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三维集成无源电路研究进展*
邓悦,王凤娟,尹湘坤,杨媛,余宁梅
在射频系统不断发展的背景下,射频电路在移动通信、卫星发射以及工业自动化等领域得到了广泛的应用。然而,随着技术的进步,对设备性能的要求越来越高,导致传统的电路设计在满足系统对小型化、低损耗和高集成度的需求上显得捉襟见肘。因此,垂直互连技术作为三维集成电路的核心,已被研究人员广泛应用于集成各类射频电路模块。这一技术不仅有效缩小了移动通信等领域射频电路的占用面积,还为其后续发展开辟了新的可能性。主要介绍了基于三维集成的无源电路的研究进展,包括三维集成滤波器、耦合器、变压器和巴伦,并对各无源电路的发展现状和发展前景做了总结和展望。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020201
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邓悦,王凤娟,尹湘坤,杨媛,余宁梅. 三维集成无源电路研究进展*[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020201.
DENG Yue, WANG Fengjuan, YIN Xiangkun, YANG Yuan, YU Ningmei. Research Progress on Three-Dimensional Integrated Passive Circuits[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020201.
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面向超低弧的引线键合工艺研究
戚再玉,王继忠,施福勇,王贵
摘要
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118 )
PDF(1326KB)
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132
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可视化
 
由于上下层芯片间高度不足会压缩引线键合的线弧高度空间,容易引发线弧与芯片接触或颈部断裂风险。解决此问题最直接的方法就是采用超低弧键合技术,利用高精度键合机精确控制送线、起弧与落点的每一个轨迹点,形成低高度且稳定的线弧,配合工艺参数将键合丝水平压扁于芯片上方,形成接近零高度的扁平连接。在此过程中,为防止线弧颈部断裂,选用直径为20 μm且延展性较好的金丝作为验证材料;劈刀采用力的模式下压,确保线弧受力均匀,成功解决验证过程中出现的困难点。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020202
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戚再玉,王继忠,施福勇,王贵. 面向超低弧的引线键合工艺研究[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020202.
QI Zaiyu, WANG Jizhong, SHI Fuyong, WANG Gui. Wire Bonding Process for Ultra-Low Arc[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020202.
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SiP封装的旋变驱动解码器测试研究与实现
吴刘胜,夏自金,苏婵
采用系统级封装(SiP)技术,将旋变解码器与驱动器集成封装,可满足现代空间飞行器控制电路体积小型化和功能集成化的需求。为实现对该SiP产品的多流程批量筛选测试,利用MATLAB生成正余弦波形数据,并将其导入J750测试系统,以实现信号发生与停止的自由控制。设计相应的外围电路,将正余弦信号与激励信号相乘,从而模拟旋转变压器的输出,该输出作为旋变解码器的输入信号。基于J750测试系统,结合相应的控制时序,使旋变解码器正常工作,对其角度和速度精度进行测试。在同一适配器上设计驱动器的测试电路,对其驱动能力等关键参数进行测试。实验结果表明,该测试方案能够高效、自动化地完成旋变解码器与驱动器的集成测试,满足实际生产中的大规模批量测试需求。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020203
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吴刘胜,夏自金,苏婵. SiP封装的旋变驱动解码器测试研究与实现[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020203.
WU Liusheng, XIA Zijin, SU Chan. Research and Implementation of a Resolver Driver and Decoder Test in SiP Package[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020203.
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基于FPGA的QDR Ⅱ+型同步SRAM测试系统的设计与实现
石珂,张萌,张新港,孙杰杰
四倍数据速率(QDR) Ⅱ+型同步静态随机存取存储器(SRAM)是一种高可靠性、高速、低功耗的新型存储器,广泛应用于工业以太网、物联网、交换机、服务器等网络设备。相比于传统的双倍数据速率(DDR)存储器,QDR存储器的数据输入和输出总线相互独立,并且能够分别在时钟的上升沿和下降沿对数据进行操作,使得QDR Ⅱ+型同步SRAM能够拥有更高的数据吞吐量。同时因为没有了复杂的动态刷新逻辑,其功耗相对于DDR器件也显著降低,更加适合高速通信和高速网络的应用。但是,超高的工作频率与超大的存储深度使得QDR Ⅱ+型同步SRAM的板级性能评估和应用成为一个急需解决的问题。以Cypress公司的CY7C1645KV18芯片为对象,通过设计一套以Xilinx公司XC7K325T为主控的单板测试系统,对QDR Ⅱ+型同步SRAM的板级特性进行有效的评估。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020204
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石珂,张萌,张新港,孙杰杰. 基于FPGA的QDR Ⅱ+型同步SRAM测试系统的设计与实现[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020204.
