第一先对检索结果进行关键词优化，提高检索结果的可靠性；第二分别从国别统计、研究热度和引用分析三个层面对检索结果进行统计类分析；第三分别从研究主题、研究方向、研究目的、研究防水、研究结果、研究水平六个方面对检索结果进行研究特色分析，使检索结果一目了然并且更具有深度。1.3 关键词分析本组选取的关键词是硅插入器(Si interposer)、TSV(through-silicon via)；热力建模(thermal simulation)，初步在SCI中尝试搜索得到4篇文件，可见关键词的限定度很高，并且搜索出的论文中用的词和我们的检索关键词相符，说明关键词

5、的专业度很高；由于TSV和through-silicon via是缩写和全称的关系，考虑到有些文献中可能只会用到缩写或者只会用到全称，因此将关键词扩大为TSV或through-silicon via，以此对搜索结果进行优化。二、检索结果2.1 SCI库中检索结果及分析上述关键词在SCI库中检索结果已附在excel表格中，因篇幅过长，就不再在文中重复显示。2.1.1 数据统计分析 研究国别分析： 由上图可以看出研究这一课题的学者主要集中在美国、新加坡、中国，并且美国研究这一课题的热度高于中国和新加坡。 年度研究热度分析由上图的趋势线可以看出，硅插入器中的硅穿孔技术在热力建模方面的研究近年来越来越

6、热，在2011年到达热度顶峰。研究这一课题的学者主要集中在美国、新加坡、中国；2009年美国和新加坡最先研究这类课题，到了2012年中国才开始有关于此课题的论文发表在SCI上。 引用分析 从引用次数分析可以看出，论文2,3,4均为在IEEE上发表的文章，均被大量检索和引用；论文1为在ICEPT上发表的文章，未被引用；可看出引用次数与发表期刊的影响力明显是正相关的(IEEE国际知名度和影响力远高于ICEPT)2.1.2 研究特色分析 从研究主题上看：Interfacial Stress in Through Silicon Vias一文主题是TSV的内界面压力；Development of La

7、rge Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV) Interposer 一文主题是带TSV嵌入器的大型 Cu/low-k FCBGA包的发展；Advanced Reliability Study of TSV Interposers and Interconnects for the 28nm Technology FPGA一文主题是TSV嵌入器和28nm制程技术的先进可靠性研究；Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technolog

8、y for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一文针对大型 Cu/low-k FCBGA包的TSV嵌入器的发展过程。 从研究方向上看：四篇论文都是TSV技术在热力建模方面的应用 从研究方法上看：Interfacial Stress in Through Silicon Vias一文主要运用系统建模仿真的方法，从RDL axi-symmetric单一TSV模型层考虑；Development of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon

9、via(TSV) Interposer 一文主要进行了链完整性监视和可靠性测试；Advanced Reliability Study of TSV Interposers and Interconnects for the 28nm Technology FPGA一文主要运用热力3D建模与仿真的方法，为了最大化收益和可靠性，对数值进行优化设计和材料选择。Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一文

10、进行了机械和热建模与仿真建立了TSV插入器制造过程和装配过程的大型模具安装在TSV插入器与焊料Pb-free微填充不足。并对FCBGA样本进行了水分的敏感性测试和热循环(TC)的可靠性评估。 从研究目的上看：Interfacial Stress in Through Silicon Vias一文旨在解决穿硅互联(TSV)高密度互连在三维包装互连技术中材料的热机械可靠性的问题；Development of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV) Interposer 一文说旨在解决传统的有

11、机增强衬底由于技术限制正面临一个在小节距线路上的瓶颈,并且解决制造更好的有机基质沥青的成本较高的问题；Advanced Reliability Study of TSV Interposers and Interconnects for the 28nm Technology FPGA一文旨在提供高布线密度之间的联系,改善电气性能，解决由于衬底短的互连和最小化CTE芯片和铜填充TSV插入器之间的不匹配,导致高可靠性微突起和更可靠的芯片性能；Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (

12、21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一文旨在减少CTE不匹配的芯片材料Cu/low-k容易受到机械压力,并改善从芯片到衬底电气性能较短的连接。进一步解决传统的有机基质形成无法支持这些类型的硅晶片的问题。 从研究结果上看：Interfacial Stress in Through Silicon Vias一文分析了以铜为材料的axi-symmetric单一TSV模型层的合理性；Development of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV

