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塑封集成电路中铜丝键合的腐蚀及其评价
林娜;黄侨;黄彩清
摘要
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可视化
 
腐蚀是影响塑封集成电路铜丝键合可靠性的重要因素,与湿度、温度、Cl离子摩尔分数以及电位密切相关。针对NiPdAgAu预镀框架与纯铜丝第二键合点的腐蚀失效现象,研究其评价方法,并通过实际工况分析采用不同浓度的NaCl溶液进行预处理以及电位对腐蚀结果的影响。将样品置于质量分数分别为0.5%、2.0%与5.0%的NaCl溶液中,对其进行高温、高湿预处理24 h,再进行96 h的高加速应力试验。结果表明,采用质量分数为5.0%的NaCl溶液进行预处理对加速腐蚀更有效,且腐蚀的键合点多数位于低电位引脚,少数位于高电位引脚。
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林娜;黄侨;黄彩清. 塑封集成电路中铜丝键合的腐蚀及其评价[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50201-.
LIN Na, HUANG Qiao, HUANG Caiqing. Corrosion and Evaluationof Copper Wire Bonding in Plastic Package of Integrated Circuit[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50201-.
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高精度数模转换器的线性度测试技术
陈宇轩;季伟伟;解维坤;张凯虹;寿开元
高精度数模转换器(DAC)测试一直是混合信号测试的难点。线性度是DAC静态误差的重要指标,包括积分非线性(INL)误差和微分非线性(DNL)误差2个参数。针对如何高效准确地测试高精度DAC的线性度这一问题,研究使用最小二乘法转换曲线拟合算法进行线性度计算。同时基于电流型DAC的内部结构,提出了1种利用特征点测试DAC线性度的优化方法。使用V93000自动测试设备对16位DAC进行验证,优化前的INL测试结果为-1.88LSB,DNL测试结果为1.202LSB,优化后的INL测试结果为-1.24LSB,DNL测试结果为0.594LSB。结果表明,使用特征点结合最小二乘法拟合转换曲线算法能够有效提高线性度的测试结果,同时将测试时间由7s缩减至1s,避免了因长时间测试电阻产生温漂引起的误差,测试效率和测试精度均得到提升。
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陈宇轩;季伟伟;解维坤;张凯虹;寿开元. 高精度数模转换器的线性度测试技术[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50202-.
CHEN Yuxuan, JI Weiwei, XIE Weikun, ZHANG Kaihong, SHOU Kaiyuan. LinearityTesting Technology of High Precision Digital to Analog Converter[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50202-.
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金锡合金熔封中的焊料内溢控制
肖汉武;陈婷;颜炎洪;何晟
摘要
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377 )
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可视化
 
金锡合金熔封是气密封装的主要封帽技术之一,焊料内溢是金锡合金熔封过程中的普遍现象。焊料内溢会缩小键合引线与盖板的间距,严重的甚至会引起短路,偶尔也会导致粒子碰撞噪声检测(PIND)试验不合格。讨论了焊料内溢产生的原因,并从密封设计、封帽夹具、盖板镀层等方面提出了内溢控制措施。
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肖汉武;陈婷;颜炎洪;何晟. 金锡合金熔封中的焊料内溢控制[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50203-.
XIAO Hanwu, CHEN Ting, YAN Yanhong, HE Sheng. The Controlof Solder Inner Overflowing in Gold-Tin Solder Sealing[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50203-.
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基于机器视觉的板卡点胶缺失检测系统设计*
丁涛杰;席浩洋;潘晗;倪云龙;孟祥冬
摘要
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164 )
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可视化
 