SHI Ke, ZHANG Meng, ZHANG Xingang, SUN Jiejie. Design and Implementation of the Test System for QDR Ⅱ+ Synchronous SRAM Based on FPGA[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020204.
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高密度集成SiP的跨尺度建模方法研究
张劭春,刘宁,张景辉,朱旻琦,冯凯晨,杨凝,洪力,李霄,孙晓冬,汪志强
为解决高密度集成的系统级封装(SiP)中复杂微结构带来的跨尺度建模问题,采用均质化等效方法将微结构转化为宏观均质模型,通过理论推导的等效热导率进行跨尺度热学建模。构建的简化模型减少了77.1%的网格数量,仿真效率提高到317.7%,且仅引入了小于2%的简化误差;通过创建微组件-SiP-插座-PCB的多层级电磁模型,模拟了不同层级间的信号干扰,对不同互连结构进行模型简化以解决复杂模型求解困难的问题。基于构建的多层级模型定位并解决了高速SerDes信号不同层级间垂直过渡结构的阻抗不连续问题,阻抗由71.9~81.9 Ω提升至88.1~96.1Ω。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020205
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张劭春,刘宁,张景辉,朱旻琦,冯凯晨,杨凝,洪力,李霄,孙晓冬,汪志强. 高密度集成SiP的跨尺度建模方法研究[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020205.
ZHANG Shaochun,LIU Ning,ZHANG Jinghui,ZHU Minqi,FENG Kaichen,YANG Ning,HONG Li,LI Xiao,SUN Xiaodong, WANG Zhiqiang. Multi-Scale Modeling Methods for High-Density Integrated SiP Modules[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020205.
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光随机源安全芯片封装键合参数优化方法研究*
王祥,李建强,王晓晨,马玉松,薛兵兵,周斌,于政强
为保证光随机源安全芯片封装内部可供光线传播,采用透明覆晶胶替代传统塑封料。然而,在工作条件下,覆晶胶的热膨胀系数远高于传统塑封料,封装内材料的热不匹配会在键合线上产生较大应力,导致键合线剥离或断裂,最终引发器件失效。为确保光随机源安全芯片在工作状态下的稳定性和可靠性,以键合线高度、直径和弧度为研究变量,以键合线最小应力为优化目标,基于有限元模拟设计了三因素三水平正交试验。通过极差分析对影响键合线应力的主要因素进行排序。结果表明,键合线弧度、高度和直径均对键合线应力有显著影响。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020206
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王祥,李建强,王晓晨,马玉松,薛兵兵,周斌,于政强. 光随机源安全芯片封装键合参数优化方法研究*[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020206.
WANG Xiang, LI Jianqiang, WANG Xiaochen,MA Yusong,XUE Bingbing,ZHOU Bin,YU Zhengqiang. Research on the Optimization Method of Bonding Wire Parameters of Optical Random Source Security Chip Packaging[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020206.
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平行缝焊工艺参数热效应量化研究及质量评价
高亚龙,张剑敏,刘豫,潘吉军
针对平行缝焊过程中壳体温度实时监测困难、工艺参数热效应缺乏量化依据等问题,提出基于AD590温度传感芯片的壳体测温方法。通过单点温度补偿电路设计(精度±2 ℃),系统研究了缝焊功率、脉冲宽度、重复时间和缝焊速度对平行缝焊过程管壳温升的影响机制,建立关键参数热效应当量模型,发现占空比与温升的线性规律及同占空比恒温现象。同时提出了涵盖焊缝外观、缝焊强度、对绝缘子的热冲击等指标的缝焊质量评价要求和方法。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020207
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高亚龙,张剑敏,刘豫,潘吉军. 平行缝焊工艺参数热效应量化研究及质量评价[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020207.