13、) Interposer 一文分析了以芯片材料Cu/low-k改善电气性能由于短的互连芯片衬底的合理性；Advanced Reliability Study of TSV Interposers and Interconnects for the 28nm Technology FPGA一文分析了拥有高性能的28 nm逻辑死区，带铜的穿硅互联技术的合理性；Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一

14、文对65mile,9-metal层芯片进行了敏感性测试和热循环(TC)的可靠性评估。 从研究水平上看：四篇文献都属于学科前沿2.1.3 SCI库检索结论 2009-2012年关于硅插入器中的硅穿孔技术在热力建模方面的研究侧重点各不相同，前三年主要又美国新加坡的学者在研究，侧重点在于TSV技术芯片材料制造成型技术的优化以及成本的节省，2012年我国学者参与了研究，侧重点在于建立模型解决热机械可靠性的问题。大部分关于硅插入器中的硅穿孔技术在热力建模方面的研究运用的主要研究方法还是3D建模与仿真的方法，Development of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBG

15、A Package with through Silicon via(TSV) Interposer 一文比较特殊，采用的方法是完整性监视和可靠性测试。2.2 EI库中检索结果及分析 见excel表格。2.2.1数据统计分析 研究国别分析： 由上图可以看出研究这一课题的学者主要集中在美国、新加坡、中国，结合表格可知这一课题多为三国合作研究。 研究热度分析由上图的趋势线可以看出，硅插入器中的硅穿孔技术在热力建模方面的研究始于2009年，在2011年达到顶峰。结合excel表格可见，研究这一课题的学者主要集中在美国、新加坡、中国，其中研究此课题的中国学者主要集中在台湾；这一课题早期由美国、新加坡、

16、中国学者共同研究，随年份推移变成各国自主研究，可见研究逐渐趋于成熟。 引用分析 结合excel表格，文章1、2、3均为期刊文章，4为新闻文章，2、3由电气和电子工程师协会出版。从引用次数可见，这一课题的研究成果主要在期刊上传播，引用次数与发表期刊的影响力是正相关的。而且三国共同研究成果的认可度大于各国单独研究。2.2.2 研究特色分析 从研究主题上看：Performance and process comparison between glass and Si interposer for 3D-IC integration一文主要研究硅和玻璃插入器的性能比较；Development of L

17、arge Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV) Interposer 和Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package两篇论文的主题均为Cu/low-k测试芯片的新型TSV技术；Reliability study of 3D IC packaging based on through-silicon int

18、erposer (TSI) and silicon-less interconnection technology (SLIT) using finite element analysis主要研究三维封装技术和SLIT技术。 从研究方法上看：Performance and process comparison between glass and Si interposer for 3D-IC integration采用对比实验的方法，将硅与玻璃两种材料放在相同的实验条件下进行性能比较；Development of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Pack

19、age with through Silicon via(TSV) Interposer 采用系统建模仿真的方法，对Cu/low-k芯片互连通过链和链完整性监视和可靠性测试；Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一文采用系统建模仿真的方法，实验前样品已经受到热循环,electro-migration和水分敏感性测试；Reliability study of 3D IC packaging bas

20、ed on through-silicon interposer (TSI) and silicon-less interconnection technology (SLIT) using finite element analysis一文采用对比方法，将三维和2.5维的封装技术进行对比。 从研究结果上看：Performance and process comparison between glass and Si interposer for 3D-IC integration一文得出玻璃具有更好的电气隔离性能和更低的成本，比硅更有发展前景这一结果；Development of Large

21、 Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV) Interposer 一文用21x21mm的Cu/low-k测试芯片的穿硅互联(TSV)方法突破了布线间距越来越细的瓶颈；Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一文在上文的基础上减少了CTE不匹配的芯片材料Cu/low-k受到的机械压力,并改善从芯片到衬底电气

22、性能较短的连接；Reliability study of 3D IC packaging based on through-silicon interposer (TSI) and silicon-less interconnection technology (SLIT) using finite element analysis一文表面SLIT封装技术是一种有着良好热电机械性能和低成本的电子封装技术。 从研究目的上看：Performance and process comparison between glass and Si interposer for 3D-IC integratio

23、n一文探讨玻璃插入器的性能和优点；Development of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV) Interposer 一文用21x21mm的Cu/low-k测试芯片的穿硅互联(TSV)方法来解决传统方法无法支撑越来越大，布线间距越来越细的硅晶片这一问题；Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Pa

