至少有三种不同的多系统与异构集成封装，即2.1D、2.3D和2.5/3D集成，为满足不断提高的对性能和形状尺寸的要求，驱动并产生了所有这些多系统和异构集成。

最近，欣兴电子有限公司的研究人员发表综述文章，全面介绍了TSV（硅通孔）中介层在多系统和的异构集成方面的最新进展和趋势。重点讨论了其定义、种类、优缺点、机遇挑战以及使用TSV中介层的多系统和异构集成的应用示例。此外，还提出了关于TSV中介层的一些建议，为未来新型芯片封装结构提供了参考。该综述文章以“Recent Advances and Trends in Multiple System and Heterogeneous Integration with TSV Interposers”发表于IEEE T. Comp. Pack. Man.上。

图1. 多系统与异构集成结构示意图

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DOI 10.1109/TCPMT.2023.3234007

2、IEEE T.  Comp.  Pack.  Man. ：基于原位电学监测的新型TIM评估方法

热界面材料（TIM）在工作过程中受到热老化和机械应力等因素影响，分析TIM对这些应力的响应至关重要。然而，原位监测TIM稳定性或热性能是很困难的。目前电容已被用于原位监测介电TIM的稳定性和热性能，但是该方法不能兼容导电TIM。

最近，环球仪器先进工艺实验室等机构的研究人员通过电阻监测，对TIM稳定性、失效时间和失效程度进行了深入的分析。因为热阻和电阻都受到TIM与表面接触、厚度和面积的影响，对导电TIM的电阻进行监测可以深入了解其热稳定性。研究人员在0-100℃的加速热循环（ATC）中，将导电石墨焊盘TIM放在测试板上（代表具有大型共享散热器的大型印刷电路板），对TIM的电阻进行原位监测，并对TIM进行失效分析。该项工作研究了电阻监测对TIM稳定性评估的有效性，并建立了与失效分析结果的相关性，对未来研究热阻和电阻之间的关系提供了参考。该项研究以“Novel TIM Evaluation Method with In Situ Electrical Monitoring”发表于IEEE T. Comp. Pack. Man.上。

图2. ATC周期下不同位置的TIM直流电阻

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DOI 10.1109/TCPMT.2023.3240096

3、Polym.  Degrad.  Stabil. ：提高聚酰亚胺绝缘材料介电击穿强度的D−π−A策略

图3. 不同PI绝缘材料的介电击穿强度对比

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2023.110264

1、Materials  Today Energy ：用于高温储能的聚酰亚胺介电材料的高分子多重结构设计

聚合物介电材料被认为是高能量密度薄膜电容器的关键材料。越来越严苛的工作环境需要具介电材料具有更高的热稳定性，然而目前商品化的电介质薄膜无法满足该要求。聚酰亚胺（PI）因其优异的热稳定性和绝缘性能而被认为是高温储能介电材料的潜在候选者。

最近，北京科技大学等机构的研究人员从聚合物多重结构（包括短程结构、远程结构和高阶结构）的角度阐述了提高PI介电材料储能性能的设计策略。深入讨论了强极性基团的引入、不同分子链段结构的调控技术以及全有机PI的共混方法。还介绍了高温储能PI介电材料中计算仿真方法的发展。最后总结了采用PI作为高温储能介电材料面临的关键问题。该项工作为未来高温储能介质材料的发展和实际应用提供了参考。该综述文章以“High-temperature energy storage polyimide dielectric materials: polymer multiple-structure design”发表于Materials Today Energy上。

图4. 聚酰亚胺基介电电容器结构设计示意图

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https://doi.org/10.1016/j.mtener.2022.101217

1、Small Structures：氮化硼纳米管在Al基活性催化剂上的生长及其在热管理中的应用

有效识别活性催化相对于研究氮化硼纳米管（boron nitride nanotube，BNNT）的生长机理并实现其合成可控至关重要。然而，由于在BNNT生长过程中化学反应的复杂性，并且缺乏高温（1100-1300 ℃）下的原位表征技术，因此确定BNNT生长过程中真正的催化剂十分具有挑战性。

