电子与封装

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三维异构集成的发展与挑战

马力,项敏,吴婷

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0143

摘要（673）

PDF （1982KB）（527）

三维异构集成技术带动着半导体技术的变革，用封装技术上的创新来突破制程工艺逼近极限带来的限制，是未来半导体行业内的关键技术。三维异构集成技术中的关键技术包括实现信号传输和互连的硅通孔/玻璃通孔技术、再布线层技术以及微凸点技术，不同关键技术相互融合、共同助力三维异构集成技术的发展。芯片间高效且可靠的通信互联推动着三维异构集成技术的发展，现阶段并行互联接口应用更为广泛。异构集成互联接口本质上并无优劣之分，应以是否满足应用需求作为判断的唯一标准。详述了三维异构集成技术在光电集成芯片及封装天线方面的最新进展。总结了目前三维异构集成发展所面临的协同设计挑战，从芯片封装设计和协同建模仿真等方面进行了概述。建议未来将机器学习、数字孪生等技术与三维异构集成封装相结合，注重系统级优化以及协同设计的发展，实现更加高效的平台预测。

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2024年第24卷第6期 pp. 060112

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高算力Chiplet的热管理技术研究进展^*

冯剑雨,陈钏,曹立强,王启东,付融

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0140

摘要（461）

PDF （4221KB）（489）

随着集成电路尺寸微缩逼近物理极限以及受限于光罩面积，芯粒（Chiplet）技术将成为集成电路发展的关键路径之一，支撑人工智能和高性能计算不断发展。大尺寸、高算力Chiplet面临着热功耗高、热分布不均、热输运困难等挑战，Chiplet热管理已成为后摩尔时代集成电路发展的重大挑战之一。综述了可用于Chiplet热管理的关键技术发展趋势和现状，包含微通道冷却、相变冷却、射流冷却、浸没式冷却、热界面材料（TIM）、热分布不均的解决办法、多物理场耦合的研究等，为推进大尺寸、高算力Chiplet热管理的实际应用提供参考。

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2024年第24卷第10期 pp. 100205

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晶上系统:设计、集成及应用

刘冠东;王伟豪;万智泉;段元星;张坤;李洁;戚定定;王传智;李顺斌;邓庆文;张汝云

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0091

摘要（456）

PDF （3863KB）（281）

晶上系统（SoW）是近年来兴起的一种晶圆级超大规模集成技术。SoW是在整个晶圆上集成多个同构同质或异构异质的芯粒，并且芯粒相互连接组成具有协同工作能力的晶圆级系统，是后摩尔时代进一步提升系统性能的有效技术方案。总结了SoW技术近年来的主要研究进展，对系统架构、网络拓扑、仿真建模、供电和散热等关键技术进行了介绍，并对SoW技术的发展和应用前景进行了展望。

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2024年第24卷第8期 pp. 080201

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基于TSV的三维集成系统电热耦合仿真设计

王九如,朱智源

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0138

摘要（416）

PDF （2107KB）（406）

三维集成系统利用垂直堆叠技术，实现高性能与低功耗，其中硅通孔（TSV）技术是三维互连成功实施的关键。TSV技术缩短互连距离，提升信号传输效率和电磁兼容性，但同时引发电热耦合问题，威胁三维集成电路性能的进一步提升。综述了基于TSV的三维集成电路中电热耦合现象的仿真设计进展，详细介绍了电气和热仿真设计方法，并探究了电热耦合问题的潜在影响及缓解策略。为理解和应对三维集成系统中的电热耦合挑战提供了系统的分析，并对未来研究方向提供了指导。

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2024年第24卷第6期 pp. 060113

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FinFET/GAAFET/CFET纳电子学的研究进展

赵正平

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0094

摘要（396）

PDF （3676KB）（315）

集成电路延续摩尔定律的发展正在从鳍栅场效应晶体管（FinFET）纳电子学时代向原子水平上的埃米时代转变。综述了该转变阶段的三大创新发展热点，FinFET、环栅场效应晶体管（GAAFET）和互补场效应晶体管（CFET）纳电子学的发展历程和最新进展。在FinFET纳电子领域综述并分析了当今Si基CMOS集成电路的发展现状，包含覆盖了22 nm、14 nm、10 nm、7 nm和5 nm 5个发展代次的创新特点和3 nm技术节点的创新和应用。在GAAFET纳电子学领域综述并分析了各类GAAFET的结构创新，2 nm技术节点的关键技术突破，3 nm技术节点的多桥沟道场效应晶体管技术平台创新与应用，以及GAAFET有关工艺、器件结构、电路和材料等方面的创新。在CFET纳电子学领域综述并分析了CFET技术在器件模型、堆叠工艺、单胞电路设计和三维集成等方面的创新，展现出CFET超越2 nm技术节点的发展新态势。

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2024年第24卷第8期 pp. 080401

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集成电路异构集成封装技术进展

陈祎;岳琨;吕复强;姚大平

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0125

摘要（393）

PDF （3136KB）（467）

随着集成电路临界尺寸不断微缩，摩尔定律的持续性受到了越来越大的挑战，这使得不同类型芯片的异构集成技术成为后摩尔时代至关重要的技术趋势。先进封装技术正在经历一场转型，其关注点逐渐从单一器件转向整体系统性能和成本。传统的芯片封装正朝着三维堆叠、多功能集成和混合异构集成的方向发展，以实现集成产品的高度集成、低功耗、微型化和高可靠性等优势。概述了芯片异构集成封装技术的发展轨迹和研究现状，并探讨了面临的技术挑战以及未来的发展趋势。

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2024年第24卷第9期 pp. 090207

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倒装芯片的底部填充工艺研究

李圣贤,丁增千

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0085

摘要（344）

PDF （1443KB）（194）

倒装芯片技术被广泛应用于先进封装技术领域，可以有效解决芯片与基板之间因应力不匹配产生的可靠性问题。底部填充工艺通过在芯片和基板的间隙填充有机胶，使得应力可以被重新分配，进而起到保护焊点的作用，提升封装可靠性。随着芯片不断向轻薄化方向发展，芯片尺寸的缩减和结构的精细化导致对填充材料的性能及封装可靠性的要求不断提高，底部填充工艺面临着更大的挑战。材料设计、工艺优化等措施是应对潜在挑战的有效方式。

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2024年第24卷第7期 pp. 070208

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高功率半导体用纳米银焊膏的研究现状^*

张宸赫,李盼桢,董浩楠,陈柏杉,黄哲,唐思危,马运柱,刘文胜

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0059

摘要（313）

PDF （2821KB）（645）

在第3代半导体作为核心部件的前提下，更紧凑、高频率、高功率的电子器件在射频和微波电子、能源转换与储存、军事雷达和通信等领域展现出广泛的应用潜力。然而，高性能电子器件对其封装材料的导电性、导热性以及连接处的机械性能提出了更为严格的要求。纳米银焊膏因其卓越的低温烧结性能和在高温环境下的出色表现引起了广泛关注。然而，国内银粉和银焊膏产品的质量相对较低，且研发过程缺乏理论指导，必须依赖进口材料。基于高功率半导体用纳米银焊膏，综述了通过液相化学还原法合成纳米银粉的研究进展，以及纳米银焊膏的烧结机理、影响其性能的因素和控制方法，有望为国内纳米银焊膏的研发和生产提供有益的指导和支持。

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2024年第24卷第5期 pp. 050203

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无助焊剂甲酸回流技术在铜柱凸点回流焊中的应用

刘冰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0133

摘要（300）

PDF （1723KB）（251）

摩尔定律放缓，先进制程逼近物理极限，先进封装朝连接密集化、堆叠多样化和功能系统化方向发展，这一趋势使得铜柱凸点互连可靠性更具挑战性。回流焊是形成铜柱凸点的关键工艺，回流后凸点质量对于互连可靠性至关重要。对传统助焊剂回流用于铜柱凸点回流焊的劣势进行了简要阐述，综述了甲酸回流技术用于铜柱凸点回流焊的可行性，重点从还原效果、焊料润湿性、清洁性方面进行评述。概述了甲酸回流技术的原理和工艺流程，总结了其相较于助焊剂回流技术在产品质量、成本等方面的优势，并介绍了当下处于研究阶段的2种新型无助焊剂回流技术，展望了回流技术的未来发展趋势。

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2024年第24卷第10期 pp. 100401

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倒装芯片焊点缺陷无损检测技术

李可;朱逸;顾杰斐;赵新维;宿磊;MichaelPecht

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0110

摘要（289）

PDF （2101KB）（308）

倒装芯片技术因其高封装密度和高可靠性等优势，已成为微电子封装的主要发展方向。然而，随着倒装芯片焊点尺寸和间距迅速减小，焊点往往容易出现裂纹、空洞、缺球等微缺陷，严重影响芯片性能并导致芯片失效。因此，对倒装芯片进行缺陷检测以提高电子封装的可靠性至关重要。无损检测技术作为工业领域一种重要的缺陷检测手段，已被成功应用于检测焊点缺陷，常用方法包括光学检测、热红外检测、X射线检测、超声检测、振动检测等。分别阐述了以上无损检测方法的原理及其在焊点缺陷检测领域应用的主要成果，并总结了无损检测方法的优缺点。

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2024年第24卷第9期 pp. 090204

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无凸点混合键合三维集成技术研究进展^*

戚晓芸,马岩,杜玉,王晨曦

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0079

摘要（288）

PDF （3109KB）（496）

数字经济时代，高密度、低延迟、多功能的芯片是推动人工智能、大模型训练、物联网等高算力需求与应用落地的基石。引线键合以及钎料凸点的倒装焊存在大寄生电容、高功耗、大尺寸等问题，使传统封装难以满足窄节距、低功耗、小尺寸的应用场景。无凸点混合键合技术能够实现极窄节距的互连，在有效避免倒装焊凸点之间桥连短路的同时降低了寄生电容，减小了封装尺寸和功耗，满足了高性能计算对高带宽、多功能的要求。对无凸点混合键合技术所采用的材料、键合工艺与方法以及在三维集成中的应用展开了介绍，并对其发展趋势进行了展望。

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2024年第24卷第6期 pp. 060114

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硅转接板制造与集成技术综述

徐成,樊嘉祺,张宏伟,王华,陈天放,刘丰满

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0119

摘要（278）

PDF （3189KB）（273）

集成电路制程发展放缓，具有高密度、高集成度以及高速互连优势的先进封装技术成为提升芯片性能的关键。硅转接板可实现三维方向的最短互连以及芯片间的高速互连，是高算力和人工智能应用的主流封装技术。从硅转接板设计、制造以及2.5D/3D集成等方面，系统阐述了硅转接板技术的发展现状和技术难点，并对相关关键工艺技术进行详细介绍。

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2024年第24卷第6期 pp. 060106

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金丝球键合第二焊点的加固工艺与可靠性研究

骞涤

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0130

摘要（264）

PDF （1523KB）（191）

在厚膜电路中，金丝球键合的第二焊点键合区通常由厚膜金层、铝过渡片、镀镍引线组成。键合区材料的粗糙度、缺陷尺寸及硬度等方面存在差异，对键合设备的输出精度、劈刀形貌和键合参数提出了更高要求。第二焊点采用楔形鱼尾焊工艺，容易存在脱焊、拉力强度不足的问题。因此，采用键合球在焊线上（BBOS）、补短线等工艺加固第二焊点。通过静力学分析、随机振动分析等有限元仿真方法，结合可靠性实验对不同工艺条件下的第二焊点进行分析对比，结果表明，BBOS工艺是最优选择。

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2024年第24卷第10期 pp. 100202

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三维集成堆叠结构的晶圆级翘曲仿真及应用

谭琳,王谦,郑凯,周亦康,蔡坚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0015

摘要（263）

PDF （2179KB）（494）

随着先进电子封装产品对低成本和高性能的需求不断提高，三维集成技术以其传输速度快、功耗低、封装尺寸小、系统集成度高等优势，逐渐成为一个主流研发方向。三维集成封装通常采用晶圆级制造技术，由于半导体制造工艺及三维结构设计的复杂性，加之晶圆尺寸增大、厚度减小等发展趋势，使得有效控制晶圆翘曲以保证产品良率和可靠性面临着更大挑战。针对12英寸晶圆的典型三维集成结构，采用有限元仿真分析方法，研究多层薄膜堆叠产生的晶圆翘曲。对临时键合、晶圆减薄、晶圆键合及解键合等不同晶圆制造工艺中的翘曲变化进行了模拟计算，并选取关键工艺及设计参数进行评估与优化。通过对比实际产品的测量结果验证了仿真模型的合理性，运用仿真方法为产品设计提供了参数选择的指导依据。

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2024年第24卷第4期 pp. 040201

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面向大算力应用的芯粒集成技术

王成迁,汤文学,戴飞虎,丁荣峥,于大全

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0107

摘要（258）

PDF （1238KB）（338）

随着先进制程接近物理极限，摩尔定律已无法满足人工智能大算力需求。芯粒技术被公认为延续摩尔定律，提升芯片算力的最有效途径。针对芯粒技术研究热点，从集成芯片的应用与发展、典型芯粒封装技术、芯粒技术的挑战和机遇方面进行了系统性的梳理。详细列举了当前芯粒技术的应用成果，对比分析了2.5D、3D堆栈以及3D FO封装技术特点。

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2024年第24卷第6期 pp. 060105

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集成电路互连微纳米尺度硅通孔技术进展^*

黎科,张鑫硕,夏启飞,钟毅,于大全

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0144

摘要（253）

PDF （2893KB）（454）

集成电路互连微纳米尺度硅通孔（TSV）技术已成为推动芯片在“后摩尔时代”持续向高算力发展的关键。通过引入微纳米尺度高深宽比TSV结构，2.5D/3D集成技术得以实现更高密度、更高性能的三维互连。同时，采用纳米TSV技术实现集成电路背面供电，可有效解决当前信号网络与供电网络之间布线资源冲突的瓶颈问题，提高供电效率和整体性能。随着材料工艺和设备技术的不断创新，微纳米尺度TSV技术在一些领域取得了显著进展，为未来高性能、低功耗集成电路的发展提供了重要支持。综述了目前业界主流的微纳米尺度TSV技术，并对其结构特点和关键技术进行了分析和总结，同时探讨了TSV技术的发展趋势及挑战。

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2024年第24卷第6期 pp. 060111

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芯粒集成工艺技术发展与挑战^*

陈浪,杜建宇,汪琪,张盼,张驰,王玮

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0131

摘要（249）

PDF （3695KB）（351）

万物感知、万物互连和万物智能推动集成电路进入新一轮的高速发展期并促进对高性能芯片需求的指数级增长。后摩尔时代，芯片性能的进一步提升面临大面积芯片良率降低、功耗控制难、片内互连密度大以及制造成本高等难题。因此业界开始将原来多功能、高集成度的复杂SoC芯片分割做成单独的芯粒（Chiplet），再通过先进封装工艺集成为集成芯片或微系统产品。对芯粒集成技术特征及模式、发展历史、优缺点进行了梳理与阐述，同时归纳总结了芯粒集成的关键技术挑战，并对未来发展进行了展望。

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2024年第24卷第10期 pp. 100203

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芯片焊盘加固提升Au-Al键合可靠性研究

王亚飞, 杨鲁东, 吴雷, 李宏

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0158

摘要（240）

PDF （1888KB）（200）

在芯片铝焊盘的表面制备了Cu/Ni/Au凸块对芯片进行焊盘加固，通过焊盘结构的优化解决常规芯片铝焊盘在金丝键合时存在的工艺窗口小和金铝键合长期可靠性的问题。芯片进行焊盘加固后强度大幅度提升，有效避免了键合时击穿焊盘下介质层导致的短路问题。Ni层的存在有效避免了高温贮存时金属间化合物的生长导致的柯肯达尔空洞问题。通过试验证实了焊盘加固能大幅提高引线键合的工艺窗口，在300 ℃、24 h高温贮存试验中焊盘加固后的界面组织保持高度稳定。

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2024年第24卷第11期 pp. 110203

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基于Chiplet的三维集成计算与存储架构^*

单光宝;凡翔;郑彦文;曹会华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0112

摘要（240）

PDF （2730KB）（267）

5G通信、人工智能、物联网技术的蓬勃发展对计算与存储系统架构提出了更高需求。传统二维计算与存储架构无法满足当下计算密集型应用对延时、带宽和能效的需求。基于Chiplet的三维集成架构可以有效解决传统二维计算与存储系统性能优化面临的诸多瓶颈。回顾了基于Chiplet的计算与存储架构，介绍了单片多核、异构多核及基于Chiplet的三维集成架构，概述了基于Chiplet的主流存储架构与新兴的存算一体架构，并对计算架构与存储架构分别进行了比较与讨论。给出了基于Chiplet的三维集成计算与存储架构设计面临的挑战和未来发展方向。

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2024年第24卷第9期 pp. 090201

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基于机器学习的芯片老化状态估计算法研究

宋国栋, 邵家康, 陈诚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0176

摘要（234）

PDF （1782KB）（243）

随着芯片的集成度越来越高，其晶体管数量也越来越多，老化速度加快。由于工业应用、装备系统等领域对芯片可靠性的要求较高，因此研究估计芯片老化的方法至关重要。总结现有的芯片老化估计和预警的技术方法，将机器学习算法应用于芯片老化状态估计，实验结果表明，极端梯度提升树算法的效果较好。对现有的极端梯度提升树算法进行贝叶斯优化，寻找模型的最优参数，使用优化后的算法估计的状态值与真实值的均方误差比优化前降低了0.13~0.25，优化后的模型预测结果较为精准。

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2024年第24卷第11期 pp. 110101

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晶圆键合设备对准和传送机构研究综述

吴尚贤,王成君,王广来,杨道国

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0021

摘要（232）

PDF （2463KB）（334）

随着微机电系统和3D集成封装的快速发展，多功能高性能器件、小体积低功耗器件、耐高温耐高压器件以及小型化高集成度器件是目前封装领域研究的重点。晶圆键合设备对于这些高性能、多功能、小型化、耐高温、耐高压、低功耗的集成封装器件的量产起着至关重要的作用，因此对晶圆键合设备及其对准机构和传送机构的研究也十分重要。介绍了常用的晶圆键合设备与晶圆键合工艺、对准机构和传送机构的工作原理以及主要的晶圆键合设备厂商现状，同时对晶圆键合设备对准和传送机构的发展趋势进行展望，其未来将朝着高精度、高对准速度、高吸附度和高可靠性的方向发展。

