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大功率LED芯片直接固晶热电制冷器主动散热*
梁仁瓅,牟运,彭洋,胡涛,王新中
发光二极管（LED）作为新一代绿色固态照明光源，已广泛应用于照明和显示等领域，但散热问题一直是大功率LED封装的关键技术瓶颈。采用大功率LED芯片直接固晶热电制冷器（TEC）的主动散热方法，可增强大功率LED的热耗散，提升大功率LED的发光性能和长期可靠性。利用高精度陶瓷基板和纳米银膏材料制备出高性能TEC，TEC冷端温度最低可达-22.2℃。将LED芯片直接固晶于TEC冷端的陶瓷基板焊盘上，实现LED芯片与TEC的集成封装，制备出LED-TEC主动散热模块。在芯片电流为1.0 A时，由于热电制冷的珀尔帖效应，LED-TEC模块可将LED芯片的工作温度从232℃降低到123℃（降温幅度为109℃），且可使其输出光功率从1087 mW提升到1479 mW，光功率提升幅度达到36.1%。
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梁仁瓅,牟运,彭洋,胡涛,王新中. 大功率LED芯片直接固晶热电制冷器主动散热*[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100201-.
LIANG Renli, MOU Yun, PENG Yang, HU Tao, WANG Xinzhong. Active Heat Dissipation of High-Power LED Chip Directly Bonded on Thermoelectric Cooler[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100201-.
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倒装焊结构的大规模集成电路焊点失效机理研究
王欢,林瑞仕,朱旭锋,胡圣,李凌
在倒装焊结构的球栅阵列（BGA）封装大规模集成电路（LSIC）的服役过程中，由于BGA焊球、基板材料和PCB材料的热膨胀系数不同，焊点失效成为倒装焊结构LSIC的主要失效模式。焊点失效与焊料性质、焊接时间和温度、制造中的缺陷等密切相关。结合焊点失效的常见形貌及实例，研究倒装焊结构的LSIC的焊点失效模式及失效机理。针对可能引发失效的因素，提出从工艺到应用的一系列预防措施，对提升该类型电路的可靠性具有指导意义。
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王欢,林瑞仕,朱旭锋,胡圣,李凌. 倒装焊结构的大规模集成电路焊点失效机理研究[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100202-.
WANG Huan, LIN Ruishi, ZHU Xufeng, HU Sheng, LI Ling. Research on Failure Mechanism of Solder Joints in Large-Scale Integrated Circuits with Flip-Chip Structures[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100202-.
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基于通用异步收发器的高速SerDes测试
柏娜,朱非凡,许耀华,王翊,陈冬
提出了一种基于通用异步收发器（UART）的高速串行解串器（SerDes）的调试方法。由于SerDes在封装过程中管脚数量有限，难以把物理层（PHY）的测试点全部引出作为测试芯片的管脚。为了解决此问题，引入了UART模块作为PHY与外界通信的转换模块。针对待测的SerDes IP制定测试方案，此方案将UART等模块与待测IP级联，并通过UART模块将SerDes调试所需的配置参数传输到PHY的控制寄存器，从而在控制寄存器的控制下完成对PHY内部寄存器的读写操作。在1.25
Gbit/s、20 bit的工作模式下，完成对SerDes误码率的测试，实现了对SerDes芯片参数的动态调试，大大减少了测试复杂度和测试时间。
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柏娜,朱非凡,许耀华,王翊,陈冬. 基于通用异步收发器的高速SerDes测试[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100203-.
BAI Na, ZHU Feifan, XU Yaohua, WANG Yi, CHEN Dong. High-Speed SerDes Testing Based on Universal Asynchronous Transceiver[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100203-.