GAO Yalong, ZHANG Jianmin, LIU Yu, PAN Jijun. Quantification Research on Thermal Effects of Parallel Seam Welding Process Parameters and Quality Evaluation[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020207.
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一种低静态电流的车用降压芯片
谢凌寒,幸仁松
随着汽车电子系统性能要求的提高,车用高压降压芯片的静态电流要更小。同时为了降低电磁干扰和保证系统协调性,车用高压降压芯片的开关频率需要同步外部时钟。提出了一种低静态电流和可同步外部时钟的车用高压降压芯片设计方法。采用内部频率补偿的方式,节省芯片的外围器件。同时为了节约芯片面积,采用了电容倍增的电路。通过特有的轻载模式,极大降低了芯片静态电流。设计了锁相环,可同步外部时钟,时钟范围是200 kHz~2.2 MHz。基于0.18 μm BCD工艺设计了一款输入电压范围为3.6~36 V、输出电压为1~12 V、最大输出电流为3 A的降压芯片。流片后测试结果表明,该芯片在空载条件下的静态电流典型值仅为25 μA,满足车用高压降压芯片的低功耗和高性能要求。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020301
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谢凌寒,幸仁松. 一种低静态电流的车用降压芯片[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020301.
XIE Linghan, XING Rensong. Buck Chip for Automotive with Low Quiescent Current[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020301.
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一种单相交流采样锁频算法的设计
李瑞林,成玮,丁亚妮,张万胜
作为一种高效、稳健的谐振控制器和正交信号发生器,二阶广义积分器(SOGI)已广泛应用于电力电子并网控制、有源电力滤波器、谐波检测与分离等领域。通过深入探讨SOGI算法的基本原理,在实际工程应用中详细推导该传递函数,分析正交信号生成与频率自适应跟踪。最后结合实际工程应用搭建SOGI锁频环(FLL)仿真模型,并通过仿真和实验验证了其高精度性能,具有较强的工程实用价值。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020302
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李瑞林,成玮,丁亚妮,张万胜. 一种单相交流采样锁频算法的设计[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020302.
LI Ruilin, CHENG Wei, DING Ya'ni, ZHANG Wansheng. Design of a Single-Phase AC Sampling Frequency-Locked Algorithm[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020302.
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基于RISC-V的抗单粒子加固研究
徐文龙,李凯旋,许峥,姚进,周昕杰
在现代电子器件和集成电路设计中,单粒子效应已成为一个不可忽视的问题。基于RISC-V精简指令集架构,采用三模冗余(TMR)和检错纠错(EDAC)技术进行多层次的抗辐射加固。对加固后的电路流片并开展辐照实验。实验结果表明该电路在地球静止轨道(GEO)的单粒子翻转率<1×10-4 error/(device·day),单粒子闩锁阈值>75 MeV·cm2/mg,验证了抗单粒子翻转和单粒子闩锁加固措施的有效性。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020303
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徐文龙,李凯旋,许峥,姚进,周昕杰. 基于RISC-V的抗单粒子加固研究[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020303.
XU Wenlong, LI Kaixuan, XU Zheng, YAO Jin, ZHOU Xinjie. Single Event Hardening Based on RISC-V[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020303.
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重复二次曝光工艺在相移掩模制造中的应用研究
曹凯
为降低相移掩模(PSM)制造中的铬残留修补数并实现相位角的可调控制,提出了一种重复二次曝光工艺,旨在评估该改进工艺对特征尺寸与目标值的偏差(CD MTT)和特征尺寸均匀性(CDU)的影响,并进一步分析相位角调节及铬残留数量控制的效果。实验结果表明,经过两次二曝工艺处理后,PSM基板的CD
MTT最大变化幅度仅为0.8 nm,且CDU变化极小,表明该工艺在维持尺寸精度的同时,能够保持高度的稳定性。此外,相位角的可调范围约为1°,为光刻工艺的进一步优化提供了新的途径。研究结果表明,重复二次曝光工艺在相位角调节方面具有优势,同时显著减少了铬残留缺陷的数量,展现出在PSM工艺中的广泛应用潜力。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020401
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曹凯. 重复二次曝光工艺在相移掩模制造中的应用研究[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020401.