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2024年第24卷第3期 pp. 030201

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忆阻器基神经形态计算器件与系统研究进展

郭文斌,汪泽清,吴祖恒,蔺智挺

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0017

摘要（223）

PDF （3251KB）（231）

忆阻器作为新原理器件，与现有互补金属氧化物半导体（CMOS）器件相比，具有结构简单、集成密度高、微缩性好、操作能耗低、易于三维集成等优点，是实现神经形态计算技术的理想存储器件之一。对近年来忆阻器基神经形态计算技术的研究进展进行综述，包括忆阻器基神经突触和神经元功能实现以及忆阻器基神经形态计算系统研究进展，并对当前忆阻器基神经形态计算技术仍然面临的挑战进行总结，对其前景做了展望。

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2024年第24卷第4期 pp. 040401

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硅通孔3D互连热-力可靠性的研究与展望^*

吴鲁超,陆宇青,王珺

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0104

摘要（221）

PDF （3852KB）（407）

硅通孔（TSV）技术是3D集成封装中用于实现高密度、高性能互连的关键技术，TSV的热-力可靠性对3D集成封装的性能和寿命有直接影响。从TSV的制造工艺、结构布局、材料可靠性以及评估方法等多个方面对TSV 3D互连的热-力可靠性进行研究，对其研究方法和研究现状进行总结和阐述。此外，针对TSV尺寸减小至纳米级的发展趋势，探讨了纳米级TSV在应用于先进芯片背部供电及更高密度的芯片集成时所面临的可靠性挑战。

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2024年第24卷第6期 pp. 060103

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面向Chiplet集成的三维互连硅桥技术^*

赵瑾,于大全,秦飞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0102

摘要（218）

PDF （2740KB）（459）

摩尔定律的发展速度放缓和集成电路产品应用的多元化趋势，共同推动了先进封装技术的快速发展。先进互连技术是先进封装的核心，在高速、高频传输、功耗、超细节距互连以及系统集成能力等方面均展现出显著优势。硅桥技术作为Chiplet以及异构集成封装的重要解决方案，可以以较低的成本实现多芯片间的局部高密度互连，在处理器、存储器、射频器件中被广泛应用。介绍了业界主流的硅桥技术，并对硅桥技术的结构特点和关键技术进行了分析和总结。深入讨论了硅桥技术的发展趋势及挑战，为相关领域的进一步发展提供参考。

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2024年第24卷第6期 pp. 060101

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基于RISC-V和可重构智能加速核的异构SoC系统设计^*

权良华, 王艺霖, 黎思越, 李世平, 陈铠, 邓松峰, 何国强, 冯书谊, 傅玉祥, 李丽

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0121

摘要（210）

PDF （1941KB）（155）

提出了可重构智能加速核架构，并设计了可重构激活函数乘累加单元（ACT-MAC），旨在提高低功耗约束下的运算资源利用率。加速核基于ACT-MAC设计了可重构计算阵列，支持卷积、池化、长短期记忆网络（LSTM）及激活函数等算法的硬件加速。加速核采用乒乓流水线设计，优化了存储分配，显著提升了数据处理效率。该加速核通过协处理器指令拓展（NICE）接口与开源RISC-V处理器集成，形成了完整的片上系统（SoC）。该设计在Nexys Video可编程逻辑门阵列（FPGA）中实现了芯片原型，并在其上部署了LeNet、VGG16和LSTM网络，展示了该SoC芯片原型在图像分类和语义识别等领域的应用潜力。与最近的工作相比，该设计在提升了数字信号处理（DSP）效率并维持了高能效比的同时，支持多种人工智能算法的硬件加速，展现了在嵌入式应用场景中的广阔应用前景。

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2024年第24卷第9期 pp. 090301

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2.5D TSV转接板无损检测方法的研究

张旋,李海娟,吴道伟,张雷

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0105

摘要（209）

PDF （1780KB）（291）

利用以硅通孔（TSV）为核心技术的硅转接板封装3D集成电路，可以有效缩短器件的互连长度。TSV转接板在微电子领域被广泛应用，但对其工艺制备过程中的检测技术研究相对较少。TSV转接板的检测对评估其良率与应用可靠性至关重要。因此，总结了7种非破坏性检测技术，探讨了无损检测技术的基本原理和优缺点，形成了1种系统的2.5D TSV转接板无损检测的评价方法。该方法不仅为2.5D微模组产品的研制与开发提供了支撑，还满足了3D封装的典型应用需求。

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2024年第24卷第6期 pp. 060102

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先进制程芯片失效定位技术现状及发展^*

李振远,徐昊,贾沛,万永康,张凯虹,孟智超

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0041

摘要（208）

PDF （2285KB）（265）

芯片工艺节点从2011年的28/22 nm、2015年的16/14 nm正向3/2 nm演进，晶体管的结构也由平面金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）转向立体的鳍式场效应晶体管（FinFET）。失效定位是芯片失效分析中承上启下的关键一步，随着芯片工艺制程的减小、晶体管结构的转变，传统失效定位技术在定位精度上已不能满足需求。为适应市场变化，先进制程芯片的失效定位技术也有了对应的发展和突破。重点介绍了先进制程芯片中常见的电子、光学失效定位技术，通过原理、案例明确各种技术的优缺点及优先适用的失效模式，并对未来的定位技术发展进行了展望。

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2024年第24卷第4期 pp. 040402

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大腔体陶瓷封装中平行缝焊的密封可靠性设计

丁荣峥,田爽,肖汉武

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0126

摘要（203）

PDF （2117KB）（258）

随着平行缝焊腔体尺寸的增大，尤其在中温共烧陶瓷封装和薄型高温共烧陶瓷封装中，常常存在平行缝焊的密封成品率相对较低和气密性可靠性相对较差的问题。通过分析氧化铝陶瓷封装的密封失效原因，提出优化平行缝焊可伐焊框和盖板的结构设计来提升密封可靠性。以采用FC-CPGA570封装形式的某型DSP电路为例进行仿真和验证，通过降低钎焊残余热应力、增加缓冲结构、采用盖板轻量化设计，实现了很好的密封成品率及好的密封可靠性，为同类产品乃至低温共烧陶瓷封装的气密性设计、可靠性提升提供参考。

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2024年第24卷第10期 pp. 100201

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Sn95Sb5焊料与ENIG/ENEPIG镀层焊点界面可靠性研究

徐达,魏少伟,申飞,梁志敏,马紫成

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0023

摘要（196）

PDF （1528KB）（190）

研究了Sn95Sb5焊料在化学镍金（ENIG）镀层、化学镍钯浸金（ENEPIG）镀层表面形成的焊点界面微观组织形貌与剪切强度。使用Sn95Sb5焊料在FR4印制板上焊接0805片式电容，焊点在高温时效测试和温度循环过程中均表现出较高的剪切强度，焊点界面连续且完整，剪切强度下降的最大幅度不超过19.2%。Sn95Sb5焊料在ENIG镀层表面形成的焊点（Sn95Sb5/ENIG焊点）强度更高。Sn95Sb5焊料在ENEPIG镀层表面形成的焊点（Sn95Sb5/ENEPIG焊点）界面反应更为复杂，在焊点界面附近可观察到条块状的（Pd，Ni，Au）Sn₄。Sn95Sb5/ENEPIG焊点界面的金属间化合物层平均厚度约为Sn95Sb5/ENIG焊点界面的2倍。

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2024年第24卷第3期 pp. 030205

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提升先进封装可靠性的布线优化方法

刘乐, 王凤娟, 尹湘坤

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0180

摘要（195）

PDF （509KB）（237）

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2024年第24卷第12期 pp. 120601

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硅通孔三维互连与集成技术

马书英, 付东之, 刘轶, 仲晓羽, 赵艳娇, 陈富军, 段光雄, 边智芸

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0136

摘要（193）

PDF （3906KB）（316）

随着电子技术的高速发展，更高密度、更小型化、更高集成化以及更高性能的封装需求给半导体制造业提出了新的挑战。在物理极限下，芯片的功能密度已达到二维封装技术的极限，不能再通过减小线宽来满足高性能、低功耗和高信号传输速度的要求；同时，开发先进节点技术的时间和成本很难控制，该技术的成熟需要相当长的时间。摩尔定律已经变得不可持续。为了延续和超越摩尔定律，芯片立体堆叠式的三维硅通孔(TSV)技术现如今成为人们关注的焦点。综述了TSV结构及其制造工艺，并对业内典型的TSV应用技术进行了分析和总结。

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2024年第24卷第6期 pp. 060109

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基于Anand模型的BGA封装热冲击循环分析及焊点疲劳寿命预测^*

张惟斌,申坤,姚颂禹,江启峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0030

摘要（191）

PDF （1360KB）（180）

BGA封装在电子元器件中的互连、信息传输等方面起着重要作用，研究封装元件的可靠性以及内部焊点在高温、高湿、高压等极限条件下的稳定性显得尤为重要。基于Anand模型分析了封装元件在热冲击下的塑性变形和应力分布，同时对不同空间位置焊点的最大应力与主要失效位置进行了对比，并运用Darveaux模型计算出焊点最危险单元的裂纹萌生、裂纹扩展速率和疲劳寿命。结果表明，在热冲击极限载荷下，封装元件的温度呈现对称分布，表面温度与内部温度差较大，约为15 ℃；最大变形为0.038 mm，最大变形位置为外侧镀膜处；最大应力为222.18 MPa，内部其余部分的应力值为20 MPa左右。对于内部焊点，最大应力为19.02 MPa（250 s），应力最大位置在锡球下方边缘，预估其疲劳寿命为6.29天。

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2024年第24卷第3期 pp. 030207

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芯片封装界面接触热性能设计

王晨

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0053

摘要（189）

PDF （559KB）（347）

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2024年第24卷第4期 pp. 040601

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GaN P沟道功率器件及集成电路研究进展^*

朱霞, 王霄, 王文倩, 李杨, 李秋璇, 闫大为, 刘璋成, 陈治伟, 敖金平

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0152

摘要（184）

PDF （2554KB）（201）

GaN功率器件具有导通电阻小、开关速度快、击穿电压高等特点，已广泛应用于高频、高功率的电力电子转换器中。为充分发挥GaN器件的性能优势，将功率电子器件和控制器、驱动等外围电路进行全GaN单片集成是最小化寄生参数的有效手段，也是GaN功率集成电路的重要发展方向。着眼于利用二维空穴气（2DHG）的GaN基P型器件的发展进程，论述了P型器件面临的技术难题，进一步分析了其对于GaN互补逻辑电路集成发展的重要性，讨论了相关的GaN集成工艺平台，对器件结构及制备工艺的创新、GaN集成技术面临的相关挑战进行了分析与展望。

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2024年第24卷第11期 pp. 110401

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Cu/SAC305/Cu焊点界面Ag和Sn扩散差异性研究^*

黄哲;郑耀庭;姚尧

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0117

摘要（184）

PDF （2300KB）（203）

电子元器件不断向小型化发展，电流密度也随之增大，因此焊点中的电迁移问题日益严重。电迁移现象的本质是元素扩散，为解决该问题并提升焊点的可靠性，必须深入研究焊点中的元素扩散过程。焊点通电时伴随着焦耳热，因此需综合考虑电效应和热效应。为解耦电迁移过程中的电流效应和热效应，分别进行了电流密度为1.04×10⁴A/cm²、温度为120 ℃的通电测试以及120 ℃下的热扩散测试。实验结果显示，两种条件下Cu基体内Ag和Sn扩散行为存在差异，并且观察到了Cu₆Sn₅金属间化合物（IMC）。从化学亲和力的角度计算发现，Cu-Sn的化学亲和力约为Cu-Ag的4倍，这表明Cu-Sn间更容易发生化学反应，从而阻碍Sn在Cu基体中的扩散。最后，通过分子动力学模拟得出，D_Ag/D_Sn比值为2.788~7.386。

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2024年第24卷第9期 pp. 090205

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基于硅通孔互连的芯粒集成技术研究进展

张爱兵, 李洋, 姚昕, 李轶楠, 梁梦楠

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0124

摘要（176）

PDF （4178KB）（331）

通过先进封装技术实现具有不同功能、工艺节点的异构芯粒的多功能、高密度、小型化集成是延续摩尔定律的有效方案之一。在各类的先进封装解决方案中，通过硅通孔（TSV）技术实现2.5D/3D封装集成，可以获得诸多性能优势，如极小的产品尺寸、极短的互连路径、极佳的产品性能等。对TSV技术的应用分类进行介绍，总结并分析了目前业内典型的基于TSV互连的先进集成技术，介绍其工艺流程和工艺难点，对该类先进封装技术的发展趋势进行展望。

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2024年第24卷第6期 pp. 060110

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硅通孔三维互连与集成技术”专题前言

摘要（175）

PDF （964KB）（390）

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2024年第24卷第6期 pp. 060100

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镀银板表面粗糙度对纳米银焊膏快速烧结互连质量的影响

李志豪,汪松英,洪少健,孙啸寒,曾世堂,杜昆

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0076

摘要（173）

PDF （1853KB）（182）

通过施加15 MPa的压力，在265 ℃空气气氛下使用预制完成的镀银板表面印刷纳米银焊膏组装的三明治结构制备烧结银连接层。研究了3种铜镀银板表面粗糙度对烧结银连接界面结合强度的影响。研究结果表明，烧结时间为8 min、镀银板算术平均表面粗糙度为1.630 μm、最大粗糙度深度为12.030 μm时，可以有效促使烧结银连接层与基板表面形成高强度的冶金连接和机械联锁，最终获得了61.09 MPa的高剪切强度，表明烧结银层与烧结界面的结合强度得到了较大提升。研究结果可为选择合适的基板粗糙度提供实验依据，从而获得高强度、高可靠性的低温快速烧结银互连接头。

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2024年第24卷第7期 pp. 070201

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SiP的模块化发展趋势

William Koh

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0075

摘要（173）

PDF （2206KB）（158）

系统级封装（SiP）技术已广泛应用于移动设备、可穿戴设备、健康和医疗设备、人工智能（AI）、物联网（IoT）和汽车电子。SiP采用异构集成的方式，将各种芯片和元件集成到一个封装中，以实现特定功能，并具有节省电路板空间、简化布局设计和降低制造成本等优势。随着电子组件的小型化发展方向不断持续，一些SiP已经发展成为模块或系统级模块（SiM），可以直接连接并安装到器件中。回顾了SiP从多芯片模块（MCM）、多芯片封装（MCP）到高级芯粒封装和共封装光学器件（CPO）的演变。未来几年，更多的SiP将变成SiM，直接连接器件或系统。

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2024年第24卷第7期 pp. 070204

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内嵌Flash存储器可靠性评估方法的分析及应用

周焕富,刘伟,周成

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0083

摘要（170）

PDF （1348KB）（66）

介绍了存储器分类及Flash存储器的基本结构，分析了非易失性存储器（NVM）可靠性试验标准的特点。从试验项目、试验条件、样品数量和数据图形等方面比较了JEDEC和AEC发布的NVM可靠性试验的标准和方法。以2款存储容量分别为64 kB和128 kB的MCU芯片为试验对象，依据JEDEC和AEC发布的试验标准和方法，设计了针对MCU芯片内嵌Flash存储器可靠性的评估试验，为Flash存储器的设计和验证工作提供参考。

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2024年第24卷第7期 pp. 070207

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基于晶圆级封装PDK的微带发夹型滤波器设计

孙莹;周立彦;王剑峰;许吉;明雪飞;王波

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0089

摘要（168）

PDF （1320KB）（67）

基于中国电子科技集团公司第58研究所的晶圆级封装工艺及其工艺设计套件（PDK），完成了多款通带范围在20~68 GHz的5阶微带发夹型滤波器的设计和优化。首先，根据平行耦合滤波器的基础理论，计算发夹型滤波器的特征尺寸；其次，调用PDK中的衬底和元件模型实现滤波器的快速建模和参数优化；最后，采用多层再布线工艺对设计出的发夹型滤波器进行加工。实测结果和仿真结果具有较高的一致性，验证了该款晶圆级封装PDK的应用价值，能够为无源滤波器集成设计提供新的工具选择。

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2024年第24卷第8期 pp. 080202

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ABF塑封基板叠孔的高可靠结构设计

葛一铭,谢爽,吕晓瑞,刘建松,孔令松

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0066

摘要（168）

PDF （2246KB）（225）

在塑封倒装焊结构中，有芯基板的布线过孔结构在温度循环载荷下的疲劳开裂是影响其可靠性的重要因素。为提升军用增强型有芯基板的设计可靠性，建立了基于Ansys有限元分析软件的塑封基板叠孔疲劳寿命仿真流程，通过子模型分析方法，预测了叠孔应力集中点的疲劳寿命，研究了叠孔位置、叠孔层数、芯层厚度、布线长度等因素对温度循环可靠性的影响。结果表明，铜布线结构最大应力应变点出现在叠孔底端与布线层连接处，这与实际生产中封装样品的失效模式一致，疲劳寿命仿真结果与实验结果相吻合。芯片对角位置叠孔的疲劳寿命比中心位置叠孔下降约36%。与2层叠孔相比，4层叠孔的疲劳寿命下降约55.6%。芯层厚度每增长0.4 mm，叠孔寿命相较于芯层厚度增加前分别下降约22.1%和27.5%。相较于370 μm布线结构中的叠孔，5 μm布线结构中叠孔的疲劳寿命下降约22.4%。

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2024年第24卷第3期 pp. 030209

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集成硅基转接板的PDN供电分析

何慧敏, 廖成意, 刘丰满, 戴风伟, 曹睿

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0145

摘要（164）

PDF （2862KB）（213）

集成硅转接板的2.5D/3D封装是实现Chiplet技术的重要封装方案。总结了传统电源分配网络（PDN）的供电机理，分析了先进封装下PDN存在的直流压降过大、路径电阻大等电源完整性问题，介绍了针对硅基转接板上PDN的等效电路建模方法，重点概述了2.5D/3D封装下PDN的建模与优化。通过将整块的大尺寸硅桥拆分为多个小硅桥、硅桥集成硅通孔（TSV）、增加TSV数量等方式减少电源噪声。最后，对比采用不同集成方案的DC-DC电源管理模块的PDN性能，结果表明，片上集成方案在交流阻抗、电源噪声以及直流压降等指标上都优于传统的基板集成方案，是3D Chiplet中具有潜力的供电方案。