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板上驱动封装LED的电源IC失效分析*
梁为庆,梁胜华,邬晶,周升威,黄家辉,林凯旋,邱岳,潘海龙,方方
通过基础电性测试确认了板上驱动（DOB）封装LED光源的失效现象，通过X射线无损探测内部的结构，得到了基本电路结构原理图。分别对LED光源电路上的各个分立部分做示波器测试，确认了失效部位为电源IC。通过物理开封并结合扫描电子显微镜（SEM）、聚焦离子束显微镜（FIB-SEM）和能谱仪（EDS）测试，分析出该LED光源亮度下降的根本原因是电源IC异常。而该电源IC失效的原因为Fe元素残留与污染引发蚀刻异常，含Fe元素异物镶嵌在芯片内部，导致芯片内部蚀刻线路异常，造成内部功能单元失效，最终使IC功能偏离设计，局部或全部失效。
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梁为庆,梁胜华,邬晶,周升威,黄家辉,林凯旋,邱岳,潘海龙,方方. 板上驱动封装LED的电源IC失效分析*[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100204-.
LIANG Weiqing, LIANG Shenghua, WU Jing, ZHOU Shengwei, HUANG Jiahui, LIN Kaixuan, QIU Yue, PAN Hailong, FANG Fang. Failure Analysis of Power Supply IC of LED with Driver-on-BoardPackage[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100204-.
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先进封装RDL-first工艺研究进展
张政楷,戴飞虎,王成迁
随着摩尔定律逐步达到极限，大量行业巨头暂停了7 nm以下工艺的研发，转而将目光投向先进封装领域。其中再布线先行（RDL-first）工艺作为先进封装技术的重要组成部分，因其具备高良率、高密度布线的优势吸引了大量研究者的目光。总结了RDL-first工艺的技术路线及优势，详细介绍其工艺进展，模拟其在程序中的应用，并对RDL-first工艺的发展方向进行展望，为RDL-first技术的进一步优化提供参考。
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张政楷,戴飞虎,王成迁. 先进封装RDL-first工艺研究进展[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100205-.
ZHANG Zhengkai, DAI Feihu, WANG Chengqian. Research Progress of RDL-First Process in Advanced Packaging[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100205-.
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基于立体视觉的IGBT针高检测
田文超,田明方,庄章龙,赵静榕
针对现有绝缘栅双极晶体管（IGBT）的pin针高度测量系统不能稳定、可靠地测量pin针高度的问题，设计了一套基于双线激光传感器的pin针高度测量系统。双线激光传感器采用上下错高的安装布局，分别采集IGBT针尖部分和底面部分的点云数据。同时，基于双线激光传感器采集的点云数据开发了一套测量pin针高度的测量程序。分别使用随机抽样一致性（RANSAC）算法处理基准面点集的离群点，使用多步去噪算法处理精确点集。实验结果表明，该系统的测量重复度小于0.04mm，且极差分布在（0.021 mm，0.039 mm）的概率超过99.7%，有着良好的稳定性和可靠性。
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田文超,田明方,庄章龙,赵静榕. 基于立体视觉的IGBT针高检测[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100206-.
TIAN Wenchao, TIAN Mingfang, ZHUANG Zhanglong,ZHAO Jingrong. Height Inspection of IGBT Pins Based on Stereovision[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100206-.
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浅谈超导量子比特封装与互连技术的研究进展
汪冰,刘俊夫,秦智晗,芮金城,汤文明
基于超导量子电路的量子计算技术已经在退相干时间、量子态操控和读取、量子比特间可控耦合、中大规模扩展等关键技术上取得大量突破，成为构建通用量子计算机和量子模拟机最有前途的候选技术路线之一。在介绍超导量子比特原理的基础上，结合自主创新成果，对国内外超导量子比特封装与互连技术的发展进行评价，并重点探讨了超导量子比特三维集成封装解决方案以及与外部稀释制冷机测控线路的高密度互连方案，为尽快缩小与国外超导量子计算机的差距提供超导量子比特封装与互连技术支撑。
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汪冰,刘俊夫,秦智晗,芮金城,汤文明. 浅谈超导量子比特封装与互连技术的研究进展[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100207-.
WANG Bing, LIU Junfu, QIN Zhihan, RUI Jincheng, TANG Wenming. Progress in Superconducting Quantum Bit Packaging and Interconnection Technology[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100207-.