CAO Kai. Research on the Application of Repeated Double Exposure Process in Phase Shift Mask Manufacturing[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020401.
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功率电子器件结构发展概述*
张家驹,闫闯,刘俐,刘国友,周洋,刘胜,陈志文
摘要
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1371
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可视化
 
在功率电子的高压与低压应用中,硅基绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)正分别占据主流。由于Si材料自身的局限性,新型功率器件不断涌现,其中以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代宽禁带半导体器件,以及金刚石、氧化镓(Ga₂O₃)等超宽禁带半导体器件最为典型。回顾MOSFET、IGBT以及GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)3类功率电子器件的结构发展历程,综述这3类器件向宽禁带化演进过程中的结构发展,分析各结构的设计特点及在击穿电压、热管理、开关特性等方面的性能提升机制,并讨论各个方案的利弊;最后分别论述其发展过程中遇到的问题,并对未来发展方向作出展望。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020402
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张家驹,闫闯,刘俐,刘国友,周洋,刘胜,陈志文. 功率电子器件结构发展概述*[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020402.
ZHANG Jiaju, YAN Chuang, LIU Li, LIU Guoyou, ZHOU Yang, LIU Sheng, CHEN Zhiwen. Review of the Structural Development of Power Electronic Devices[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020402.
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无人机控制程序无线更新方案的实现
吴忠秉, 邵炜剑, 郝国锋, 梁坤, 李秀梅
为便于终端无人机控制程序的更新,基于固有架构,提出了一种无人机控制程序的无线更新方案,并详细阐述了系统方案的原理、规划、设计与实现过程。利用主控微控制器单元(MCU)与控制机、各分控数字信号处理器(DSP)、FPGA之间具备直接或间接通信连接的特点,在DSP侧,通过串行外设接口启动A模式(SPI-A boot),设计了一种再次更新控制程序的方案。该方案使主控MCU模拟DSP外部Flash功能,将Bootloader加载至DSP内部随机存取存储器(RAM)中运行,并在Bootloader中实现再次更新功能;在FPGA侧,采用主控MCU接管FPGA侧Flash,基于QuickBoot原理,设计了一种辅助更新控制程序的方案,使主控MCU模拟FPGA自身控制Flash进行更新操作。经实际测试,该方案突破了传统更新方式及专用JTAG工具的限制,通过无线数据传输,利用设备专属编码(ID)精准更新各分控单元的控制程序,具有便捷、高效的特点,节省了约20%的时间开销,对类似工程架构具有参考价值。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020501
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吴忠秉, 邵炜剑, 郝国锋, 梁坤, 李秀梅. 无人机控制程序无线更新方案的实现[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020501.
WU Zhongbing, SHAO Weijian, HAO Guofeng, LIANG Kun, LI Xiumei. Implementation of Wireless Update Scheme for Drone Control Program[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020501.
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生成式人工智能在集成电路领域的应用研究进展*
陈昊, 蔡树军
生成式人工智能及其延伸的代理式人工智能,正在推动新一轮、全方位的科技与产业变革。与此同时,集成电路领域正面临后摩尔时代的诸多技术挑战与发展瓶颈。在算法、数据和算力三大核心要素方面,生成式人工智能展现出区别于其他人工智能技术的相关核心特征。目前,生成式人工智能已被逐步应用于集成电路领域,推动设计敏捷化与制造数字孪生化两大主要环节的范式转变,同时促进EDA、IP核、芯粒、设备、材料等辅助环节的革新。AI4Chip技术路径有望成为后摩尔时代推动集成电路持续高速发展的关键动力。
2026年第26卷第2期
pp.00 -020502
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陈昊, 蔡树军. 生成式人工智能在集成电路领域的应用研究进展*[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020502.
CHEN Hao, CAI Shujun. Research Progress on the Applications of Generative Artificial Intelligence in the Field of Integrated Circuits[J]. Electronics & Packaging, 2026, 26(2): 0-020502.
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一种新型集成液冷的嵌入式SiC功率模块
杜一飞,孙欣楠,陈敏
2026年第26卷第2期
pp.00 -020601
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杜一飞,孙欣楠,陈敏. 一种新型集成液冷的嵌入式SiC功率模块[J]. 电子与封装, 2026, 26(2): 0-020601.
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