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2024年第24卷第6期 pp. 060108

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反熔丝FPGA器件应用失效分析

完文韬;郭永强;孙杰杰;隽扬

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0115

摘要（162）

PDF （924KB）（105）

反熔丝器件具有低功耗、高可靠、抗辐照性能优良等特点，作为航天领域广泛使用的核心芯片，其失效机理尤为重要。针对某型反熔丝器件板级应用失效问题，列出故障树，对疑点逐一排查，配合后仿真波形，最终定位了故障原因，并进行了失效机理分析。故障发生原因与开发软件版本等因素相关，使用者往往不了解软件版本的更新细节，该因素通常不易被设计者重视。针对该失效问题提出了解决措施，选取样品重新进行烧写测试。经过实测验证，故障现象消失，改进措施有效。

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2024年第24卷第9期 pp. 090501

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GaN HEMT器件表面钝化研究进展^*

陈兴, 党睿, 李永军, 陈大正

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0168

摘要（162）

PDF （1867KB）（207）

作为第三代半导体材料之一，GaN凭借其优异的材料特性，如较高的击穿场强、较高的电子迁移率以及较好的热导率等，在制备高频、高功率及高击穿电压的AlGaN/GaN HEMT器件方面得到广泛应用。然而，目前电流崩塌、栅泄漏电流、频率色散等一系列可靠性问题制约着AlGaN/GaN HEMT器件的大规模应用。表面钝化被认为是改善这些问题最有效的方法之一。对电流崩塌、界面态等的测试表征方法等进行了总结，综述了目前GaN表面钝化的研究进展。

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2024年第24卷第12期 pp. 120401

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国产G200型LTCC生瓷带应用研究

兰耀海;吕洋;王飞;沐方清;张鹏飞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0108

摘要（161）

PDF （1007KB）（122）

为了推动低温共烧陶瓷（LTCC）生瓷带的国产化进程，同时系统深入地研究国产LTCC生瓷带的工艺加工性能和工程化应用，以进口LTCC浆料和自主研发的G200型LTCC生瓷带为研究对象，采用LTCC工艺制作测试基板，设计一系列应用验证实验方案，测试并研究G200型LTCC生瓷带的印刷精度、尺寸稳定性、烧结收缩率以及浆料共烧匹配性等关键性能。通过优化生瓷带的预热工艺、导体印刷等工艺参数，选择合适的基板放大系数及基板层数，使制作的LTCC基板产品达到实际应用要求。

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2024年第24卷第9期 pp. 090202

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TSV电镀过程中Cu生长机理的数值模拟研究进展^*

许增光, 李哲, 钟诚, 刘志权

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0109

摘要（160）

PDF （1751KB）（246）

近年来，电子信息行业的快速发展推动了封装技术的进步，对小型化、轻薄化、高性能和多功能化的电子设备提出了更高要求。硅通孔（TSV）技术是一种重要的先进封装技术，电沉积铜是其关键步骤之一。综述了TSV电镀过程中Cu生长的机理及数值模拟研究进展。TSV的深孔特性导致Cu生长过程中电流密度分布不均匀，从而产生不同的生长模式。有机添加剂在调节电流密度和防止缺陷填充方面发挥了关键作用。随着计算机技术的发展，数值模拟成为研究TSV电镀铜的重要手段，可降低实验成本，优化工艺参数。对TSV电镀铜的数值模拟发展进行了展望，强调了耦合影响因素的综合模拟是未来研究的重点。

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2024年第24卷第6期 pp. 060104

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兼具高导热、低膨胀系数的超低介电损耗封装材料

徐杰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0116

摘要（159）

PDF （553KB）（293）

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2024年第24卷第5期 pp. 050601

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三维集成电路先进封装中聚合物基材料的研究进展^*

范泽域, 王方成, 刘强, 黄明起, 叶振文, 张国平, 孙蓉

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0149

摘要（158）

PDF （3158KB）（282）

人工智能、大数据、物联网和可穿戴设备的迅猛发展，极大地催生了对高端芯片的需求。随着摩尔定律发展趋缓，尺寸微缩技术使芯片遭遇了物理节点失效、经济学定律失效，以及性能、功耗、面积指标不足等诸多问题。作为延续和拓展摩尔定律的重要赛道，三维先进封装技术已成为推动高端芯片向多功能化以及产品多元化集聚发展的重要动力。先进封装技术的迅猛发展对聚合物基关键封装材料的耐腐蚀性、电气、化学和机械性能都提出了更高的要求。针对三维集成电路的先进封装工艺需求，论述了不同聚合物基关键材料的研究进展及应用现状，明晰了不同聚合物基材料所面临的挑战和机遇，提出了相应的解决方案，并展望了未来的研究方向。

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2024年第24卷第6期 pp. 060107

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不同设备水汽含量检测比对分析

杨迪;李灿

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0111

摘要（158）

PDF （815KB）（138）

介绍了2023年国内9家检测机构对空封陶瓷封装内部水汽含量检测的比对情况。水汽含量检测是反馈电子元器件封装工艺的重要手段，依据GJB548C—2021《微电子器件试验方法和程序》中的方法，通过质谱原理得到以10^－⁶为单位的水汽含量值。近些年，国内检测机构所使用的水汽含量检测设备处于新旧型号的更新迭代中，通过此次的比对数据来识别不同设备对封装内部水汽含量接近检测极限值时的检测差异程度，了解设备的性能状态，以提高机构间检测数据的互认度。制定了检测比对的详细方案，比对结果具有指导性。

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2024年第24卷第9期 pp. 090203

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导电胶加速寿命模型评价方法研究

文科;谭骁洪;邢宗锋;罗俊;余航

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0113

摘要（152）

PDF （813KB）（163）

简要介绍了导电胶的失效模式和机理，设计加速寿命试验对导电胶工艺可靠性开展研究，选取导电胶工艺中的关键参数进行正交试验，确定温度应力作为导电胶贴装失效的加速应力。采用定时截尾方法进行试验，利用Arrhenius模型对试验结果进行分析，建立导电胶加速寿命可靠性评价模型，最终完成了对导电胶加速寿命可靠性模型的评价，为导电胶工艺在半导体集成电路中的应用和可靠性改进提供依据。

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2024年第24卷第9期 pp. 090401

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玻璃基三维集成技术领域系列研究新进展

吉力小兵, 张继华

摘要（151）

PDF （774KB）（280）

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2024年第24卷第3期 pp. 030601

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Sn57Bi0.1Sb钎料力学性能分析及Anand模型参数确定

杨浩，王小京，蔡珊珊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0177

摘要（146）

PDF （1102KB）（160）

分析了0.1Sb掺杂Sn57Bi钎料合金在不同温度（25、60、80、100、120 ℃）和应变速率（0.0001、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 s^-1）下的单轴拉伸力学行为，实验结果表明，Sn57Bi0.1Sb钎料表现出显著的温度和应变速率相关性。随着温度的升高，抗拉强度降低，而随着应变速率的提高，抗拉强度提高。在高温条件下，材料的初始强化阶段延长，且整体的强度增长速率减缓。在实验数据的基础上，采用非线性数据拟合方法对Anand本构模型进行参数确定，提取了描述材料黏塑性行为的9个重要参数。Anand模型通过内变量有效地捕捉了材料在不同条件下的应力-应变响应，包括温度、应变速率、硬化/软化效应等多重影响因素。模型的准确性通过实验数据得以验证，所得参数可以为后续的有限元模拟与工程应用中的材料设计提供可靠的参考依据。

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2024年第24卷第11期 pp. 110104

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回流焊工艺对SMT器件热翘曲的影响

吕贤亮,杨迪,毕明浩,时慧

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0101

摘要（143）

PDF （928KB）（242）

集成电路正在向小型化、高集成度的方向发展，回流焊工艺已成为其组装过程中的关键技术。在回流焊过程中集成电路容易发生热翘曲现象。采用阴影云纹法对PBGA1296、PBGA1024器件在不同回流焊温度、升降温速率等回流焊工艺参数下的热翘曲进行测量，在此基础上通过建模仿真对实验结果进行分析。结果表明，采用表面贴装技术（SMT）的BGA器件的热翘曲会随着回流焊温度的升高而增大，回流焊升降温速率较快同样会导致严重的热翘曲。实验结果与仿真结果高度一致，进而验证了仿真模型的准确性和有效性。采用实验结合有限元分析的方法为改善集成电路热翘曲提供了参考。

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2024年第24卷第5期 pp. 050206

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一种抗干扰的电容式触摸传感控制器设计

冯海英,王芬芬,刘梦影,屈佳龙,兰亚峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0034

摘要（143）

PDF （1078KB）（92）

随着触控技术的广泛应用，用于按键应用的电容式触控呈快速发展趋势，其抗干扰性也愈发受到关注。设计了一种抗干扰的电容式触摸传感控制器，该电容式触摸传感控制器不仅可以任意配置充电及电荷转移时序，还具备扩频功能。仿真结果表明，该电容式触摸传感控制器具有良好的灵活性和抗干扰性。

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2024年第24卷第3期 pp. 030501

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CRYSTALS-Kyber算法的IP核设计与验证方案研究

王东澳,范晓锋,闵剑勇,殷浩,吴江,李宜,李冰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0045

摘要（142）

PDF （1400KB）（76）

随着量子计算机的不断发展，现有的公钥密码算法随时面临着失效的危机。而抗量子密码（PQC）算法的出现，使得这一危机得到化解。与此同时，CRYSTALS-Kyber算法由于其安全性高、速度快等优点在美国国家标准与技术研究院（NIST）标准化算法中脱颖而出。为提高硬件实现的效率及安全性，提出了一种基于CRYSTALS-Kyber算法的知识产权（IP）核设计与验证的方案。介绍了该系统的硬件实现方法及其中包含的3个模块，密钥生成模块、加密模块和解密模块，研究了实现IP核的关键单元数论变换（NTT）、高级可扩展接口（AXI）以及仿真验证的具体方案，并对总体方案进行了可行性分析。

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2024年第24卷第4期 pp. 040302

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鱼眼型高速连接器的材料性能识别与压接特性仿真研究

侯冰玉,盛依航,耿秀侠,胡俊,王剑,王世堉,王明智

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0022

摘要（141）

PDF （2330KB）（110）

获取高速连接器关键部位准确的力学性能参数，是开展连接器插拔过程仿真和压接可靠性优化设计的前提。针对某型号鱼眼型高速连接器关键部位的材料开展纳米压痕实验，获取了顺应针和PCB孔镀层的载荷-位移曲线。结合内点罚函数优化算法，采用反演求解的方法得到了顺应针和PCB孔镀层的力学性能参数。建立鱼眼型高速连接器插拔过程的有限元模型，将仿真结果与实验结果进行对比，验证了仿真模型的有效性。对顺应针的几何结构进行参数化表征，通过调整顺应针和PCB孔的几何参数，分析几何参数与插拔力的关系，为鱼眼型高速连接器插拔特性的优化以及可靠性分析提供了参考。

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2024年第24卷第3期 pp. 030204

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OLED掩模版Mura缺陷分析与改善

束名扬,张玉星,袁卓颖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0033

摘要（141）

PDF （1096KB）（79）

Mura缺陷管控作为关键技术指标直接决定着OLED器件的显示画质与良品率。针对OLED掩模版生产过程中发生的Mura缺陷，通过Mura不良分析发现这种缺陷与阵列像素单元邻近辅助图形有关，并在显影工艺后表现出阵列像素单元关键尺寸（CD）不均匀与宏观色差。依据显影工艺分析，基于旋喷式显影模式提出了一种分步显影方案，实验测试分析了显影液流速、旋转速度、纯水流速以及纯水/显影液过渡时间等工艺参数对Mura缺陷的影响。通过优化显影工艺，实现阵列像素单元CD不均匀性优于120 nm，阵列像素单元边缘Mura不良区域由大于3%降低至无视觉可见Mura，结果表明该工艺方案可以显著改善Mura缺陷。

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2024年第24卷第3期 pp. 030401

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键合参数对电镀金键合性能的影响^*

王世春;沈若尧;任长友;张欣桐;武帅;邓川;王彤;郭可升;刘宏;郝志峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0120

摘要（139）

PDF （961KB）（193）

采用超声波键合对由无氰电镀金和含氰电镀金制备的封装材料进行金丝键合测试，研究了键合工艺参数（超声功率、超声时间、键合压力）对键合性能的影响。结果表明，采用无氰电镀金液的底材材料硬度高，金丝焊球处发生失效的现象较多，而采用含氰电镀金液的底材材料硬度低，金丝焊球处发生失效的现象较少。对于低硬度的电镀金层，其焊球直径和键合高度都较低，有助于键合金丝和电镀金界面实现更好的融合。超声时间是影响键合性能的主要因素，当超声时间增加至300 ms，金丝焊球不再出现失效，有效解决了键合性能不良的问题。

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2024年第24卷第9期 pp. 090206

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厚膜印刷陶瓷基板的版内电阻一致性改进

焦峰;邹欣;陈明祥

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0114

摘要（135）

PDF （1672KB）（116）

使用丝网印刷工艺生产厚膜印刷陶瓷基板时，经常会出现版内不同区域印刷电阻不一致的问题。通过对丝网印刷过程中的网版张力、回弹力以及刮刀下压力的综合分析，得出印刷在承印物上的浆料量与网版张力、回弹力及下压力的合力成正相关的关系，进而分析得到刮刀印刷方向对于线型电阻的印刷有较大影响。经实验验证，相较于传统的刮刀平行于线型电阻长度方向印刷，当刮刀垂直于线型电阻长度方向进行印刷时，版内电阻漂移率从11.24%缩窄至4.46%，产品印刷电阻一致性得到较大程度的改善，可满足产品公差上下限要求，避免了昂贵的激光修阻工艺，节约了成本。通过实验证明对于复杂图形，线条取向与刮刀印刷方向的相互关系对浆料分布的均匀性有明显影响，复杂图形也验证了该结论的普适性。

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2024年第24卷第9期 pp. 090402

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射频绝缘子焊接问题及解决措施

魏玉娟,尉志霞,周琳琳,王舜,陈婷

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0099

摘要（135）

PDF （1338KB）（199）

射频（RF）绝缘子在通信、雷达、导航等领域被广泛应用，其焊接质量直接影响设备的性能和可靠性。在微波组件装配过程中，采用焊接工艺将RF绝缘子固定在盒体中，RF连接器在长期使用过程中会挤压RF绝缘子和焊料，导致焊料内溢进而造成短路，或者焊点因受力开裂导致开路。此外，RF绝缘子的焊接空洞率不佳会导致产品性能受限。为了提高RF绝缘子的焊接质量，利用工装将RF绝缘子与盒体紧密配合，以避免RF绝缘子及焊料受到挤压，同时引入真空环境保证RF绝缘子的钎透率，以提高产品的电气性能。

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2024年第24卷第4期 pp. 040207

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基于SVR数据驱动模型的SiC功率器件关键互连结构热疲劳寿命预测研究^*

于鹏举, 代岩伟, 秦飞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0162

摘要（133）

PDF （3767KB）（145）

烧结纳米银的互连可靠性对于SiC模块至关重要。随着人工智能与封装可靠性领域的交叉研究不断深入，发展基于数据驱动的互连可靠性评价方法已经成为该领域研究的前沿问题之一。以典型SiC互连结构为研究对象，将热疲劳寿命作为评价指标，通过综合研究芯片尺寸、烧结纳米银层尺寸和力学参数等关键因素，构建了基于支持向量回归（SVR）模型的烧结纳米银热疲劳寿命数据驱动预测模型，并对所提出的数据驱动模型进行综合量化考察和验证。通过研究关键互连参数的相关性矩阵，发现增加烧结银层厚度可以提高互连结构的寿命，而烧结银层弹性模量和SiC芯片厚度对互连可靠性有不利影响，该研究结果可用于指导SiC互连层的优化设计。

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2024年第24卷第12期 pp. 120201

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基于STM32H7的ADC静态参数测量系统设计

丁光洲;高宁;徐晴昊;徐忆;李辉

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0086

摘要（132）

PDF （1000KB）（65）

国内的数字电源已经成为电源类芯片中不可或缺的产品，其内部反馈控制回路中的模数转换器（ADC）芯片精度直接影响整个电源输出的精度和稳定性。ADC静态参数——积分非线性（INL）与微分非线性（DNL）——是评价ADC精度的重要指标，目前国内针对数字电源中ADC的静态参数测试的设备操作复杂、成本高，缺乏相应的灵活性，因此设计一种低成本、易操作的静态参数测试系统尤为重要。设计了一种基于STM32H7的ADC静态参数测试系统，通过试验验证了测试系统的准确性和可行性。

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2024年第24卷第8期 pp. 080203

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基于Xilinx Virtex-7系列FPGA器件配置存储空间PUF可行性探索

郭俊杰;王婧;谢达

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0123

摘要（130）

PDF （2350KB）（59）

在静态随机存取存储器（SRAM）型现场可编程门阵列（FPGA）电路中，当电源启动并进行初始化时，SRAM单元通常会经历一个全面复位的过程。复位过程会导致SRAM单元内部的电荷分布形成一种特有的模式。提出了一种新的方法，利用配置内存中尚未使用的部分来识别电路，对8个Xilinx Virtex-7 FPGA进行总计200 000次的测量，评估了这种方法在同一电路中的一致性和在不同电路之间的差异性，以及随温度变化时和随时间老化后的稳定性。研究结果显示，SRAM物理不可克隆函数（PUF）能够有效地区分不同的FPGA电路。