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基于陶瓷衬底的薄膜再布线工艺及组装可靠性研究
朱喆,黄陈欢,李林森,刘俊夫
随着军用武器装备向着智能化、小型化方向发展，业界对集成封装技术提出了更高的要求。基于陶瓷衬底的高密度薄膜再布线技术可应用于薄膜陶瓷多芯片组件（MCM-C/D）封装结构，实现感知系统、计算系统、测试系统等的小型化集成。制备了基于共烧陶瓷衬底的两层金属两层介质（HTCC-2M2P）结构的高密度载板样品，布线密度≤40μm/40μm，经过高温存储、温度循环等环境考核后，再布线层的可组装性满足GJB548标准对于焊接和引线键合的技术要求。
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朱喆,黄陈欢,李林森,刘俊夫. 基于陶瓷衬底的薄膜再布线工艺及组装可靠性研究[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100208-.
ZHU Zhe, HUANG Chenhuang, LI Linsen, LIU Junfu. Thin Film Rerouting Process and Assembly Reliability Study Based on Ceramic Substrate[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100208-.
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可变容量的高可靠Flash型FPGA配置存储器设计
曹正州,查锡文
采用0.18μm 2P6M Flash工艺设计了一款FPGA配置存储器，为SRAM型FPGA提供了串行和并行的码流加载方式，最高工作频率为50MHz，具有存储容量可变、可靠性高的优点。通过设计地址侦测电路实现了该FPGA配置芯片的存储容量可变，从而提高了该配置芯片的适用范围；通过设计双模的复位电路，使芯片更适应复杂的电源环境，提高了上电复位的可靠性；通过设计存储器内建自测试（MBIST）电路，实现了对Flash全地址存储空间的自测试和对电路的高效筛选，减少了芯片的测试时间，同时提高了配置芯片存储空间的可靠性。
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曹正州,查锡文. 可变容量的高可靠Flash型FPGA配置存储器设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100301-.
CAO Zhengzhou, ZHA Xiwen. Design of High Reliable Flash FPGA Configuration Memory with Variable Capacity[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100301-.
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一种9~26 GHz宽带MMIC低噪声放大器的设计与实现
叶坤,张梦璐,蒋乐,豆兴昆,丁浩
基于0.15 μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管（pHEMT）工艺实现了一款工作频率覆盖9~26 GHz的宽带低噪声放大器。该放大器采用三级共源放大电路级联结构，前两级放大器采用电流复用来降低电路功耗，并提供一个较高的增益，并在后两级引入并联负反馈结构来扩展带宽、改善增益平坦度。测试结果表明，在9~26 GHz的宽频带范围内，芯片为单电源+5 V供电，静态电流为55 mA，噪声系数不大于2.5 dB，小信号增益大于18 dB并具有一定的正斜率，输出功率1 dB压缩点高于13 dBm，尺寸为1.75 mm×1.05 mm，具有宽频带、低噪声、低功耗、面积小等性能优势。
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叶坤,张梦璐,蒋乐,豆兴昆,丁浩. 一种9~26 GHz宽带MMIC低噪声放大器的设计与实现[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100302-.
YE Kun, ZHANG Menglu, JIANG Le, DOU Xingkun, DING Hao. Design and Implementation of a 9-26 GHz Broadband MMIC Low Noise Amplifier[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100302-.
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宽带射频垂直过渡结构的设计
伊雅新,杨睿天,辜霄,李庆东,孙科,杨秀强
针对多层毫米波的射频传输问题，设计了一种宽带射频垂直过渡结构。通过调节微带线枝节与绝缘子之间的匹配关系，使射频信号在多层介质基板中实现低损耗、宽频带的传输。利用三维电磁仿真软件对该过渡结构进行了建模仿真，实物加工和测试结果表明，在DC至40GHz的频带范围内回波损耗低于-8 dB，插入损耗大于-2.2 dB（包含了接头损耗及加工误差）。
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伊雅新,杨睿天,辜霄,李庆东,孙科,杨秀强. 宽带射频垂直过渡结构的设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100303-.