24、ckage一文旨在减少CTE不匹配的芯片材料Cu/low-k容易受到机械压力,并改善从芯片到衬底电气性能较短的连接；Reliability study of 3D IC packaging based on through-silicon interposer (TSI) and silicon-less interconnection technology (SLIT) using finite element analysis一文介绍了于穿硅互联(TSV)的三维集成封装技术和使用有限元的SLIT分析。 从研究方向上看：Performance and process comparison b

25、etween glass and Si interposer for 3D-IC integration一文是对TSV技术的材料选择进行研究；Development of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV) Interposer 和Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一文是对TSV技

26、术的技术改进和更新；Reliability study of 3D IC packaging based on through-silicon interposer (TSI) and silicon-less interconnection technology (SLIT) using finite element analysis一文旨在说明TSV技术的应用。 从研究驱动力上看：Performance and process comparison between glass and Si interposer for 3D-IC integration一文是为了改进性能、降低成本；Dev

27、elopment of Large Die Fine-Pitch Cu/low-k FCBGA Package with through Silicon via(TSV) Interposer 一文和Development of Through Silicon Via (TSV) Interposer Technology for Large Die (21x21mm) Fine-pitch Cu/low-k FCBGA Package一文旨在解决传统TSV技术的瓶颈和在发展中的不足；Reliability study of 3D IC packaging based on through-s

28、ilicon interposer (TSI) and silicon-less interconnection technology (SLIT) using finite element analysis一文为了拓宽TSV的应用领域。 从研究水平上看：四篇文章均属于领域前沿。2.2.3 EI库检索结论 研究硅插入器中的硅穿孔技术在热力建模方面的表现的学者集中在中国、美国、新加坡三国，随年份推移由三国合作研究逐渐转变为单独研究，可见这方面的研究越来越成熟。由研究特色的不同以及引用次数的差异，可看出这一领域的学者还是以突破穿硅互联（TSV）在细间距布线方面的瓶颈为主要侧重点，新型材料的应用也是

29、关注较多的一个问题。而基于TSV的应用目前还少有学者研究，这也是此项研究的新课题。2.3 IEEE库中检索结果及分析上述关键词在IEEE库检索结果有6篇，从中选取4篇进行分析，结果已附在excel表格中，因篇幅过长，就不再在文中重复显示。2.3.1 数据统计分析 研究国别分析： 由上图可以看出研究这一课题的学者主要集中在美国、中国、新加坡，其中美国既有本国学者独立发表的，也有与外国学者联合发表的，可见美国在该领域的研究远胜于其他国家。 研究热度分析由上图的趋势线可以看出，硅插入器中的硅穿孔技术在热力建模方面的研究近年来趋势较稳，在IEEE上的论文数相对于其他数据库不是很多。 引用分析 从引用次

30、数分析可以看出，论文2,3,4均为在IEEE上发表的文章，引用热度明显较高，论文1为在ICEPT上发表的文章，未被引用，可见该课题研究者较多关注IEEE，或者说发表在IEEE的相对可以获得较高程度的关注度。2.3.2 研究特色分析 从研究主题上看：Interfacial Stress in Through Silicon Vias一文主题是硅通孔的表面应力；Development of through silicon via(TSV) interposertechnology for large die: (2121mm) fine-pitch Cu/low-k FCBGA package 一

31、文主题是TSV技术在大封装插入模型的发展； Design, Fabrication, and Characterization of Ultrathin 3-D Glass Interposers WithThrough-Package-Vias at Same Pitch as TSVs inSilicon一文主题是TSV封装的三维玻璃插入物的设计、制造和特性描述；Performance analysis of throughsilicon via(TSV) andthroughglassvia(TGV) for different materials一文针对大型 不同材料使用TSV和TGV

32、的性能分析。 从研究方向上看：Interfacial Stress in Through Silicon Vias一文是三维互联技术中材料的热机械稳定性；Development of through silicon via(TSV) interposertechnology for large die: (2121mm) fine-pitch Cu/low-k FCBGA package 一文是封装插入技术； Design, Fabrication, and Characterization of Ultrathin 3-D Glass Interposers WithThrough-Package-Vias at Same Pitch as TSVs inSilicon一文是TSV技术在三维玻璃插入物的应用；Performance analysis of throughsilicon via(TSV) andthroughglassvia(TGV) for d