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2024年第24卷第9期 pp. 090303

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一种高PSRR低压差线性稳压器电路^*

黄立朝,丁宁,沈泊言,余文中,樊华,曾泳钦,冯全源

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0046

摘要（129）

PDF （1346KB）（170）

通过对低压差线性稳压器（LDO）的电源抑制比（PSRR）进行理论分析得出，功率管栅极电压与LDO输入电压的小信号比值越接近1，PSRR就越高。基于此理论，在传统LDO的基础上增加了1种新结构，将二极管连接形式的MOS管与共源共栅结构串联，使功率管栅极电压与LDO输入电压的小信号比值接近1。随后，对该结构进行了理论分析，分析结果表明相比其他的PSRR提升技术，具有该结构的LDO其PSRR不会随着负载电流的增加而发生较大变化。LDO改进前和改进后PSRR的绝对值分别为65 dB和76 dB；改进后的结构在不同的负载电流下均具有较高的PSRR。相比体驱动前馈以及增加电荷泵将电源回路与LDO主体电路隔离等PSRR提升技术，该方法仅在传统LDO上增加了3个MOS管，减小了电路的功耗和面积。

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2024年第24卷第4期 pp. 040303

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基于压力辅助烧结方法改善LTCC基板翘曲的研究

杨兴宇,马其琪,张艳辉,贾少雄

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0042

摘要（128）

PDF （1158KB）（162）

低温共烧陶瓷（LTCC）基板普遍存在翘曲问题。由于不同材料和结构的LTCC基板的翘曲存在差异性，基于基板材料和结构方面改善翘曲的办法存在一定的局限性。提出一种新型的压力辅助烧结方法，该方法通过将耐高温压片和LTCC基板相结合，能够有效改善基板翘曲，同时满足基板的可靠性要求。不同厚度的耐高温压片能够平衡基板翘曲和扭曲之间的关系，从而确保LTCC基板形态稳定。压力辅助烧结方法为改善LTCC基板翘曲提供了新的思路。

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2024年第24卷第4期 pp. 040205

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一款18~40 GHz MMIC无源双平衡混频器

陈亮宇,骆紫涵,许丹,蒋乐,豆兴昆

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0057

摘要（128）

PDF （1284KB）（75）

基于0.15 μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管（pHEMT）工艺，设计了一款18~40 GHz的无源双平衡混频器。该混频器采用肖特基二极管构成的混频环和3耦合线Marchand巴伦的结构，提高工作带宽的同时也减小了芯片尺寸。当本振（LO）功率为14 dBm、中频（IF）频率为100 MHz时，常温下流片测试的各项参数典型值为上下变频模式下LO/射频（RF）频段覆盖18~40 GHz，带内变频损耗为-7 dB，1 dB压缩点功率值为10 dBm，LO到RF端口的隔离度为-25 dB，同时其余各端口之间具有优良的隔离度。中频覆盖频率为DC~20 GHz，芯片尺寸为1.63 mm×0.97 mm。

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2024年第24卷第5期 pp. 050302

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有限元仿真优化布局解决金金键合局域化问题

张丹青,韩易,商庆杰,宋洁晶,杨志

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0016

摘要（127）

PDF （1581KB）（184）

晶圆金金键合技术在集成电路封装、微机电系统（MEMS）器件制造、CMOS图像传感器制作及LED制造等行业中被广泛应用。在MEMS环形器的制造过程中，由于金金键合的压力分布不均匀，导致其键合有效区域仅限于键合区域的边缘位置，即存在键合局域化问题，因此器件的整体可靠性较差。结合有限元力学仿真和金金键合实验，优化了键合点的分布，确保键合压力分布更加均匀。将有效键合面积从20%提升到77%，单颗芯片的平均剪切力从41.5 N增大到80.3 N，有效提升了MEMS环形器的可靠性。

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2024年第24卷第4期 pp. 040202

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车规电子零缺陷质量管理在航天领域的启发与推广

曹玉翠,刘钊,汪小勇,李泽宇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0043

摘要（124）

PDF （1311KB）（139）

介绍了车规电子标准AEC-Q004的质量管理框架，对框架中各阶段质量控制工具和办法进行了详细的解读。研究了车规电子产品的相关标准与军用、宇航用标准之间在质量保证要求、试验内容上的区别与联系。针对零缺陷质量管理在航天领域的启发做了推广与展望，并提出后续建议及重点研究方向。研究结果对我国军工企业增强质量管理能效、提高产品可靠性具有一定的借鉴意义。

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2024年第24卷第4期 pp. 040502

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自动贴片工艺可靠性研究

钟贵朝,蒋苗苗,赵明,韩英,张坤,高胜寒

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0135

摘要（122）

PDF （675KB）（137）

微波电路中包含芯片等大量元器件，这些元器件绝大部分是通过自动贴片的方式实现装配的。针对自动贴片工艺中贴片压力对黏接可靠性的影响进行实验研究，分析了贴片压力对黏接元件四周的溢胶长度、元件底部导电胶的铺展效果及黏接强度的影响。结果表明，在实验参数范围内，贴片压力越大，黏接元件四周导电胶的溢胶长度越长，底部导电胶的铺展效果越好，黏接强度越大。在实际生产过程中，通过增大自动贴片工艺中的贴片压力，可以保证导电胶的黏接可靠性，从而提高电路整体性能。

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2024年第24卷第10期 pp. 100204

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大尺寸厚层硅外延片表面滑移线缺陷检验研究

葛华,王银海,杨帆,尤晓杰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0073

摘要（120）

PDF （2045KB）（97）

目前制约大尺寸厚层硅外延产品高质量生产的主要因素是表面滑移线，而滑移线的过程控制严重依赖于滑移线的完整、准确检验识别。通过对不同宏观显现的滑移线表征方法的研究，比较了各类检验的误差来源，分析出了影响硅外延滑移线量化计算的主要因素，制定了科学合理的检验策略，提高了批量生产过程中滑移线检验的准确性与稳定性，取得了显著成效。

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2024年第24卷第7期 pp. 070403

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射频组件用键合金带的研究进展^*

谢勇,肖雨辰,唐会毅,王云春,侯兴哲,吴华,吴保安,谭生,孙玲

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0056

摘要（119）

PDF （2293KB）（235）

射频组件的飞速发展促进了5G通信技术的推广应用。金带作为射频组件封装用关键键合材料，将板级系统集成于一个完整的组件电路系统，对组件尺寸和性能起着至关重要的作用。目前键合金带的研究与开发已经成为学术界和产业界的研究热点，对近年来射频组件用键合金带在工业应用中的研究进展进行论述和分析，归纳了微量元素对金带的强化机理和对键合性能的影响。重点介绍了键合金带与键合金丝的微波特性，在相同条件下，键合金带的信号传输能力优于金丝，尤其是在高频段（20 GHz以上）键合金带信号传输能力更加显著。对键合金带的制备工艺和工程应用中遇到的问题进行了梳理，总结了键合金带未来的发展趋势。

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2024年第24卷第5期 pp. 050201

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金属盖板镀层形貌对平行缝焊器件抗盐雾性能的影响

马明阳,曹森,杨振涛,张世平,欧彪

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0044

摘要（118）

PDF （1812KB）（213）

气密性封装是高可靠集成电路制造的关键技术。探讨了金属盖板表面镀层形貌对平行缝焊器件耐盐雾性能的影响。研究发现，平行缝焊后金属盖板表面出现的贯穿性裂纹是降低平行缝焊器件耐盐雾性能的关键因素。在相同封帽参数下，表面镀层为长条形晶胞的盖板封帽后出现多条贯穿性裂纹，无法通过24 h盐雾试验后气密性检测。而表面镀层为均匀大小的圆形晶胞的盖板具备更高的抗封帽裂纹能力，封帽后无贯穿性裂纹出现，且可通过48 h盐雾试验后气密性检测。

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2024年第24卷第4期 pp. 040206

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基于GaN FET的窄脉冲激光驱动设计及集成

胡涛,孟柘,李锋,蒋衍,胡志宏,刘汝卿,袁野,朱精果

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0055

摘要（116）

PDF （1584KB）（116）

激光雷达的整机性能与激光脉冲的驱动性能密切相关，现有的窄脉冲激光驱动设计主要基于Si基器件，具有较高的集成度，但很难获得更高峰值的功率输出，不能很好地匹配脉宽进一步缩窄的要求。从驱动理论出发，建立驱动电路模型，对寄生电感、器件封装、驱动布局等影响激光窄脉宽的因素进行分析，通过裸芯片封装、环路布局优化以及多层叉指结构等的设计，匹配GaN FET优良的开关特性，实现了上升时间为2.01 ns、脉宽为4.05 ns、重复频率为500 kHz、峰值功率为55 W的窄脉冲激光输出，波形质量较好，封装集成度提升50%以上，可为下一代高精度、远距离、阵列集成激光雷达系统的开发奠定基础。

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2024年第24卷第5期 pp. 050402

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PBGA焊点形态对疲劳寿命的影响^*

张威;刘坤鹏;张沄渲;于沐瀛;王尚;田艳红

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0095

摘要（115）

PDF （1845KB）（126）

通过Surface Evolver软件预测了塑料球栅阵列（PBGA）焊点形态，将焊点形态结果导入Ansys软件中进行-55~125 ℃热循环仿真实验，通过Coffin-Masson模型预测焊点寿命。选取焊点钎料量、焊点高度、下焊盘直径作为影响焊点寿命的主要因素进行了3因素3水平正交实验，通过均值响应分析得到了影响凸点寿命的最敏感因素及最优形态尺寸组合。结果表明对焊点寿命影响最大的因素为下焊盘半径，其次是钎料量，最后是焊点高度，且上下等大的焊盘具有较好的可靠性。

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2024年第24卷第8期 pp. 080206

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一种应用于高精度ADC的可编程增益放大器的设计

王思远,梁思思,李琨,叶明远

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0141

摘要（115）

PDF （1299KB）（80）

设计了一种应用于高精度ADC的可编程增益放大器（PGA）。整体环路采用可调节的反馈电阻来调节增益，同时适配可调节的反馈电容来稳定环路工作带宽。内部核心运放采用折叠共源共栅级加轨对轨共源级的两级全差分结构，其输入管采用PMOS管来降低噪声，同时使用输入尾电流监控和增益提高技术来提高环路的精度。仿真结果表明，该PGA对3种不同输入幅度的信号处理后，3 dB带宽稳定在13 kHz附近，信噪比均在100 dB以上，符合高精度ADC对前端信号处理的需求。

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2024年第24卷第10期 pp. 100305

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芯粒互连测试向量生成与测试方法研究

解维坤, 李羽晴, 殷誉嘉, 王厚军

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0175

摘要（114）

PDF （1881KB）（96）

基于芯粒的2.5D和3D集成系统产品都具有大量的芯粒间互连，不可避免地会出现各种制造缺陷，互连测试对于提高2.5D和3D集成系统产品大规模生产过程中的质量和产量至关重要。在研究传统的I-ATPG和真/补测试算法等互连测试方法的基础上提出了一种新的代码字编码方法，只需要4个代码字即可对所有矩形网络和六角网络进行代码字编码。设计了一种基于IEEE1838标准的芯粒集成系统测试架构，给出了一种典型的双芯粒互连电路并进行了测试和仿真验证，系统性地介绍了芯粒间互连测试技术。

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2024年第24卷第11期 pp. 110103

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基于ATE与结构分析的RRAM芯片测试技术研究

奚留华,徐昊,张凯虹,武乾文,王一伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0082

摘要（113）

PDF （1573KB）（74）

为了测试阻变存储器（RRAM）芯片，基于RRAM芯片的基本结构、接口定义、功能，分析并总结了其性能、工作模式和芯片时序。通过公式计算与实测技术相结合的方法，测定了RRAM芯片的容量。结果表明，基于结构分析的公式计算可依据RRAM存储单元的间距进而推导出RRAM芯片的容量。利用自动测试系统对RRAM芯片进行功能验证。同时，设计了1款RRAM芯片耐久性测试装置，全面评估了RRAM芯片的擦写性能。

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2024年第24卷第7期 pp. 070206

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处理器体系结构模拟器综述

杨亮;王亚军;张竣昊;李佩峰;张帅帅;韩赛飞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0097

摘要（112）

PDF （2005KB）（83）

随着处理器的微结构和拓扑结构越来越复杂，结构设计空间呈几何倍数增加，导致处理器性能评估难度加大，处理器体系结构模拟器对评估处理器性能、分析性能瓶颈以及进一步的性能优化具有重要意义。针对处理器体系结构以及功能/性能评估的精度、复杂度与准确度的不同需求，分别研究功能模拟器、性能模拟器以及混合模拟器的模型结构以及模拟行为的构建方法。进一步阐述了国内外处理器厂商在设计的不同阶段引入体系结构模拟器的各类应用，结合实际应用对处理器体系结构模拟器的特征进行总结，并介绍了新型应用背景、新型处理器体系结构下体系结构模拟器的发展趋势。

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2024年第24卷第8期 pp. 080301

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嵌入合金框架的扇出型板级封装结构及其翘曲仿真分析^*

余胜涛，笪贤豪，何伟伟，彭琳峰，王文哲，杨冠南，崔成强

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0156

摘要（107）

PDF （2305KB）（175）

扇出型板级封装（FOPLP）依靠其小线宽/线距、高集成度、小尺寸等优势，从封装角度形成集成电路的优解，实现摩尔定律的延续。针对FOPLP的大尺寸带来的翘曲及可靠性问题，提出在封装载板内嵌入TC4钛合金框架，研究TC4钛合金框架的尺寸参数对翘曲的影响。采用有限元仿真分析方法评估了TC4钛合金框架的长度、宽度及厚度对封装翘曲的影响。随着TC4钛合金框架尺寸参数的增大，封装翘曲均有所降低。此外，利用正交分析实验分析了尺寸参数对翘曲的交互效应，得到了关键参数的最佳窗口。利用阴影云纹法测量产品，得到的翘曲结果与仿真结果展现出较好的一致性。

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2024年第24卷第11期 pp. 110201

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超宽禁带半导体氧化镓器件热问题的解决策略

刘丁赫

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0151

摘要（106）

PDF （595KB）（126）

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2024年第24卷第11期 pp. 110601

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金铝键合界面行为分析与寿命模型研究

张浩，周伟洁，李靖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0002

摘要（105）

PDF （1600KB）（149）

随着电子封装技术的飞速发展，金铝键合工艺作为一种重要的金属间连接方式，在电子器件的制造过程中得到了广泛的应用。然而，在高温环境下，金铝键合界面的寿命会出现退化现象，直接影响整个电子系统的稳定性和寿命。设计不同温度下的高温加速寿命试验，对比分析不同时间条件下的金铝键合界面行为，研究金铝键合焊点的机械性能退化规律。同时，利用Arrhenius模型构建了金铝键合焊点的特征寿命与绝对温度的寿命应力模型，并根据寿命应力模型分别预测了焊点在非工作状态与工作状态下的特征寿命。

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2025年第25卷第1期 pp. 010201

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一种倒装芯片二维封装过程焊点缺陷原位监测方法

周彬,乔健鑫,苏允康,黄文涛,李隆球

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0150

摘要（104）

PDF （478KB）（190）

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2024年第24卷第10期 pp. 100601

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面向快速散热的HTCC基板微流道性能研究^*

孙浩洋,姬峰,冯青华,兰元飞,王建扬,王明伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0074

摘要（104）

PDF （1539KB）（132）

随着微波组件向着大功率、高密度集成方向的快速发展，组件中大功率芯片的散热问题已影响到组件的可靠性，解决大功率微波组件的散热问题需要采用高效的散热技术。作为新兴的快速散热技术之一，微流道具有低热阻、高效率以及可集成等众多优势。建立了基于大功率微波组件的微流道陶瓷基板有限元分析模型并对其进行热仿真，分析了不同微流道构型、占空比、扰流柱半径以及流速对组件散热的影响，并基于仿真结果制备了实物组件，实测温升下降60 ℃，实现了超大功率芯片的快速散热。

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2024年第24卷第7期 pp. 070203

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一种应用于DDR的低抖动锁相环设计

华佳强,李野

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0065

摘要（103）

PDF （1457KB）（94）

针对双倍速率同步动态随机存储器中锁相环抖动性能较差的问题，基于55 nm CMOS工艺设计了一种低抖动锁相环。采用负反馈型比例-积分结构控制的电荷泵来获得良好的抖动性能并实现快速锁定，环型振荡器采用伪差分结构的预充电方式来提升时钟翻转速度。后仿真结果显示，在2.5 V电源供电条件下，锁相环能够在2 μs内锁定在3.2 GHz频率处，其相位噪声约为-96.2 dBc/Hz@1 MHz。芯片测试结果显示，输出时钟周期抖动为-27.7~23.2 ps。

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2024年第24卷第5期 pp. 050305

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TO型器件内部水汽含量一致性控制

颜添,姚建军,郝勇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0142

摘要（103）

PDF （674KB）（141）

采用铅锡银焊料烧结的TO型器件在相同平行缝焊工艺下的内部水汽含量一致性出现了差异，部分器件的水汽含量甚至超标。筛选后的器件腔体内存在氢气和氧气，气体在反偏或老炼等高温条件下发生了化学反应，生成了水汽，从而导致水汽含量超标。通过对外壳和盖板进行脱氢处理，可以大幅度降低密封后腔体内氢气释放量，减少水汽的生成，达到提高TO型器件内部水汽含量一致性的目的。该方法可以为采用铅锡银等焊料烧结的TO型器件内部水汽含量控制提供一种技术途径。

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2024年第24卷第10期 pp. 100206

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面向大功率器件散热的金刚石基板微流道仿真研究^*

孙浩洋, 姬峰, 张晓宇, 兰梦伟, 李鑫宇, 冯青华, 兰元飞, 王明伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0159

摘要（103）

PDF （2326KB）（167）

GaN功率器件具有高频率、高功率以及高抗干扰能力等众多优势。GaN功率器件的小型化和高集成化趋势使得器件的散热问题日益凸显。具有高热导率的金刚石成为一种极具竞争力的散热材料，可满足高功率器件的散热需求。采用一种新型多层嵌入式微流道金刚石基板散热技术实现器件的快速散热，分析了散热微流道宽度、歧管微流道数量以及流体流速几个单一因素对器件散热性能的影响，并通过正交试验法探究了不同因素对器件散热性能的影响。结果表明，在99%的置信度下流体流速对散热性能的影响最为显著，散热微流道宽度的影响较为显著，歧管微流道数量的影响不显著。