YI Yaxin, YANG Ruitian, GU Xiao, LI Qingdong, SUN Ke, YANG Xiuqiang. Design of Wideband RF Vertical Transition Structure[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100303-.
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基于基板塑封工艺的小型化宽带电调衰减器
贾玉伟,唐中强,蔡道民,薛梅,李展
为满足自动增益控制（AGC）电路中对电调衰减器小型化的需求，采用4个P型-本征-N型（PIN）二极管构成的对称式Π型衰减网络，通过电路设计和基板塑封工艺，实现了一种小型化宽带电调衰减器。电调衰减器采用2.7V电源供电，采用1.0~5.0 V控制电压。测试结果表明，在工作频带为30~1000 MHz时，电调衰减器的最小插入损耗的绝对值小于2.9dB，其最大衰减量的绝对值大于35.0 dB，其回波损耗小于－10 dB。器件封装尺寸为3.8 mm×3.8 mm×1.0 mm，单只器件质量为38 mg。该电调衰减器满足宽频带、低插损的要求，具有小型化、高集成、轻量化的特点。
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贾玉伟,唐中强,蔡道民,薛梅,李展. 基于基板塑封工艺的小型化宽带电调衰减器[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100401-.
JIA Yuwei, TANG Zhongqiang, CAI Daomin, XUE Mei, LI Zhan. Miniaturized Wide-Band Electronic Tuning Attenuator Based on Substrate Molding Process[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100401-.
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高性能数据记录仪的设计与实现
蒋炯炜, 查婕, 雷志军
弹载数据记录仪是对导弹飞行过程中重要动态参数和状态信息进行实时采集、保存的设备。数据记录仪回收后可将记录的数据传送给特定的上位机进行解析处理，设计人员根据分析结果对导弹飞行中的状态做出评估，进一步修改和完善其功能。随着科技水平的持续进步，对弹载设备的性能指标要求也越来越苛刻，处理速度快、结构体积小、存储容量大是弹载记录仪主要的提升方向。介绍了一种高性能弹载数据记录仪的硬件、软件和结构设计方案。记录仪的硬件设计包括电源板、控制板和通信板，采取模块化的设计方式，易于调试。记录仪的软件设计实现了数据采集、封装、存储和回读的功能，其中存储过程支持存满自动覆盖，无须人为擦除。记录仪的结构设计主要是针对电磁干扰等因素，在保证体积尽量小的前提下进行了特殊设计。另外还对上位机的设计和界面进行了简要介绍。
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蒋炯炜, 查婕, 雷志军. 高性能数据记录仪的设计与实现[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100501-.
JIANG Jiongwei, ZHA Jie, LEI Zhijun. Design and Implementation of High Performance Data Recorder[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100501-.
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基于信号完整性的万兆通信系统的优化设计
李宇飞, 马秀碧, 冉万宁
随着信息技术的快速发展，万兆以太网在大数据网络传输中扮演着重要的角色，然而其超高的速度使其在设计改进时就必须考虑信号完整性问题。针对万兆以太网卡高速链路的改进设计问题，分析了改进前后高速串行链路的传输特点，并建立了该链路的仿真模型，通过实测眼图对仿真模型进行了验证。对于改进方案的仿真结果，从信号完整性方面进行了分析优化，并投板测试。测试结果表明，改进后万兆以太网卡信号质量与改进前相当，改进方案一次成功，网卡运行稳定，能为用户带来高效、便捷的使用体验。
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李宇飞, 马秀碧, 冉万宁. 基于信号完整性的万兆通信系统的优化设计[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100502-.
LI Yufei, MA Xiubi, RAN Wanning. Optimized Design of 10 Gigabit Communication System Based on Signal Integrity[J]. Electronics & Packaging, 2023, 23(10): 100502-.
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面向芯片三维封装的低成本玻璃基深沟电容技术
胡芝慧, 钟毅, 窦宇航, 于大全
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胡芝慧, 钟毅, 窦宇航, 于大全. 面向芯片三维封装的低成本玻璃基深沟电容技术[J]. 电子与封装, 2023, 23(10): 100601-.
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