近期，南京大学等科研机构的研究人员深入分析了基于化学气相沉积法（CVD）的在铝（Al）基催化剂上的BNNT生长过程。研究发现，在BNNT生长之前，初始 Al₂O₃纳米颗粒催化剂前驱体转化为Al-B相。根据BNNT成核分子动力学模拟，发现真正的活性催化相为AlB_x（x=1.5-2）。验证实验表明，AlB₂是BNNT生长过程中的活性Al基催化剂。另外，由纤维素纳米晶（cellulose nanocrystal，CNC）和纯化的BNNT（20wt%）制备的纳米复合材料表现出13.33 W m⁻¹K⁻¹的高面内导热系数，并将该纳米复合薄膜用于发光二极管芯片的散热，表现出优异的导热性。因此，该项工作为高质量BNNT的可控合成提供了指导，并促进了BNNT在热界面材料中的进一步应用。该研究以“Growth of Boron Nitride Nanotube Over Al-Based Active Catalyst and its Application in Thermal Management”发表在Small Structures上。

图5. CNC和CNC/20%BNNT纳米复合薄膜的面内和面外热导率

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https://doi.org/10.1002/sstr.202200282

1、J. Mater. Sci. Technol.：多功能聚合物基电磁屏蔽复合材料的研究进展

空间中有害的电磁辐射严重干扰了电子设备的正常功能，对人类健康也构成了严重威胁。近年来，电磁屏蔽材料已从传统的单功能逐渐转向多功能方向发展，以适应复杂多样的应用场景，满足日益增长的应用需求。

近期，四川大学的研究人员发表综述文章，详细介绍了聚合物基电磁屏蔽材料的研究现状和未来面临的技术挑战。首先，文章概述了电磁干扰（EMI）屏蔽的基本理论、影响因素以及主要的电磁屏蔽性能表征技术。并且对七种多功能电磁屏蔽材料的结构、制备方法和具体功能进行了详细分析。基于分析的结果，指出了开发多功能聚合物基电磁屏蔽材料的关键科学技术问题与主要挑战。该项工作为多功能电磁屏蔽材料的开发提供了参考思路，鼓励了更多关于该领域的研究，以满足下一代电子系统对多功能材料日益增长的需求。该综述文章以“Recent progress on multifunctional electromagnetic interference shielding polymer composites”发表于J. Mater. Sci. Technol.上。

图6. 多功能电磁屏蔽材料功能简介

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https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.06.031

1、Nature Communications：用于高性能半休氏勒热电器件的热稳定和欧姆接触界面

热电（Thermoelectric，TE）技术通过利用塞贝克效应，将低品位热能回收并直接转化为电能，并避免了移动部件和排放问题，是一种环保的解决方案。要将该技术推广到实际工业应用中，关键是提高TE器件的能量转换效率（η）。然而，半休氏勒（Half-Heusler）器件中不良的电极键合会导致热损伤和巨大的效率损失，从而限制了其在高温场景下的实际应用。

近期，中国科学院上海硅酸盐研究所与深圳先进电子材料国际创新研究院等科研机构合作，通过一种热力学策略来筛选阻挡层元素，成功开发出了一种可行的解决方案以提高高温Half-Heusler热电器件的能量转换效率。实验发现，VIIB族元素与Half-Heusler之间的界面反应能几乎为0，并且该界面在1073 K时具有很高的热稳定性，使模块能够在高达1100 K的高温下稳定工作，释放Half-Heusler的峰值性能。同时Half-Heusler与Cr金属之间形成的非共格无序界面消除了半导体-金属间的肖特基势垒，从而实现了理想的欧姆接触。通过该策略，可将Half-Heusler单级和Half-Heusler/Bi₂Te₃分段模块的能量转换效率分别提高11.1%和13.3%，这也为其他电子器件的封装互连设计提供了启示。该项研究以“Thermal-inert and ohmic-contact interface for high performance half-Heusler based thermoelectric generator”发表于Nature Communications上。深圳先进电子材料国际创新研究院刘睿恒研究员为该论文的第一作者。

图7. 基于Half-Heusler的单级、分段模块及其他新型TE模块的最大η值比较

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https://doi.org/10.1038/s41467-022-35290-6