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2024年第24卷第11期 pp. 110204

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STT-MRAM存储器数据保持试验方法研究

杨霄垒，申浩

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0069

摘要（102）

PDF （1066KB）（60）

自旋转移力矩磁随机存储器（STT-MRAM）的基本存储单元结构为磁性隧道结（MTJ），该单元的热稳定性会随着温度的升高而变弱。MTJ这一特性导致传统激活能计算模型无法直接应用于STT-MRAM的高温数据保持特性测试，因此研究STT-MRAM的数据保持特性需探究可替代其激活能的参数。为此，搭建了基于Xilinx Kintex-7系列FPGA的测试系统，进行了多个温度数据保持试验，最终拟合出一个代替激活能来衡量STT-MRAM数据保持能力的参数，即热稳定因子。该多温度数据拟合热稳定因子的方法可有效评估STT-MRAM器件数据保持能力。

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2024年第24卷第7期 pp. 070402

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高温服役电子元器件的焊接工艺研究^*

周阳磊,吕海强,何日吉,周舟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0078

摘要（101）

PDF （2066KB）（110）

在航空航天、钢铁冶金及地质勘探等领域，部分设备需要在高温环境下使用，目前常见装联结构的可耐受温度一般低于200 ℃，甚至低于150 ℃，严重制约了相关高温服役设备的电子化进程。为了探索元器件高温焊接的可行性，对高温焊接工艺开展深入分析。研究结果表明，铅基高温焊料（SnAg2.5Pb96.5）的固液相线温度均高于250 ℃，SnAg2.5Pb96.5焊点的拉伸力平均值为139 N，剪切力平均值为237 N。与常用的无铅焊料（SAC305）相比，SnAg2.5Pb96.5的固液相线温度较高，但其焊点的拉伸力及剪切力均有所降低。相较于直接焊接工艺，采用预热焊接工艺得到的焊点润湿性好，陶瓷电容本体无裂纹，因此预热焊接工艺更适用于高温服役元器件。

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2024年第24卷第7期 pp. 070205

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BCD工艺中大电流下纵向双极晶体管的电流集边效应研究

彭洪,王蕾,谢儒彬,顾祥,李燕妃,洪根深

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0035

摘要（101）

PDF （1251KB）（84）

在大电流条件下，随着电流密度的增加，发射区结电流集边效应、基区电导调制效应、基区展宽效应会随之出现。基于研究单位的BCD工艺，在集成CMOS和DMOS的基础上集成功率纵向NPN双极晶体管用于输出。设计了75 μm×4 μm、50 μm×6 μm、30 μm×10 μm三种不同尺寸的发射极并进行TCAD仿真研究。在发射极面积相同的情况下，发射极长宽比越小，TCAD可观察到的电流集边效应越严重，最终流片并进行测试验证，得出75 μm×4 μm的细长结构尺寸能够提升晶体管在大电流下的放大能力，较30 μm×10 μm的结构提升约11.4%。

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2024年第24卷第3期 pp. 030402

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国产FPGA高速串行接口误码率测试软件设计

李卿,段辉鹏,惠锋

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0061

摘要（100）

PDF （1646KB）（190）

随着内嵌高速串行接口FPGA的广泛应用，其信号质量的监测变得极为重要。设计了一种基于国产FPGA芯片的高速串行接口误码率测试软件，采用软核实现高速串行接口误码率统计、属性动态重配置，利用上位机软件进行实时监测，有效地提高了测试效率。通过实际用例详述了软件进行误码率测试的方法与步骤，进而验证了该软件测试的有效性。研究结果表明，该软件具有较好的用户体验度、较高的测试效率，对FPGA国产化进程起到了积极的推动作用。

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2024年第24卷第5期 pp. 050304

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带玻璃绝缘子结构器件气密性与内部水汽含量超标分析

高立, 杨迪, 李旭

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0160

摘要（100）

PDF （997KB）（131）

具有空腔结构的器件通过密封试验（俗称检漏）以确定器件封装的气密性。但在实际生产中，即使是密封检测合格的器件在进行内部水汽含量试验时，仍有一定比例的器件被检测出内部存在密封试验的示踪物质。试验结果表明，高温烘烤可以提升检漏的检出率，验证了器件出现密封检测合格、水汽含量不合格的现象是由漏孔的暂时性堵塞造成的。对水汽含量不合格的样品进行染色渗透和剖面制备，发现了外部水汽侵入器件内部的通道，提出了玻璃绝缘子和引线之间没有形成气密过渡层是造成器件漏气的主要原因，为器件的工艺改进提供了方向。

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2024年第24卷第11期 pp. 110205

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国产电容器的质量评价方法

张永华,曲芳,何浒澄

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0019

摘要（97）

PDF （1367KB）（86）

电容器作为电路系统中广泛使用的基本元件，其质量直接影响到电路性能的发挥。面向信息领域国产化替代需求，系统研究和探讨了开展国产电容器（器件级）验证评价时，可选择的质量检测和可靠性评价方法，以及可参考的通用评价准则。同时，结合实践案例，重点阐述了国产电容器在实施验证过程中和实际使用中的注意事项，为相关领域工程师开展国产电容器的可用性和可靠性评价工作提供了参考范例。

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2024年第24卷第3期 pp. 030202

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有效减小FOPLP中芯片偏移量的方法

刘吉康

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0170

摘要（94）

PDF （2012KB）（101）

塑封制程中的芯片偏移量一直是板级扇出型封装（FOPLP）技术面临的巨大挑战。在介绍现有FOPLP技术工艺的基础上，通过分析塑封制程中产生芯片偏移量的原因，借鉴华天科技的嵌入式硅基扇出（eSiFO）封装技术，提出了3种能有效减小FOPLP中芯片偏移量的方法，即凹槽型塑封结构方法、贯穿型塑封结构方法和光阻围堰型封装结构方法。凹槽型和贯穿型塑封结构方法通过制备带凹槽或贯穿结构的板级塑封样品，将芯片粘贴在凹槽结构或贯穿结构内，再配合真空压膜工艺来达到减小FOPLP中芯片偏移量的目的。光阻围堰型封装结构方法利用光阻在承载板上形成光阻围堰结构，将芯片粘贴在光阻围堰结构内，以达到减小FOPLP中芯片偏移量的目的。

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2024年第24卷第12期 pp. 120202

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基于ATE的可编程SiP器件测试

李鹏,白艳放,郑松海,赵娜,刘颖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0146

摘要（94）

PDF （1688KB）（96）

分析了SiP器件内部数字芯片FPGA和模拟芯片ADC/DAC的主要电气参数及性能参数，明确了SiP器件的测试内容和方法。使用Altium Designer软件设计SiP6117M信号处理器专用测试板，结合测试需求、测试流程以及芯片具体参数提出设计目标，完成原理图设计、PCB设计、制板和调试工作。基于UltraFlex测试机台和设计完成的测试板搭建SiP6117M模块的测试平台，运用Verilog语言编写FPGA配置程序及测试程序，并通过JTAG接口对FPGA进行配置。开发UltraFlex测试程序对测试过程进行控制，实现了对SiP器件主要功能和性能参数的测试。

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2024年第24卷第10期 pp. 100207

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GaN HEMT热特性的反射热成像研究^*

刘智珂，曹炳阳

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0174

摘要（94）

PDF （1372KB）（83）

GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）已在电力电子的诸多领域得到广泛应用，但需要解决高功率密度带来的热瓶颈问题。反射热成像是一种具有高空间分辨率的全场温度成像技术，适用于捕捉HEMT的运行温度，从而制定合适的热管理策略。利用反射热成像系统对6种GaN HEMT的场板和漏极温度分布进行了测试，实验与仿真结果偏差在6%以内。通过热阻分析比较了不同衬底厚度和外延设计对器件热特性的影响，衬底热阻占总热阻的比例超过40%，将衬底厚度从100 μm减薄至60 μm，热阻降低8.1%，衬底减薄对于热阻的降低影响显著程度高于外延设计变更。上述结果凸显了反射热成像方法用于指导器件热优化的重要性。

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2024年第24卷第11期 pp. 110102

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铝焊盘镀钯铜丝多焊球脱焊失效的电化学评价

徐艳博;王志杰;刘美;孙志美;牛继勇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.0093

摘要（94）

PDF （1942KB）（109）

研究铝焊盘的镀钯铜丝（PCC）焊点的多焊球脱焊（MLB）失效过程，对提高产品的可靠性至关重要。利用电化学方法测定了在不同氯离子浓度、pH值和铜暴露面积等条件下电极的腐蚀电流，以表征铝及其金属间化合物（IMC）的腐蚀速率。结果表明，氯离子可以改变阳极极化率，从而影响腐蚀电流；pH值的变化可以改变阴极极化率，从而影响腐蚀电流。钯作为铜丝的保护层，在镀层分布不均或参数选择不当的条件下，与暴露的铜表面形成腐蚀电偶，导致铝及其IMC成为牺牲阳极并被腐蚀。

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2024年第24卷第8期 pp. 080205

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基于FPGA与AD/DA的JESD204B协议通信与控制模块设计

叶胜衣,宋刚杰,张诚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0038

摘要（93）

PDF （1850KB）（87）

为了完成高速射频信号的采集与发射，设计了基于FPGA、模数转换器AD9680与数模转换器AD9144电路的通信与控制模块。硬件设计主要包含前端设计、时钟设计、控制部分设计。软件部分则详细阐述了程序结构、模块设计以及程序执行流程。为兼容各种不同的AD/DA芯片且便于移植复用，所有数据处理以及寄存器配置都在FPGA的处理系统（PS）部分完成，在可编程逻辑（PL）部分完成与PS以及外设的数据交互与存储。该软件整体可视作一个软件封装IP。使用FPGA为主控芯片与AD/DA完成10 Gbit/s的线速率JESD204B链路通信，并以2 GSa/s的转换速率进行数据采集与发射，验证了设计的正确性。

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2024年第24卷第4期 pp. 040301

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首次选用的典型裸芯片应用可靠性评价方法

武荣荣,梅亮,任翔,曹阳,庞明奇,刘净月

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0062

摘要（93）

PDF （907KB）（152）

受装备尺寸及重量的限制，在设备多功能、高精度、高可靠性的需求下，装备开始采用裸芯片代替封装后的器件。直接应用生产好未经过封装的芯片，在一定程度上降低了成本，但没有封装保护的裸芯片对质量与可靠性提出了更高的要求。首次选用时，基于对裸芯片应用可靠性的风险分析，设计了可靠性评价项目，完成了评价方案的制定，对裸芯片功能/性能、可靠性及适应性等方面进行评估摸底。实践结果证明，基于风险分析的应用可靠性评价方法能有效避免有质量风险或可靠性不满足要求的器件上装应用。

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2024年第24卷第5期 pp. 050204

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一种抗辐射Trench型N 30 V MOSFET器件设计

廖远宝,谢雅晴

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0051

摘要（93）

PDF （1696KB）（91）

由于Trench结构在降低元胞单元尺寸、提升沟道密度和消除JFET区电阻等方面的优势，Trench型MOSFET已广泛应用于低压产品领域。在研究抗辐射机理和抗辐射加固技术的基础上，设计了一款新型抗辐射Trench型N 30 V MOSFET器件。实验结果显示，产品击穿电压典型值达42 V，特征导通电阻为51 mΩ·mm²。在⁶⁰Co γ射线100 krad(Si)条件下，器件阈值电压漂移仅为-0.3 V，漏源漏电流从34 nA仅上升到60 nA。采用能量为2006 MeV、硅中射程为116 μm、线性能量传输（LET）值为75.4 MeV·cm²/mg的¹¹⁸Ta离子垂直入射该器件，未发生单粒子事件。

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2024年第24卷第5期 pp. 050401

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多场耦合下RF组件的焊点信号完整性

田文超,孔凯正,周理明,肖宝童

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0024

摘要（92）

PDF （2479KB）（152）

随着集成电路和5G技术的迅猛发展，射频（RF）组件作为关键设备被广泛使用。RF组件需要在复杂多变的工作环境下服役，而焊点作为RF组件封装中相对脆弱的部分，其稳定性和可靠性尤为重要。介绍了焊点在多场耦合下的性能表现。RF组件焊点需要有效传输高频信号，从电气性能和信号完整性两方面对其进行概述，对多场耦合下的焊点信号完整性进行了总结，探讨了在高频条件下对焊点的机械性能和信号完整性进行综合研究和优化的必要性。

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2024年第24卷第3期 pp. 030206

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基于FPGA的基带信号发生器IP核设计与验证

闫华;何志豪

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0118

摘要（91）

PDF （1764KB）（141）

雷达系统中信号收发模块需要内部产生基带信号，面对这一需求设计了一种基于直接数字频率合成（DDS）技术，且能自定义起始斜率和起始频率的基带信号发生器IP核。该IP核的输出频率可根据线性调频信号的特征进行设计，根据正弦信号的对称性，结合相位截断法和CORDIC算法设计了DDS模块的正余弦查找表，减少了资源的占用率，降低了功耗，提高了运算速度。仿真结果显示，设计的IP核可以正常输出不同频率的正余弦波形以及线性调频信号波形，并且能够实现自定义调整，具有较高的灵活性。相较于通过多个DDS叠加生成混频波形，该IP核占用资源更少，且具有实用价值。

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2024年第24卷第8期 pp. 080302

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LTCC基板微通道进出口布局结构散热性能仿真分析^*

廖志平,罗冬华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0048

摘要（89）

PDF （1606KB）（125）

微通道作为微集成系统的主流散热渠道，与其结构相关的多种因素会影响系统的散热性能，进而影响整个系统的正常工作。为研究微通道流体进出口布局结构对微系统散热性能的影响，采用ANSYS有限元数值仿真软件建立了一种采用LTCC基板的微波TR组件三维有限元模型，通过仿真分析研究了该组件微通道流体4种进出口布局结构的散热性能。研究结果表明，4种微通道流体进出口布局结构中通道内流体在进水口处的压强最大，在出水口处的压强最小；对角方式进出口布局结构中流体压强损失最大，流速、压强分布均匀性相对较差，中间方式进出口布局结构中微通道内流体的流速、压强分布相对其他3种较均匀，整体的压强损失最小。在边界条件一致、组件芯片功率相同的情况下，4种流体进出口布局结构仿真结果表明中间方式的微通道进出口布局结构整体热量分布较均匀，没有出现明显的热量集中现象，综合散热性能较好。

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2024年第24卷第3期 pp. 030208

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混合集成电路的自动上芯吸嘴开发

梁笑笑,吴海峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0052

摘要（89）

PDF （1184KB）（129）

芯片贴装是微电子元器件封装工艺流程中的关键环节，贴装后芯片的可靠性对电路整体性能及质量具有重要影响。介绍了1种适用于厚膜混合集成电路的自动上芯吸嘴，该吸嘴基于IP-500型自动上芯机，针对厚膜混合集成电路和国产裸芯片的特点进行研发。从自动上芯吸嘴的结构和材料入手，利用有限元仿真软件计算压力并对吸嘴和芯片的应力分布情况进行重点分析。结果表明，优化后的橡胶吸嘴能有效解决国产裸芯片在自动上芯过程中发生损伤的问题。

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2024年第24卷第5期 pp. 050202

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基于ENEPIG镀层的无压纳米银膏烧结失效分析

徐达,戎子龙,杨彦锋,魏少伟,马紫成

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0025

摘要（88）

PDF （1176KB）（122）

总结了在化学镍钯浸金（ENEPIG）镀层上采用纳米银膏进行无压烧结时出现的失效模式。通过分析烧结镀层的微观形貌及力学性能，确认界面污染、烧结不充分及镀层缺陷是导致烧结失效的主要原因。应特别关注镍原子向镀层表面扩散导致的烧结失效风险。为保证烧结质量的稳定性和可靠性，需要充分重视界面的洁净度，对芯片、基板的存储条件和存储寿命实施严格管控，还需要优化烧结曲线，充分考虑溶剂释出所需时间、烧结峰值温度及其停留时间、降温速率等因素。研究结果为纳米银膏的无压烧结研究提供了新的理论参考。

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2024年第24卷第4期 pp. 040204

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磁性存储器陶瓷封装磁屏蔽设计与抗磁场干扰测试

赵桂林,郭永强,叶海波,王超,杨霄垒,孙杰杰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0173

摘要（88）

PDF （1355KB）（86）

磁性随机存取存储器（MRAM）通过磁性隧道结（MTJ）作为存储单元来存储信息，通过外加电流产生磁矩改写MTJ的信息，这种工作原理使得MRAM容易受到外部磁场的干扰，限制了MRAM在强磁场等恶劣环境下的应用。使用COMSOL软件进行仿真，设计并制作了磁屏蔽陶瓷外壳，搭建了基于Xilinx VIRTEX4系列FPGA的MRAM抗磁场干扰能力测试平台，进行了MRAM抗磁干扰能力实验。测试结果表明，采用带磁屏蔽结构的陶瓷外壳进行封装极大地降低了MRAM受外界磁场的干扰程度，所测试芯片的抗磁场干扰能力由35 Oe提高到420 Oe。

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2024年第24卷第10期 pp. 100208

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基于目标检测的陶封芯片焊缝缺陷X射线检测方法

顾杰斐

摘要（87）

PDF （398KB）（136）

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2024年第24卷第9期 pp. 090601

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微电路模块异质黏接封装失效行为的研究

黄国平,王晓卫,陈科科

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0018

摘要（86）

PDF （1397KB）（133）

为了避免微电路模块的异质黏接封装失效，采用铝合金表面处理和塑料外壳改性的方法，实现优良的异质黏接封装效果。在金属与塑料的异质黏接封装过程中，采用经过150目喷砂预处理的6061铝合金底板，将聚苯硫醚（PPS）塑料外壳从底板上剥离，剥离强度最大可达1.83 N/mm，异质黏接封装的可靠性得到明显提高，开裂失效得到有效抑制。在PPS塑料外壳中添加质量分数为30%的玻璃纤维，在125 ℃下对其进行2 h的退火热处理，其抗弯强度最大可达246 MPa，该工艺有效改善了由于PPS塑料外壳侧壁鼓包变形导致的封装失效。