采用人工目检方式进行贴装器件的加固点胶缺失检测存在人力成本高、效率低等问题。提出一种基于机器视觉的点胶缺失检测方法。使用色调饱和度值(HSV)阈值分割法识别板卡图像,利用最小包络矩形提取目标,使用霍夫变换及透视变换获取点胶区域的正视图像,标注分割出各个点胶块区域,识别每个点胶块的面积并保存为标准模板;对待检产品的图像采用上述方法处理,并与标准模板对比,在判别待检产品质量的同时定位点胶缺失的位置。采用基于机器视觉检测产品的方法进行实际的确认测试,结果表明,该方法能够准确可靠地检测判别产品的点胶质量,并标识出所有的点胶缺失位置,其检测不合格品的准确率为100%,部分合格板卡有过检现象,检测的综合准确率为98.5%,具有良好的准确性及可靠性,能够满足检测需求。
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丁涛杰;席浩洋;潘晗;倪云龙;孟祥冬. 基于机器视觉的板卡点胶缺失检测系统设计*[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50204-.
DING Taojie, XI Haoyang, PAN Han,NI Yunlong,MENG Xiangdong. The Design of Detection System for PCB BoardDispensing Missing Based on Machine Vision[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50204-.
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人工智能芯片及测评体系分析*
赵玥;肖梦燕;罗军;王小强;罗道军
摘要
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271 )
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可视化
 
芯片是许多尖端数字设备的基础核心部件,随着自动驾驶、人工智能、5G技术和物联网时代的到来,AI芯片的开发与应用逐渐成了各界关注的焦点。AI芯片是指专门设计用于处理人工智能任务的新一代微处理器,具有能效高、耗电少等优势,能够在汽车制造、智能家电、机器人等领域中发挥重要作用。从定义、功能、技术架构和测评体系等多方面对AI芯片进行了介绍,对现有AI芯片测评体系及特点、AI芯片基准测试平台以及AI芯片测评标准进行了详细研究,并概述了AI芯片测评的发展趋势。
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赵玥;肖梦燕;罗军;王小强;罗道军. 人工智能芯片及测评体系分析*[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50205-.
ZHAO Yue, XIAO Mengyan, LUO Jun, WANG Xiaoqiang, LUO Daojun. Analysisof Artificial Intelligence Chip and Evaluation System[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50205-.
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高速运算放大器低失调输入级的设计
石宁;李逸玚;沈坚;任罗伟
摘要
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194 )
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可视化
 
差分对结构是运算放大器(运放)的基础结构,对电路性能至关重要。现实中,工艺偏差无法避免,其带来的失配会影响运放的精度。对多级放而言,输入级的失调程度决定了整个放大器的精度,因此低失调输入级成为运放设计的重点之一。为获得低失调的运放输入级,研究了差分对电阻RC和电路失配的关系,通过修调失配电阻ΔRC补偿其余失配项带来的影响。使用西岳4μm 50V的工艺做全芯片参数验证,结果表明,失调电压低于60μV,相较于通用运放减小了76%;温漂系数可达0.3μV/℃,相较于通用运放减小了50%。这种方法简单、方便,可避免对电路结构做大规模调整,且对电路功耗的影响可以忽略。
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石宁;李逸玚;沈坚;任罗伟. 高速运算放大器低失调输入级的设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50301-.
SHI Ning, LI Yiyang, SHEN Jian, REN Luowei. Design of Low-OffsetInput Level of High-Speed Operational Amplifier[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50301-.
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基于TMS320C2000系列SCI接口的实时在线程序升级方法
钟洪念;丁杰;顾瀚戈;陈勇
在一些对实时性要求高的应用场景,上电后DSP程序就需要运行,如某些伺服电机控制系统,上电就需要电机启动运行,需要等待时间的传统在线升级方式就不再适用。提出了一种通过RS422接口发送BIN文件至TI C2000系列DSP SCI接口进行实时在线程序升级的新方法,可以在满足程序在线升级的同时,具备上电实时启动系统的要求。
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钟洪念;丁杰;顾瀚戈;陈勇. 基于TMS320C2000系列SCI接口的实时在线程序升级方法[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50302-.
ZHONG Hongnian, DING Jie, GU Han’ge, CHEN Yong. Real-Time Online Program Updata Method Based onTMS320C2000 Series SCI Interface[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50302-.
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可扩展红外编码系统设计
续文敏;姚彬彬;翁子彬
红外通信因具有可靠性高、保密性强等特点,被广泛应用于多个领域。但红外编码结构复杂多样,目前已有的红外编码系统无法满足多种红外编码格式的扩展需求。为解决以上问题,提出了一种可扩展红外编码系统设计方案。基于红外编码芯片AiP4911和AiP4912设计矩阵按键电路,基于微软基础类库(MFC)框架设计红外编码软件界面并构造编码结构解析框架,利用可扩展标记语言(XML)文件记录编码通用信息,实现了可扩展功能。测试结果表明,该系统很好地实现了可扩展功能,同时经误差补偿后的编码精度在±2%内,满足了高精度和可扩展的需求,有利于红外编码的广泛应用。
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续文敏;姚彬彬;翁子彬. 可扩展红外编码系统设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50303-.
XU Wenmin, YAO Binbin, WENG Zibin. Design of Extensible Infrared Coding System[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50303-.
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一种高温度稳定性的GaN基准电压源设计*
张黎莉;邱一武;殷亚楠;王韬;周昕杰
摘要
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168 )
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116
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可视化
 