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2024年第24卷第4期 pp. 040203

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混合集成电路元器件的黏接渗胶问题研究

韩文静;冯春苗;刘发;袁海

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0100

摘要（85）

PDF （964KB）（78）

混合集成电路通过黏接剂实现元器件与基板的连接。但该过程中存在渗胶问题，即黏接剂中的相关组分溢流至引线框架的键合区，导致键合丝的键合强度下降或无法键合，从而引起电路连接问题。研究厚膜多层基板和白陶瓷基板在黏接工艺中的渗胶问题，揭示了渗胶现象与残留在气相清洗液中的助焊剂之间的关联规律，并提出了1种能够有效改善黏接剂渗胶程度的工艺措施，进而解决混合集成电路黏接工艺的渗胶问题。

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2024年第24卷第8期 pp. 080207

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基于能量最小化的CCGA焊点形态仿真研究^*

张威;刘坤鹏;王宏;杭春进;王尚;田艳红

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0103

摘要（83）

PDF （1610KB）（98）

为了确定某陶瓷柱栅阵列（CCGA）器件实现高焊接可靠性时的工艺参数组合范围，并研究焊点形态随不同参数变化的规律，以钎料润湿角、钎料体积以及焊柱偏移量作为关键变量因素，利用基于能量最小化原理的Surface Evolver软件，计算了不同因素水平组合下的实际焊点形态，并对参数化建模过程进行了详细介绍。通过对比形态结果与焊点可接收标准，寻找能够产生合格焊点的参量范围，为实际焊点微连接生产工艺提供合理的工艺指导。

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2024年第24卷第8期 pp. 080208

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基于SECS/GEM协议的芯片烘箱设备智能故障诊断算法设计^*

梁达平,赵玉祥,张进兵

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0071

摘要（83）

PDF （1102KB）（74）

针对芯片烘箱设备故障排查困难，提出了一种改进型贝叶斯网络故障诊断算法。利用SECS/GEM通信协议从设备端获取故障报警数据，建立芯片烘箱设备故障树。将故障树映射转换为贝叶斯网络，通过对贝叶斯网络反向推理计算得到可用于指导维修工作的诊断决策树。将历史故障样本数据代入算法模型中进行验证分析，验证结果表明，按照诊断决策树进行故障诊断能够将诊断误差率控制在5%左右，满足企业用户要求，具有较高的应用价值。

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2024年第24卷第7期 pp. 070501

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一种蝶形封装多路光收发模块可靠性评价与应用研究

王亚男;张洪伟;王文炎;常明超

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0092

摘要（83）

PDF （2072KB）（81）

介绍了1种蝶形气密封装4路并行光收发一体模块的工作原理，针对高可靠应用开展了可靠性评价方法研究。通过评价光模块的平均发射光功率、消光比、接收灵敏度的温度特性，以及接收灵敏度与传输速率的关系等特性，结合寿命考核及应用适应性评价得出了该模块应用的边界条件，并研究了满足高可靠应用的高速数据传输的典型应用方法，提供了典型的应用电路设计、控制程序设计以及模块装联方式，为高可靠应用系统的大容量高速数据传输提供了1种新的方法。

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2024年第24卷第8期 pp. 080204

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基于田口法的高热可靠性DFN封装最优结构参数仿真研究^*

庞瑞阳,吴洁,王磊,邢卫兵,蔡志匡

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0171

摘要（83）

PDF （1823KB）（86）

随着电子技术的不断发展，芯片越来越向系统级封装方向发展，封装行业迎来了新的挑战和机遇。封装能为芯片提供机械支撑、电气连接与散热，因此其可靠性研究备受关注。双平面无铅（DFN）封装是一种无引线的表面贴装封装技术，不合理的材料组合或结构设计会导致翘曲或应力集中现象，直接影响封装体的共面度及可靠性，引发芯片断裂、焊接分层等问题。针对典型DFN封装结构，采用有限元仿真分析方法，研究特定封装产品在回流焊后以及热循环载荷下关键部位的翘曲和应力。采用田口法对DFN封装设计参数进行评估与优化，获取最优结构参数组合，将其与实际产品仿真结果进行对比，验证了仿真模型的合理性，为高可靠性DFN封装的实际生产提供了理论指导。

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2024年第24卷第12期 pp. 120203

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一种基于FPGA的AD936x基带接口设计^*

张跃为,于宗光,陆皆晟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0068

摘要（83）

PDF （1654KB）（83）

在目前主流的软件无线电中，模数转换器（ADC）的速率和分辨率都较高，对于更高效率的数字接口的需求越来越大。为了满足目前实际应用对高速抗干扰、高可扩展性、低功耗等的需求，降低高速率传输下的抖动、毛刺导致的误码率，设计了一种基于FPGA的AD936x基带接口模块，重点介绍了该模块的系统组成以及ADC与FPGA之间的低电压差分信号双倍数据速率（LVDS DDR）、时钟采样、差分转换、帧数据同步、可配置延迟等关键技术。数据传输实验结果表明，该接口模块具有可靠的高速抗干扰数据传输能力，相对于传统的基带接口，具有高速率、高可靠、低功耗、高可配置性等特点。

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2024年第24卷第3期 pp. 030303

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In掺杂Sn-1Ag-0.7Cu-3Bi-1.5Sb-xIn/Cu互连结构在热载荷下的损伤

李泉震,王小京

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0178

摘要（80）

PDF （1446KB）（114）

为了应对消费电子端苛刻的热可靠性需求，研究探讨了在170 ℃等温时效条件下，不同热时效时间（0 h、1 000 h、2 000 h）Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-1Ag-0.7Cu-3Bi-1.5Sb-12In、Sn-1Ag-0.7Cu-3Bi-1.5Sb-17In以及Sn-20In-2.8Ag焊点的熔融特性、微观结构、力学性能。研究发现，掺杂In会降低固相、液相和峰值温度，同时增加熔化范围。当In的质量分数超过12%时，基体中出现γ-InSn₄相，焊点合金出现双相基体。In的加入使焊料/铜界面IMC从Cu₆Sn₅转变为Cu₆(Sn, In)₅。在等温老化过程中，In的加入会促进Cu₆(Sn, In)₅的生长，但能抑制Cu₃(In, Sn)的生长。在时效过程中，12In/Cu焊点的综合剪切性能最佳，具有较高的剪切力和较为优异的剪切强度。该实验对于控制界面化合物的生长、探索掺杂高In对焊点性能的影响以及稳定焊点结构都具有实际意义。

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2024年第24卷第12期 pp. 120101

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面向高密度数字SiP应用的封装工艺研究

柴昭尔, 卢会湘, 徐亚新, 李攀峰, 王杰, 田玉, 王康, 韩威, 尹学全

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0010

摘要（80）

PDF （1156KB）（71）

面向高密度数字系统级封装（SiP）应用，采用多芯片一体化封装技术，在系统内部集成了数字信号处理器（DSP）以及外围的DDR3、SPI Flash、Nor Flash、Nand Flash、低压差稳压器（LDO）等多颗芯片，并基于高密度陶瓷封装基板及表面多层薄膜工艺实现了各芯片之间的高速互连。此外，利用无硅通孔转接板工艺完成了DDR芯片从引线键合到倒装的封装形式的重构，在保证传输距离的同时也保证了芯片封装尺寸的最小化。在35 mm×40 mm的封装尺寸内实现了一个具备数字信号处理功能的最小系统。所涉及到的技术为通用基础技术，可广泛应用于其他高密度封装产品中。

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2025年第25卷第1期 pp. 010204

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基于GaAs工艺的超宽带低插入损耗高通滤波器^*

王文斌,闫慧君,姜严,吴啸鸣,张圣康,施永荣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0128

摘要（79）

PDF （956KB）（69）

基于GaAs工艺设计了一款超宽带低插入损耗高通滤波器，在传统的高通滤波器中加入LC并联谐振电路，构建了一种新颖的拓扑结构，形成了高电阻、低电流的电路条件，同时促进了滤波器单元间的内部耦合，提升了带外抑制能力，改善了电路的陡降性。利用ADS仿真软件进行仿真设计，并对芯片进行了流片验证。该款高通滤波器的截止频率为28 GHz，带内插入损耗小于1.8 dB，芯片尺寸为1.65 mm×0.635 mm×0.1 mm，在DC~2 GHz的带外抑制大于等于77 dB，在DC~4 GHz时陡降为135 dB。

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2024年第24卷第10期 pp. 100301

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基于Chisel语言的异步FIFO设计及验证

蒋文成;黄嵩人

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0122

摘要（77）

PDF （1116KB）（72）

采用敏捷硬件开发语言Chisel，对数字系统设计中经常使用的异步先进先出（FIFO）进行设计，使用Chisel语言特性提高了设计效率和质量。使用ChiselTest框架对所设计的异步FIFO进行基本功能仿真验证，使用通用验证方法学（UVM）进行更加完备的功能仿真验证，再使用Quartus Ⅱ软件进行逻辑综合。对比使用Chisel语言与使用传统硬件描述语言（HDL）设计的异步FIFO综合结果，结果表明，使用传统HDL语言设计的异步FIFO消耗了50个组合逻辑单元，而使用Chisel语言设计的异步FIFO，综合后仅消耗了39个组合逻辑单元。

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2024年第24卷第9期 pp. 090302

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微纳铜材料的制备及其在封装互连中的应用^*

彭琳峰，杨凯，余胜涛，刘涛，谢伟良，杨世洪，张昱，崔成强

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0008

摘要（77）

PDF （3006KB）（97）

半导体器件的快速发展对封装互连材料提出了更高的要求。微纳铜材料具有良好的导电、导热和机械性能。与常用的微纳银相比，微纳铜具有更强的抗电迁移能力和更低的成本，在封装互连领域被广泛应用。微纳铜材料的制备方法可分为化学法、物理法、生物法3类，其中化学液相还原法以低成本、高可控、工艺简单等优势占据重要地位。不同的封装互连工艺步骤需要不同形貌的微纳铜颗粒。微纳铜材料在封装互连中主要应用于芯片固晶、Cu-Cu键合、细节距互连等工艺，探讨了微纳铜材料在以上工艺中的应用，并对微纳铜材料在封装互连中的应用进行展望。

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2025年第25卷第1期 pp. 010202

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基于改进滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制^*

许卫;贾洪平

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0090

摘要（76）

PDF （3066KB）（45）

针对永磁同步电机无传感器控制的传统滑模观测器（SMO）算法存在系统抖振以及转速位置误差较大的问题，提出了一种改进的SMO算法，引入估算反电动势反馈，利用饱和函数代替开关函数，用变趋近率替换固定滑模增益，根据Lyapunov方法验证了系统的可靠性，再通过锁相环（PLL）获得准确的转子位置和速度信息，最后通过Simulink搭建仿真模型并进行相关试验，仿真和试验结果表明，改进后算法的控制性能更加优越。

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2024年第24卷第8期 pp. 080502

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一种可暂停的低功耗DMA控制器设计及验证

苏皇滨,林伟,林伟峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0029

摘要（76）

PDF （1287KB）（82）

通过分析直接内存存取（DMA）控制器的工作原理和主要功耗来源，发现其在空闲状态时依然存在功耗较高的问题，为了解决空闲状态功耗损失问题以及满足DMA控制器实际传输过程中可能出现的暂停需求，提出了一种可暂停的低功耗DMA控制器设计方案。采用自适应时钟控制机制，通过加入时钟门控技术，根据DMA数据传输需求动态调整时钟，使DMA引擎模块功耗降低了62%。针对暂停需求，采用了一种可暂停的控制策略，通过加入暂停指令，实现对DMA传输的实时暂停和恢复，提高了DMA控制器的灵活性。为了保证DMA控制器功能的正确性和完备性，采用基于覆盖率驱动验证（CDV）的验证策略，划分DMA控制器的功能点，针对每个功能点编写测试用例，搭建通用验证方法学（UVM）仿真验证平台，进行大量随机测试和定向测试，给出测试的结果以及完整的覆盖率分析结果。

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2024年第24卷第3期 pp. 030302

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基于小型化模块相位噪声的间接测试方法

胡劲涵,陈文涛,邵海洲

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0020

摘要（75）

PDF （1122KB）（96）

收发电路模块的本振信号质量对系统的整体性能有重要影响。小型化模块由于尺寸的限制，无法在本振的输出端设置测试端口，因此无法直接在本振的输出端准确地测试相位噪声。提出了一种针对小型化收发电路模块本振信号相位噪声的间接测试方法，该方法需要测试模块的输入/输出信号的功率、相位噪声以及整个收发通路的增益和噪声系数，通过公式计算得到本振信号的相位噪声。采用此方法对小型化收发电路模块进行测试，将得到的相位噪声结果与器件指标进行对比，两者高度一致，从而验证了间接测试方法的正确性和有效性。

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2024年第24卷第3期 pp. 030203

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基于CKS32F103微处理器的无线设备软件升级方法^*

赵志浩,沈伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0036

摘要（75）

PDF （1351KB）（53）

物联网无线设备软件的批量升级存在速度慢、一次性升级成功率低的问题。每个无线设备对广播数据做分析处理，生成数据链表，根据数据链表对升级数据做出带有指向性信息的应答，升级数据的广播可以做到定向覆盖。试验结果表明，与传统点对点的方式相比，点对点与广播式相结合的软件升级方法的升级速度提升约60倍，一次性升级成功率达到100%。该方法为物联网设备批量升级软件程序提供了一种快速、可靠的升级方法。

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2024年第24卷第4期 pp. 040501

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适用于Flash型FPGA的宽范围输出负压电荷泵设计

吴楚彬,高宏,马金龙,张章

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0106

摘要（75）

PDF （1610KB）（68）

在Flash型FPGA的编程、擦除和回读检验等操作中，需要对Flash单元提供不同的正负高压偏置。提出一种适用于Flash型FPGA的负压电荷泵，该电荷泵采用三阱Flash工艺，消除了衬偏效应和衬底漏电的影响。电荷泵主体采用双支路并联结构，级数为6级。通过参考电压产生电路提供不同的输入参考电压，并结合电荷泵控制系统，可以实现电荷泵输出电压的自由调节，满足Flash型FPGA编程、擦除的负压要求。基于0.13 μm Flash工艺对电荷泵进行设计及流片，在200 pF负载电容下，实测得到-5.5 V输出的建立时间仅为8 μs，输出纹波为72 mV，-17.5 V输出的建立时间为30 μs，输出纹波仅为56 mV，满足Flash型FPGA操作要求。

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2024年第24卷第7期 pp. 070303

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电编程熔丝的冗余备份及修正设计策略

胡晓明,晏颖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0132

摘要（74）

PDF （2194KB）（54）

由于工艺、制造和环境等原因，电编程熔丝（eFUSE）存储的数据信息可能发生意外改变，需要通过专门设计对数据进行冗余备份或对失效数据位进行修正，前者是对2个互为冗余的数据位进行相同编程操作，多用于eFUSE的现场编程；后者对失效数据位的修正大多采用的是串行冗余修正模式，但由于其存在延时随失效位数目增加的问题，一种以同步方式修正失效数据位的并行解决策略被提出并实现验证。

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2024年第24卷第10期 pp. 100303

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基于0.15 μm GaAs工艺的高阻带抑制低通滤波器设计^*

姜严,吴啸鸣,闫慧君,王文斌,嵇华龙,施永荣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0127

摘要（73）

PDF （817KB）（74）

射频低通滤波器是射频电路的重要组件之一，它基于电感和电容的特性，具有阻止高频信号而通过低频信号的作用。基于GaAs集成无源器件技术，使用ADS仿真软件，在滤波器设计中的特定位置使用不同品质因数（Q值）的电感，最终设计实现了一款性能优良的高阻带抑制低通滤波器。测试结果表明，在通带DC~17 GHz内，滤波器插入损耗≤2.28 dB，回波损耗≥14.5 dB，其带外抑制在22 GHz处达到23 dB，在26~50 GHz处≥43 dB，芯片尺寸为1.4 mm×0.55 mm×0.1 mm，该滤波器性能优异。

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2024年第24卷第10期 pp. 100302

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一种模拟边界扫描的FPGA高可靠自更新方法

李晓林,贾祖琛,田卫,武媛媛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0147

摘要（72）

PDF （1572KB）（57）

针对FPGA+PROM设计架构中不支持动态重构功能的型号产品，在不增加额外器件的前提下，提出了基于边界扫描模拟技术的FPGA自更新方法，同时研究了升级过程中的可靠性保障措施，做到高可靠、无感化更新。这种设计方式可在型号产品不开盖、不使用USB-JTAG的情况下完成PROM的在线升级，为军用嵌入式计算机提供了一种PROM在线升级的能力，在武器产品的可维修性、保障性等方面具有重要的意义。

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2024年第24卷第10期 pp. 100306

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内嵌NPN结构的高维持电压可控硅器件^*

陈泓全,齐钊,王卓,赵菲,乔明

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0081

摘要（72）

PDF （1548KB）（61）

针对传统可控硅（SCR）器件触发电压高、维持电压低、闩锁风险大等问题，提出了一种内嵌NPN结构的高维持电压SCR器件。维持电压由传统器件的1.2 V显著增大到10.3 V。与传统结构相比，该新型SCR结构体内存在2条电流路径，通过嵌入的NPN电流路径延缓了器件中寄生PNP管的开启过程，抑制了SCR结构里NPN与PNP的正反馈过程，使得SCR电流路径在电流较大时才能完全开启，从而达到提高维持电压的目的。基于半导体器件仿真软件，模拟了器件在直流下的电学特性，分析其工作机理并讨论了关键器件参数对其电学特性的影响。

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2024年第24卷第7期 pp. 070401

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N多晶电阻的温度漂移影响因子及工艺研究

陈培仓,周凌霄,洪成强,王涛,吴建伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0070

摘要（72）

PDF （1089KB）（77）

多晶电阻在集成电路中应用广泛，可用作电路负载、阻尼、分压或分流，但是在实际使用过程中，多晶掺杂电阻的阻值由载流子浓度和迁移率决定，而2者都会受到温度的影响，因此多晶电阻的阻值随温度的变化而变化，且存在一定的温度系数。对N多晶电阻的温度漂移影响因子展开研究并进行分组实验验证，制备出了温度系数在±10×10^-6/℃以内的低温度漂移、高精度半导体N多晶电阻，保证了不同温度环境下电路的工作稳定性，为高稳定电路设计了提供参考依据。

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2024年第24卷第5期 pp. 050403

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带窗口比较器的高速RS-485接收器

贺凌炜;蒋志林

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0129

摘要（71）

PDF （1239KB）（51）

将窗口比较器和高速比较器相结合，在实现RS-485接收器开路、短路和端接失效保护功能的前提下，解决了阈值偏斜方法造成的工作速率低的问题。采用5 V工艺，在稍增接收器静态功耗（5%）和版图面积（10%）后，将工作速率提高到了50 Mbit/s。

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2024年第24卷第9期 pp. 090304

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基于TEC和平板热管的LED散热器结构优化设计^*

高杰,樊凤昕,马丹竹,建伟伟,李壮

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0063

摘要（70）

PDF （2052KB）（99）

LED结温对其寿命和光效具有显著影响。高效的热管理对保持LED的性能稳定非常重要。为了有效降低LED结温、满足散热需求及特定场所的应用需求，结合热电冷却器（TEC）和平板热管（FPHP）重新设计了散热器结构，利用响应面法构建了针对散热器参数的双目标函数，通过非支配排序遗传算法（NSGA-II）求得Pareto最优解。基于散热器结构的最优值对TEC电流进行单因素优化分析，结果表明，优化后的LED最高结温比不采用TEC时的LED最高结温降低了23.3%，充分证明了优化散热器结构的有效性。

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2024年第24卷第5期 pp. 050205

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基于氮化铝陶瓷的收发组件射频信号拖尾研究

赵俊顶;任屹灏;陈晓青;张端伟;陈家明

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0098

摘要（69）

PDF （1076KB）（74）

以收发组件为应用背景，发现基于氮化铝陶瓷基板的射频电路导致射频信号拖尾，而射频信号拖尾时间直接影响接收通道限幅恢复时间，进而严重影响收发系统的接收灵敏度。研究发现氮化铝陶瓷是一种压电半导体材料，在射频信号传输过程中会产生压电效应，进而导致射频信号拖尾，传输功率越大产生的压电效应越强、射频信号拖尾时间越长。研究成果对于大功率收发组件电路基板选用具有理论指导意义和工程应用价值，特别是在高精测高、超近测距等雷达应用领域。

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2024年第24卷第8期 pp. 080403

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一种T/R多功能芯片评估系统中的数字设计

蒲璞,黄成,刘一杉,戴志坚

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0179

摘要（67）

PDF （2061KB）（26）

T/R多功能芯片是相控阵雷达中的关键元器件，包含射频、数字以及驱动等电路模块，其电性能和功能评估过程极为复杂。在电性能及功能评估过程中，要求数字时序控制信号能够灵活配置，被测量电路的输入时序与其响应结果能一一对应，数字回读信号能直观显示。基于FT245RNL USB接口芯片和EP4CE10E22C8 FPGA，设计了一种针对T/R多功能芯片评估的控制电路，结合矢量网络分析仪、源表等仪器，完成了对芯片电性能和功能的评估。结果表明，上位机应用软件能准确地控制数字信号的收发。该方案在T/R多功能芯片评估系统的数字设计上表现出良好的通用性，为该类电路的评估提供了一种比较实用的思路。

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2024年第24卷第12期 pp. 120102

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一种高速宽范围共模电压搬移结构

贺凌炜, 孙祥凯

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0154

摘要（67）

PDF （997KB）（56）

基于多点低电压差分信号（MLVDS）电路的长距离信号传输中对接收器的宽输入范围需求，提出了一种高速宽范围共模电压搬移结构，该结构能在差模电压不受影响的前提下对共模电压进行搬移，从而提高后级比较器输入信号质量，维持整体接收器工作频率。所设计的MLVDS接收器电路基于3.3 V工艺完成了仿真验证，结果表明其差分输入可在-5～15 V的共模电压内，高速接收差模大小为50 mV的差模信号。该结构适用于多种高速I/O接口电路设计。

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2024年第24卷第11期 pp. 110301

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金刚石离子注入射程及损伤的模拟研究

袁野, 赵瓛, 姬常晓, 黄华山, 倪安民, 杨金石

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0153

摘要（65）

PDF （2107KB）（44）

摘 ?要：离子注入法作为改善半导体材料表层电学性能的有效方法，被应用于金刚石基半导体器件的制造过程中。使用SRIM软件模拟并研究了Ar⁺、N⁺、B⁺、P⁺、As⁺等离子在不同能量（20 ~300 keV）和不同入射角度（0°~40°）下注入金刚石时的射程，及其对金刚石造成的损伤，结果表明，离子的种类、能量和注入角度均是影响离子射程和造成靶材损伤的重要因素，且各有其影响规律。通过改变这些参数，能够精准控制注入离子在金刚石中的射程和靶材损伤程度，为相关科研生产工作提供指导。

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2024年第24卷第11期 pp. 110402

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基于时钟的低功耗动态管理方法研究

林健,姜黎

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0058

摘要（65）

PDF （1304KB）（88）

在集成电路设计过程中，随着其集成度的不断提高，功耗也成为了不得不考虑的问题。介绍了当前低功耗技术的研究现状，描述了低功耗的设计方法。在低功耗时钟门控技术的基础上提出了一种基于时钟的低功耗动态管理方法，在ADP036DSP芯片中集成了一个低功耗模块，低功耗模块有3种不同的工作模式，即IDLE、STANDBY、HALT模式，用户可通过对寄存器的配置，进入到不同的低功耗模式。仿真结果表明，低功耗模式能够被正常唤醒，且能够有效降低功耗。

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2024年第24卷第5期 pp. 050303

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IMC厚度对混装焊点热疲劳寿命的影响研究^*

冉光龙，王波，黄伟，龚雨兵，潘开林

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0009

摘要（65）

PDF （2081KB）（104）

焊点的疲劳寿命成为衡量其长期可靠性的关键指标。金属间化合物（IMC）厚度对焊点的疲劳寿命有着显著影响。研究IMC厚度对热循环条件下混装焊点疲劳寿命的影响，结果表明，随着IMC厚度的增加，焊点的热疲劳寿命不断降低。此外，焊点中应力和应变的分布受IMC厚度的影响较小，但其数值随着IMC厚度的增加而增加。同时，塑性应变也随着IMC厚度的增加而增加。基于Coffin-Manson模型得到混装焊点的热疲劳寿命与IMC厚度之间存在着对数关系。

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2025年第25卷第1期 pp. 010203

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嵌入分段半超结的p-栅增强型垂直GaN基HFET^*

杨晨飞,韦文生,汪子盛,丁靖扬

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0096

摘要（64）

PDF （4209KB）（72）

元胞面积相同的增强型垂直GaN/AlGaN异质结场效应管比横向HFET能承受更高的电压和更大的电流，适用于大功率领域，但在耐压时漂移区场强峰值高而容易提前击穿。提出了一种嵌入分段半超结的增强型垂直HFET，利用p型掺杂GaN栅和p⁺型掺杂GaN电流阻挡层抬高GaN/AlGaN异质结导带至费米能级之上，在栅压为0时夹断异质结的2DEG沟道，实现增强功能；在漂移区两侧插入2段p-GaN柱，形成p/n/p型离散半超结，改善电场均匀性。采用Silvaco TCAD软件模拟了Al组份、CBL浓度、p-GaN柱的宽度和厚度等参数对器件性能的影响。结果表明，相比于包含普通半超结的HFET，本器件的击穿电压提升了8.67%，静态品质因数提升了11.25%，导通延时缩短了16.38%，关断延时缩短了3.80%，可为设计高性能HFET提供新思路。

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2024年第24卷第8期 pp. 080402

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一种基于汉明码纠错的高可靠存储系统设计

史兴强,刘梦影,王芬芬,陆皆晟,陈红

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0067

摘要（63）

PDF （1077KB）（56）

为提高片上存储的可靠性，设计了一种基于汉明码纠错的高可靠性存储系统。该电路包括检错纠错（ECC）寄存器模块和ECC_CTRL模块。CPU可通过高级高性能总线（AHB）配置ECC寄存器以实现相应功能，SRAM和Flash的读写数据则通过ECC_CTRL模块进行校验码的生成和数据的检错纠错。仿真结果表明，该高可靠存储系统能够检测单bit和双bit错误，纠正单bit错误，提高了数据存储的可靠性，同时可将发生错误的数据和地址锁存在寄存器中，以便用户规避访问发生错误的地址。

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2024年第24卷第7期 pp. 070301

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用于酵母菌检测的微波超材料传感器^*

宋怡然;梁峻阁;顾晓峰

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0088

摘要（62）

PDF （1129KB）（63）

在食品加工领域，监测酵母菌的含量对产品的产率和安全性有着极其重要的意义，常用的平板计数法等传统方法存在操作复杂、检测时间长、设备体积大等问题，因此有必要开发一种新型的酵母菌传感器以满足食品加工领域的复杂需求。提出了一种操作简单、非接触、低成本和小型化的微波超材料生物传感器，用于检测浓度范围为5×10¹~5×10⁴ CFU/mL的酵母菌溶液。该微波传感器将超材料结构与叉指电容结构相结合，实现了设备的小型化，进一步增强了传感器表面的电场强度，提高了酵母菌检测的灵敏度。利用谐振频率和谐振幅值2个微波参数表征了不同浓度的酵母菌溶液，检测过程中谐振频率和谐振幅值的变化量分别为2.6 MHz和0.03 dB，实现了酵母菌溶液的传感。这项研究为食品加工领域酵母菌浓度的监测提供了新的方案，拓宽了微波生物传感的应用。

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2024年第24卷第8期 pp. 080501

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基于激光辅助瞬态液相微连接技术的热敏元件气密性封装工艺

霍永隽,宋佳麒,胡世尊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0134

摘要（61）

PDF （392KB）（143）

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2024年第24卷第6期 pp. 060601

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某型运算放大器失效机理研究

李鹏,解龙,刘曦

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0072

摘要（61）

PDF （2418KB）（67）

针对某系统调试过程中出现的某型运算放大器塑封固定后测试不合格问题，通过制定失效分析方案探究其失效机理。对失效样品进行电参数测试，发现输出电压异常，同时偏置电流、输入失调电压等参数超差，初步判定失效机理为静电损伤，随后进行I-V特性曲线测试和对比分析，确认第2路输入端口对正电源端口开路。通过X射线检测和颗粒碰撞噪声检测排查器件封装内部可能存在的缺陷及可动多余物，并将器件开封，观察内部结构和版图，发现Pin5处存在明显的击穿痕迹。以最大耐受值电压为起始电压，步进为100 V，对合格样品进行人体模型静电放电试验，验证了运算放大器因静电放电导致晶体管击穿烧毁的失效机理。

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2024年第24卷第7期 pp. 070202

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一种耐热、低温固化且强连接的地聚物封装材料

孙庆磊,李嘉宁,崔粲,李施霖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0139

摘要（58）

PDF （544KB）（91）

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2024年第24卷第7期 pp. 070601

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抗辐照电源监控电路的极限评估试验研究

文科，文闻，钟昂，余航，罗俊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0157

摘要（58）

PDF （1244KB）（62）

基于国内某款抗辐照电源监控电路开展了极限评估研究，分析该款产品的详细规范、核心参数、极限判据等内容。通过设计步进应力试验、寿命试验、辐照试验等，评估电路在电、热、机械等应力下的极限能力和失效模式，并对极限评估的方案有效性进行了验证。试验结果表明，设计的极限评估方案能够有效反映器件在各种极限条件下的性能，通过试验可以查出器件的设计薄弱环节和失效模式，为器件在设计、工艺以及材料方面的优化提供支撑。

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2024年第24卷第11期 pp. 110202

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一种高导热且绝缘的取向型碳纤维热界面材料

黄敏, 韩飞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0054

摘要（57）

PDF （545KB）（57）

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2025年第25卷第1期 pp. 010601

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一种隔离型母线电压和电流采集电路的设计

冯旭彪, 杨茜

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0169

摘要（56）

PDF （1041KB）（38）

针对供配电测试设备对开关电源母线电压、电流的隔离采样，提出了一种隔离型母线电压和电流采集电路的设计方案。基于硬件电路，分析了隔离式放大器NSI1311-Q1的工作原理，通过增加差分运放电路实现了数据的放大及单端模拟输出，继而设计了合理的隔离型采集电路并进行了相关公式推导。实验结果表明，该隔离采集电路的采样精度满足供配电测试设备对隔离数据的采集需求，且抗干扰性强，具有较强的工程实用价值。

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2024年第24卷第12期 pp. 120305

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基于泰勒级数近似的浮点开方运算器的设计

谌民迪,万江华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0049

摘要（53）

PDF （1041KB）（73）

基于泰勒级数展开式对浮点开方运算进行优化，设计了一个符合IEEE-754标准的精确浮点开方运算器。为了平衡开方运算器的整体性能，采用泰勒级数的二次展开式。为了解决算法中存在的不能进行精确舍入的问题，引入了一种校准方法，通过对初始近似值进行校准，获得了理想的误差范围。为了提高数据吞吐率和工作频率，对开方运算器shi用了5级流水线划分。仿真和综合结果表明，浮点开方运算器的误差小于0.5 ulp，关键路径延时为2.23 ns，面积为53478.240 μm²，功耗为12.52 mW。

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2024年第24卷第5期 pp. 050301

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基于CKS32系列MCU和LoRa的电机温度采集装置^*

胡晓涛

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0060

摘要（52）

PDF （1333KB）（68）

针对目前电机温度监测存在的不足，提出了1种基于CKS32系列MCU和LoRa的电机温度无线采集装置。装置采用的LoRa数据无线传输方式能有效解决有线传输存在的布线困难，以及ZigBee、WiFi等无线传输方式存在的通信距离短、功耗高和通信成本高等问题。为了得到精确的温度值，软件采用最小二乘分段线性拟合方法进行计算，仿真结果表明该方法的最大误差温度仅为0.18 ℃。装置的实际测试结果显示软件测温方法占用内存小、计算速度快、测温精准。同时，装置的最远通信距离能达到2.5 km，电池工作寿命能达到784 d，具有通信距离远、功耗低等优点，有较好的应用价值。

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2024年第24卷第5期 pp. 050501

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用于Si-APD的高能注入工艺优化研究

刘祥晟，荆思诚，王晓媛，张明，陈慧蓉，潘建华，朱少立

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0161

摘要（52）

PDF （1311KB）（44）

雪崩区注入能量对硅基雪崩光电二极管性能影响极大，大束流高能注入的工艺需求极高的设备成本。通过理论仿真计算和实验流片，调整雪崩区的注入能量和改善雪崩区的扩散时间，将注入能量从600 keV降低到390 keV，并在低成本的中束流离子注入机上对比验证。优化前后的器件性能都满足规范要求，参数上无明显差异。工艺方法简单可控，能有效降低注入设备成本，提升硅基雪崩光电二极管产能。

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2024年第24卷第11期 pp. 110403

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基于输电线异物的轻量级目标检测方法研究

徐玲玲, 林伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0167

摘要（51）

PDF （1408KB）（32）

输电线路上的异物检测对确保电力系统安全运行至关重要。为了提高输电线异物识别效率，改进了YOLOv3-Tiny模型。首先在头部网络中，采用深度可分离卷积替代标准卷积、归一化和激活函数结构，分离空间和通道相关性，降低卷积计算量，提高了识别的速度；其次，引入了考虑距离损失、高宽损失的EIoU的损失函数替代原始的损失函数，使得模型找到边界框预测与类别预测之间的最佳点，从而提升算法的检测效果。消融实验验证了这些改进的有效性，结果表明，改进后的模型在保持高精度的同时，检测速率（FPS）提高了2.02倍，减少了74.17%的参数量，大幅降低了计算资源需求。该算法在资源受限环境中表现出色，具备实际应用价值。

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2024年第24卷第12期 pp. 120501

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基于纳米铜膏的导电结构激光并行扫描烧结成型技术^*

王文哲，李权震，余胜涛，笪贤豪，何伟伟，杨冠南，崔成强

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0016

摘要（49）

PDF （1851KB）（23）

针对柔性基板中导电结构的快速成型，对纳米铜膏的多道激光并行扫描烧结技术进行了优化。探究了不同功率和填充间距对激光烧结过程中的纳米铜膏烧结形貌和电阻率的影响，得出最佳的工艺参数。适当缩小间距可提高烧结程度和导电性，但间距过小易导致基板过热。实验结果表明，最佳工艺参数组合为功率170 mW、间距10 μm、光斑直径15 μm，此时烧结线路呈现金属铜色，并形成网状烧结结构，测得电阻率为5.32×10^－6 Ω·cm。对比聚酰亚胺（PI）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜在激光烧结过程中的效果，分析了基板的耐热性和透光性对烧结效果的影响机理，为后续清洗工艺提供可行性参考。

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2025年第25卷第1期 pp. 010402

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功率器件封装纳米浆料材料、低温烧结工艺及机理研究进展综述

王一平, 于铭涵, 王润泽, 佟子睿, 冯佳运, 田艳红,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0058

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面向大规格矩阵协方差运算的高性能硬件加速器设计^*

陈铠, 刘传柱, 冯建哲, 滕紫珩, 李世平, 傅玉祥, 李丽, 何国强

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0172

摘要（46）

PDF （1661KB）（43）

随着雷达系统向多通道、高带宽方向发展，大规格矩阵带来的协方差运算实时性问题限制了空时二维自适应处理（STAP）技术在先进机载雷达平台上的应用。提出了一种高性能硬件加速器设计方法，旨在满足日益增长的大规格矩阵协方差处理需求，同时提高低功耗约束下的运算效率。加速器由运算部件、控制模块、存储模块和DMA控制器组成，通过对矩阵按列分段处理的方式，在硬件存储资源有限的条件下，支持最大256×8192的矩阵协方差运算。设计了下三角运算控制逻辑，降低了运算量，并提出了一套高并发乒乓存储、流水乘累加树处理机制，提高了处理效能。流片测试结果表明，该加速器处理大规格矩阵协方差运算时性能为算力接近的CPU核的70倍以上。