基于宽带隙、高饱和电子漂移速率、高击穿场强等材料特性优势,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在高频大功率器件领域发展前景广阔。在集成电路中,基准电压源是为其他电路模块提供稳定参考电压的关键功能模块。基于0.5 μm BCD GaN HEMT工艺,提出一种GaN基准电压源的设计方案。Cadence Spectre仿真结果显示,该GaN基准电压源在-40~150℃范围内可实现2.04 V的稳定电压输出,温度系数为3.7′10-6/℃。在室温27℃下,当电源电压由5 V增至20 V时,输出电压的线性灵敏度为0.13%/V。该GaN基准电压源具有高温度稳定性,后续可与不同的GaN基电路模块组合构成功能丰富的GaN基集成电路。
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张黎莉;邱一武;殷亚楠;王韬;周昕杰. 一种高温度稳定性的GaN基准电压源设计*[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50304-.
ZHANG Lili, QIU Yiwu, YIN Ya’nan, WANG Tao, ZHOU Xinjie. Design of a GaN Reference Voltage Source with HighTemperature Stability[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50304-.
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一种低功耗16 bit逐次逼近型ADC的设计
王思远;李琨;叶明远;张涛
摘要
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243 )
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可视化
 
设计了一种低功耗的16 bit 1MSa/s SAR ADC。低功耗设计来源于电容阵列,其由3段子电容阵列构成,之间的桥接电容通过冗余电容和权重电容整数化。在电容阵列的切换过程中,通过将电容分裂来引入额外的参考电压。通过对量化噪声和热噪声的计算,可以精确地得出所需的电容数量为225个单位,相比于传统的电容阵列形式,可以节省99.93%的面积和99.5%的功耗。电路中使用一个2级预放大,并添加了具有自校零功能的动态锁存比较器,确保了高精度分辨率。在UMC55nm工艺下仿真,对512点的FFT仿真结果显示,ADC的整体信噪比(SNR)能够达到85.98dB,有效位数(ENOB)能够达到13.9bit,在电源电压为2.5V的情况下,平均功耗为5.05mW。
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王思远;李琨;叶明远;张涛. 一种低功耗16 bit逐次逼近型ADC的设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50305-.
WANG Siyuan, LI Kun, YE Mingyuan, ZHANG Tao. Design ofLow-Power Consumption 16bit SAR ADC[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50305-.
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一种电压采集电路的FPGA程序设计
吕思宇;顾林;倪云龙;王传宇;刘伟
设计了一种基于模数转换器AD7298的电压采集电路的FPGA程序,使用FPGA通过串行外设接口(SPI)对AD7298进行配置,以启动对待测设备开关量电压值的采集,然后将获取的电压值通过SPI上传给FPGA,再由FPGA转发给ARM处理器进行处理和显示。FPGA功能仿真结果表明,电压波形正常,现场功能测试实验结果显示,电压数据采集功能正常,且读取到的电压值正确,验证了程序设计的正确性。
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吕思宇;顾林;倪云龙;王传宇;刘伟. 一种电压采集电路的FPGA程序设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50306-.
LYu Siyu, GU Lin, NI Yunlong, WANG Chuanyu, LIU Wei. ProgramDesign of FPGA in Voltage-Acquisition Circuit[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50306-.
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RK3566主板HDMI收发电路设计与实现
邓毅;刘永春;尹何;方武辉;王林
HDMI以其技术优势与低成本特点成为电子设备显示应用中较为广泛的接口类型。采用RK3566+RK628D的组合方式对HDMI收发电路进行设计。对HDMI信号与移动行业处理器接口-摄像机串行接口(MIPI_CSI)信号做了详细的分析,并对视频功能拓扑结构以及HDMI接口电路设计与MIPI_CSI信号处理作了详细的描述。调试结果表明,该接口电路符合功能性及可靠性要求,HDMI显示功能正常且性能良好,满足系统要求。
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邓毅;刘永春;尹何;方武辉;王林. RK3566主板HDMI收发电路设计与实现[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50307-.
DENG Yi, LIU Yongchun, YIN He, FANG Wuhui, WANG Lin. Design andImplementation of HDMI Transceiver Circuit for RK3566 Motherboard[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50307-.
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基于互感开关变压器的毫米波宽带数控振荡器
李幸和, 唐路, 白雪婧
摘要
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433 )
PDF(2995KB)
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555
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可视化
 