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2024年第24卷第12期 pp. 120306

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基于Python语言的基站自动化校准系统

李勇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0164

摘要（46）

PDF （1594KB）（37）

为适应多方通信的需求，复杂无线通信系统对射频单元功率控制有较高要求。要明确射频单元的收发功率，必然要对接收和发射模块分别进行校准。详细介绍了校准原理和校准步骤，并给出了一个校准结果样例。使用Python语言实现了收发模块校准自动化。这种校准方法具有较高的可靠性，可以推广到有功率控制要求的其他射频单元中。

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2024年第24卷第12期 pp. 120302

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发动机压力传感器补偿电路优化设计

李宇飞,石群燕,邹兴洋

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0028

摘要（46）

PDF （1037KB）（58）

以某型发动机为平台，结合起动供油规律和试验数据，得出了压力传感器的精度要求。针对原压力传感器精度不满足要求的问题，在改动量最小的前提下，设计了一种以信号调理芯片MAX1452为核心的补偿电路。经试验验证，改进后的传感器精度优于±0.3%。发动机采用改进后的传感器，在地面起动时，未出现因压力测量误差导致的起动失败；在高原起动时，不经过传感器校准，起动成功率也得到大幅度提升。该方案提高了发动机起动成功率，有效减少了因大气温度或海拔高度变化对传感器校准工作的影响。

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2024年第24卷第3期 pp. 030301

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单BJT支路运放失调型带隙基准电路

王星,相立峰,张国贤,孙俊文,崔明辉

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0166

摘要（45）

PDF （1191KB）（51）

提出一种单双极结型晶体管（BJT）支路运放失调型带隙基准电路，与传统带隙基准相比，所提出的带隙基准具有更少的BJT和无源元件，功耗更低。该带隙基准结构的BJT的发射极-基极电压V_BE与绝对温度成反比（CTAT），基于运算放大器工作在亚阈值区的非平衡输入对管的栅极-漏极电压的差值ΔV_GS与绝对温度成正比（PTAT），通过单BJT支路线性叠加，得到带隙基准电压。所提出电路通过两级运放和具有源跟随功能的单BJT支路构成闭环负反馈系统，运放电路采用米勒电容进行频率补偿，提高系统稳定性。此外，通过在输出节点增加输出电容，改善高频情况下的电源抑制比（PSRR）。所提出的带隙基准电路基于标准SMIC 55 nm CMOS混合信号工艺制造，在-55~125 ℃范围内实现了15.7×10^-⁶/℃的温度系数，基准输出电压为1.27 V，PSRR在1 Hz、1 kHz、10 MHz时分别为-39.65 dB、-39.65 dB、-33.81 dB，功耗为0.730 μW，电路稳定时间为20 μs，无需启动电路，具有良好的性能指标。

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2024年第24卷第12期 pp. 120304

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基于CDCA-YOLOv8的无人机图像小目标识别

吴诗娇，林伟

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0013

摘要（42）

PDF （1264KB）（21）

为解决无人机航拍图像中小目标实例多、遮挡严重的问题，提出了一种新的小目标检测算法CDCA-YOLOv8。算法在骨干网络中引入了中心注意力机制，在降低计算复杂度的同时提升特征提取能力；结合可变形卷积网络的优势，改进了卷积模块，并设计了基于可变形卷积技术的C2f模块，增强多尺度特征提取。同时设计了基于自适应结构特征融合的检测头，以提高小目标检测的精度。实验表明，与YOLOv8n相比，CDCA-YOLOv8在VisDrone2019数据集上平均精度均值mAP_0.5提高了4.4个百分点，mAP_0.5∶0.95提高了3.1个百分点，展示了更优的小目标检测效果。

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2025年第25卷第1期 pp. 010501

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典型电源监控电路测试系统研制

文科,钟昂,戴畅,余航,罗俊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0137

摘要（42）

PDF （1460KB）（61）

基于典型电源监控电路TPS3307-18M的电特性开展测试系统研究，分析了该款产品电参数特性。从测试系统整体功能实现、外围仪器设备使用、测试准确性、可靠性评估等方面进行了评估，通过设计电源模块、控制模块以及自控恒流源模块等完成测试系统硬件设计，采用Visual Basic编程实现上位机界面和控制操作，最终实现电源监控电路的测试系统研制，同时也为类似产品测试系统研制与设计提供思路和参考。

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2024年第24卷第10期 pp. 100304

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R-DSP中二级Cache控制器的优化设计^*

谭露露,谭勋琼,白创

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0080

摘要（37）

PDF （1609KB）（42）

针对二级Cache控制器（L2）对于提升R数字信号处理器（R-DSP）访存效率和整体性能的重要作用，结合L2中涉及的内存安全维护和多请求访存仲裁问题，在现有R-DSP中L2基础上实现优化。首先，采用多重分块的存储组织结构，提高访存效率；其次，并行处理一级Cache控制器请求与外存请求，减小请求处理周期；最后，增加带宽管理与存储保护功能，合理仲裁访存请求并维护存储安全。实验结果表明，相较于传统设计，新设计在保护二级存储安全的同时实现带宽管理式访存仲裁。与现有R-DSP中的L2相比，新设计的存储体单拍最大可响应访存请求数量提升了1倍，一级请求和外存请求的平均处理时钟周期数分别降低25%和19.6%。

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2024年第24卷第7期 pp. 070302

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基于FPGA的高精度时间数字转换器设计与实现^*

项圣文，包朝伟，蒋伟，唐万韬

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0004

摘要（37）

PDF （1799KB）（10）

高精度时间间隔测量是激光测距、雷达、示波器等多种科学和工程领域中的关键技术。为了提高测量的精确度，使用FPGA器件抽头延迟链实现高精度时间数字转换器（TDC），通过脉冲计数法和抽头延迟线法实现完整时钟周期和非完整时钟周期的测量，并提出一种使用锁相环（PLL）动态调相功能测量延迟链精度的方法，PLL调相精度为15.625 ps，通过多级延迟链级联取平均值的方式减小PLL调相精度引入的测量误差，最小测量误差为0.312 5 ps。以紫光同创Logos2系列FPGA芯片实现TDC的设计，仿真验证和板级测试结果证明，使用50级延迟链能实现非完整时钟周期的测量，测量精度为71 ps，TDC时间间隔测量范围小于4.295 0 ms。

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2025年第25卷第1期 pp. 010302

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采用交叉耦合误差放大器的低压高增益LDO设计^*

张锦辉，朱春茂，张霖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0007

摘要（37）

PDF （1568KB）（13）

设计了一种低输入电压、高增益的LDO，其误差放大器采用交叉耦合结构来增大环路增益，并通过密勒电容和调零电阻的串联引入1个左半平面的零点，确保该电路的频率响应环路稳定性。采用0.35 μm标准CMOS工艺进行仿真，输入电压为1.5 V、负载最大电流为100 mA。仿真结果表明，构建的LDO可以将输出电压稳定在1.2 V，环路的低频增益在轻载的情况下高达122 dB，芯片面积为0.196 mm²，且相位裕度在重载情况下亦能做到大于58°，静态电流为21.2 μA。由于交叉耦合误差放大器的使用，电路的精度得到很大提高，负载调整率可以达到0.007%，所设计的LDO有较高的应用价值。

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2025年第25卷第1期 pp. 010305

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基于SiP的半导体激光器恒温控制及驱动系统设计

蔡洪渊，康伟，齐轶楠，邵海洲，俞民良

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0011

摘要（35）

PDF （1612KB）（14）

恒定的温度环境及稳定的电流注入是半导体激光器稳定工作的重要条件。传统恒温控制系统和光源电流驱动系统采用电压基准源、运放、功率三极管、MOSFET等分立器件实现，大量分立器件导致了系统电路复杂、可靠性低等问题。利用系统级封装（SiP）技术，将恒温控制系统与光源电流驱动系统进行高密度集成，实现了小型化、集成化、低成本的设计。通过系统级电路和热仿真分析，确保器件设计的可靠性。测试结果表明，该器件的参数满足要求。

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2025年第25卷第1期 pp. 010306

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第三代半导体封装结构设计及可靠性评估技术的研究进展

郑佳宝, 李照天, 张晨如, 刘俐

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0053

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镍电极MLCC排胶后残碳量及其电性能研究

蒋晋东，易凤举，陈沫言，程淇俊

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0003

摘要（35）

PDF （1336KB）（21）

多层陶瓷电容（MLCC）固有的坯体有机物残留导致产品可靠性低，其主要原因是排胶不充分。通过改变排胶工序的不同工艺条件，使用硫碳分析仪对排胶后坯体残碳量进行量化，结合破坏性物理分析、扫描电镜对烧成后的产品进行结构分析，并对成品进行电性能测试，探索残碳量与成品的电极连续性、电性能及可靠性之间的联系。结果表明通过增大气体交换、降低排胶升温速率、延长保温时间等手段可有效降低排胶后的残碳量，烧成MLCC的内电极连续性变得更好，容量和击穿电压等电性能数据得到提升，介质层变得更致密，使用寿命延长。所探讨的测定排胶充分性以及增加排胶充分性的方法可为MLCC工业生产中的排胶作业提供参考。

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2025年第25卷第1期 pp. 010401

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4通道X波段50 W功放模块设计

王洪刚,丛龙兴

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0163

摘要（35）

PDF （1618KB）（40）

基于GaN功放模块的阵列化应用，采用GaN功率单片和栅极调制设计了一款4通道X波段50 W功放模块，该模块在频段为8~12 GHz、工作电压为+28 V、脉宽为200 ns~700 μs、周期为1 μs~2.8 ms的工作条件下，功率增益大于42 dB，功率附加效率超过28.7%，饱和输出功率大于47 dBm。

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2024年第24卷第12期 pp. 120301

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适用于STT-MRAM的写电压产生电路设计

莫愁，王艳芳，李嘉威，陆楠楠

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0001

摘要（30）

PDF （1315KB）（8）

自旋转移力矩随机磁存储器（STT-MRAM）是一种新型的非易失性存储器，在各行各业均具有广泛的应用前景。STT-MRAM使用磁隧道结（MTJ）器件来存储信息，写电压通常是零温度系数的，但MTJ的临界翻转电压具有负温度特性，高温时写电压与临界翻转电压相差较大，影响器件寿命，低温时写电压与临界翻转电压接近，甚至可能低于临界翻转电压，导致写入困难。针对MTJ的临界翻转电压的负温度特性，设计了一款宽温区温度自适应的写电压产生电路，在-40~125 ℃下为MTJ提供稳定的写电压，实现宽温度范围尤其是低温下数据的正常写入，并提高了高温下器件的寿命。经过后仿真验证，该电路在-40~125 ℃温度范围内均能实现MTJ成功写入，且写入电压与临界翻转电压的差值在100 mV左右。

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2025年第25卷第1期 pp. 010301

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大规模Flash型FPGA整体功能仿真验证方法研究

蔺旭辉，马金龙，曹杨，熊永生，曹靓，赵桂林

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0014

摘要（29）

PDF （1309KB）（21）

提出了一种大规模Flash型FPGA整体电路编程后功能仿真验证的方法。通过对核心Flash单元建立数字Verilog等效模型，采用整体数字仿真验证和模拟仿真验证的方法，结合编程功能案例，对器件内部所有的资源模块进行功能仿真验证，并且提出了加快整体电路数字仿真速度的方法。将提出的仿真验证方法成功应用于大规模Flash型FPGA芯片设计验证，得到了正确的验证结果，整体电路仿真验证速度得到了显著提升。

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2025年第25卷第1期 pp. 010308

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一种应用于胎压监测系统的低功耗低频唤醒接收机

杨艳军,陈鸣,钟福如,黄成强

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2024.0165

摘要（29）

PDF （1417KB）（30）

基于X-Fab 0.18 μm CMOS工艺，设计实现了一种应用于胎压监测系统的低功耗低频唤醒接收机。采用参考源来为接收机的其他模块提供偏置，以减小温度和工艺参数的影响，同时采用电容耦合的方法来消除直流失调。该接收机采用幅移键控（ASK）解调方式，载波频率为125 kHz，数据传输速率为4 kbit/s。接收机的版图面积为0.11 mm²。后仿真结果表明，在tm工艺角和1.8 V电源电压的条件下，该接收机工作电流为2.52 μA；在各种工艺角下，电压灵敏度为0.4 mV（峰峰值），接收信号强度指示信号的对数线性误差小于+0.1/-0.2 dB。

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2024年第24卷第12期 pp. 120303

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基于神经网络的PCB电源分配网络阻抗预测方法

段克盼，贾小云，韩东辰，蒋建伟，杨振英，郭宇

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0012

摘要（28）

PDF （1587KB）（17）

针对传统电源分配网络（PDN）建模及计算方法存在的局限性和高计算资源消耗问题，提出了一种基于深度学习的PDN阻抗预测方法（URPNet）。该方法在融合PCB不规则形状、多叠层信息及多种电容端口位置信息的基础上，采用U型编解码结构和残差单元来处理特征，通过多层感知机（MLP）及全连接（FC）层对特征进行解码和重构，从而提升网络的特征处理能力。实验结果显示，URPNet模型的决定系数R2达到0.999，均方根误差为0.431，相较于现有深度学习方法，URPNet在通用性较强的同时预测结果更准确。此外其计算速度快，能够在不到1 s的时间内完成预测，可以有效应对PDN设计中的挑战。

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2025年第25卷第1期 pp. 010307

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一种正负电源供电伺服系统中的半桥驱动电路设计^*

孙鹏飞，李昕煜，张志阳

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0006

摘要（28）

PDF （1184KB）（22）

针对正负电源供电的直流电机伺服系统，通常采用半桥驱动电路对电机进行调速与控制。相比于全桥驱动电路，半桥驱动电路结构简单，且节省功率器件，能够提高驱动效率，具有一定的应用优势。详细介绍了一种用于正负电源供电直流电机伺服系统中的半桥驱动电路的设计方法。介绍了电路的设计思路，对电路中的方波积分、脉宽调制、死区时间设置、电压自举及半桥驱动等模块的工作原理及设计方法进行了详细阐述，并通过仿真输出波形和样机实际输出波形验证了该设计方法的合理性。

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2025年第25卷第1期 pp. 010304

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先进电子封装用焊锡球关键尺寸检测研究

李赵龙, 王同举, 刘亚浩, 张文倩, 雷永平

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0055

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光电共封装技术及其在光学相控阵中的应用研究

张郭勇,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0067

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一种自激式推挽隔离变换电路设计

郭靖，孙鹏飞，袁柱六

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0005

摘要（25）

PDF （1071KB）（17）

电子设备供电常采用分布式供电架构，将一次电源通过直流-直流功率变换为电子设备所需的各种电压和功率。电子设备的端电压越来越低（如给MCU、FPGA等器件供电的电压为1.5~3.3 V），而电子设备中一些信号数字电路、驱动电路等需要电压为5 V或者12 V、功率约为1 W的小功率供电电源，同时需要隔离主功率电路和信号电路的相互干扰，保证信号电路的精密度和信号完整性，如果从一次电源母线直接进行功率变换，转换效率低、体积大、质量大。为满足电子设备的供电需要以及对效率、体积、质量的要求，基于Royer变换电路提出一种自激推挽式隔离变换电路，通过研究该电路的工作原理，进行模态分析，给出了关键元器件参数的计算与设计过程，在此基础上通过电路试验研制出样品，验证了其可行性。

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2025年第25卷第1期 pp. 010303

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功率模块封装用环氧树脂改性技术的应用进展

曹凤雷, 贾强, 王乙舒, 刘若晨, 郭褔,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0056

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一种高精度离散时间Sigma-Delta调制器的设计

郭林, 万江华, 邓欢

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0057

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基于0.18 μm BCD工艺的抗辐射ESD防护器件GGNMOS优化设计

陆素先, 程淩, 朱琪, 李现坤, 李娟, 严正君

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0072

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基于低温铜烧结技术的大功率碳化硅模块电热性能表征

闫海东, 蒙业惠, 刘昀粲, 刘朝辉

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0063

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面向CMOS图像传感器的噪声抑制研究进展

陈建涛, 郭劼, 钟啸宇, 顾晓峰, 虞致国

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0059

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基于Chroma 3380P测试平台的高效FT测试方案

周中顺, 夏蔡娟, 李连碧, 李飞飞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0027

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一种MEMS封装LGA 2×2产品切割后点胶工艺方法研究

薛岫琦, 郑志荣

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0061

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GaN功率放大器输出功率下降失效分析

张茗川, 戈硕, 袁雪泉, 钱婷, 章勇佳, 季子路

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0017

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基于安时积分法估算电池低温荷电状态的方法对比

李丽珍, 王星, 向小华, 叶源, 沈小波

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0020

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一款高频QFN48陶瓷管壳的设计

陈莹, 成燕燕, 王波, 李祝安

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0064

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基于SiP微系统的DSP微组件测试方法研究

赵桦, 朱江, 宋国栋, 张凯虹, 奚留华

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0071

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塑封集成电路焊锡污染影响与分析

邱志述, 胡敏

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0062

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一种支持循环缓冲的中断系统的设计与验证

沈一帆, 谭勋琼

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0060

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混合键合界面接触电阻及界面热阻研究进展

吴艺雄, 杜韵辉, 陶泽明, 钟毅, 于大全,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0069

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某MEMS垂直探针在针测行程作用下的屈曲力学行为研究

秦林肖

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0052

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基于CAN总线的CKS32远距离在线升级设计与实现

谢金峰, 刘涵, , 赵本田,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0070

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先进铜填充硅通孔制备技术研究进展

刘旭东, 撒子成, 李浩喆, 李嘉琦, 田艳红

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0075

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IPM封装模块焊接与金线键合工艺研究

王仙翅, 刘洪伟, 刘晓鹏, 蔡钊, 朱亮亮, 杜隆纯,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0079

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VCD和WGL文件转换为ATE测试向量的方法

欧阳涛, 谭勋琼, 李振涛,

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0073

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1 200 V SiC器件单粒子烧毁效应研究

徐海铭, 王登灿, 吴素贞

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0080

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动态调压加热型氧浓度检测装置设计

龚文, 龚武, 郭晶

DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0078

中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

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