为满足宽频带、高性能的要求,设计了一款V波段毫米波宽带数控振荡器(DCO)。采用基于互感开关变压器的电感调谐技术,通过互感开关控制一组耦合变压器实现双模切换,输出低频子带或高频子带,从而实现宽带设计。采用离散电压控制可变电容器实现离散电容器调谐,与开关电容相比降低了寄生电容和损耗,能够实现更大的带宽和良好的相位噪声。电路基于40nm CMOS工艺设计,核心芯片面积仅为0.053 mm2。频率调谐范围为57.85~72.30 GHz,1 MHz频偏处相位噪声范围为-95.32~-91.07 dBc/Hz。
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李幸和, 唐路, 白雪婧. 基于互感开关变压器的毫米波宽带数控振荡器[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50308-.
LI Xinghe, TANG Lu, BAI Xuejing. Millimeter-Wave BroadbandDigitallyControlled Oscillator Based on MutualInductance Switching Transformer[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50308-.
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FBAR滤波器的底电极图形化工艺研究
倪烨;任秀娟;段英丽;张智欣;陈长娥;于海洋;孟腾飞
对薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器晶圆制造过程中的关键工艺——底电极图形化工艺进行了研究。通过优化光刻工艺中的焦面和曝光量,制作出了角度约为50°的胶图形;同时调整干法刻蚀设备的工艺参数,实现了角度为10.91°的底电极侧壁斜坡形貌结构,为FBAR滤波器的芯片制造工艺研究打下基础。
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倪烨;任秀娟;段英丽;张智欣;陈长娥;于海洋;孟腾飞. FBAR滤波器的底电极图形化工艺研究[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50401-.
NI Ye, REN Xiujuan, DUAN Yingli, ZHANG Zhixin, CHEN Chang’e, YU Haiyang, MENG Tengfei. Study on the Bottom ElectrodeGraphic Technology ofFBARFilter[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50401-.
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HTTP模式下STM32程序远程升级设计
谢昌伟;顾瀚戈;钟洪念;祁瑞
针对嵌入式终端设备架设分散、数量庞大以及应用程序更新迭代速度快带来的程序升级困难局面,运用STM32微控制器的在应用中编程(IAP)原理,设计了通过以太网远程升级程序的方案。HTTP协议和LwIP协议的使用,不仅让整个方案具备高安全性、可靠性、易用性,还有效降低了硬件资源的消耗。该方案稳定可靠,操作简单,可以广泛应用于网络环境下的IAP升级,具备较高的推广价值。
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谢昌伟;顾瀚戈;钟洪念;祁瑞. HTTP模式下STM32程序远程升级设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(5): 50501-.
XIE Changwei, GU Han’ge, ZHONG Hongnian, QI Rui. Remote Upgrade Design of STM32 Program in HTTP Mode[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(5): 50501-.
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