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现代元器件尺寸测量方法
罗宏伟, 周帅, 马凌志, 项舰, 罗捷
尺寸测量是评估元器件的结构是否满足设计要求及安装匹配性的重要手段。介绍了现代元器件尺寸测量的主要方法及测量原理，包括接触式三坐标测量、激光三角测量及激光共聚焦测量等新技术。针对现代元器件测量难点，对不同测量方法的适用范围及局限性进行了论述，并总结了现代元器件尺寸测量仍需要解决的一些典型问题。
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罗宏伟, 周帅, 马凌志, 项舰, 罗捷. 现代元器件尺寸测量方法[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60101-.
LUO Hongwei, ZHOU Shuai, MA Lingzhi, XIANG Jian, LUO Jie. Measurement of Dimension Methods for Electronic Components[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60101-.
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基于毛细填缝效应的CGA器件植柱连接
董健,范玉钧,李宝盛,曹荣楠,赵智力
针对CGA器件在制造过程中存在的连接质量易受辅助模具影响、辅助模具通用性差、成本高等问题。采用一种基于毛细填缝效应的CGA 焊柱成型方法，以Sn58Bi+Sn37Pb为主要研究对象。研究了温度、时间、毛细间隙等因素对连接质量的影响。通过金相显微镜对焊件微观组织形貌进行观察，借助推拉力计对植柱焊点的性能进行表征。研究结果表明随着回流时间和回流温度的增加，IMC层厚度增大，植柱焊点性能提高，融合区Bi相逐渐向锡铅相扩散。毛细间隙大小由0.025 mm增大到0.075 mm时，界面处空洞率明显降低，拉拔强度逐渐增大，界面强度提高。Sn58Bi与Sn37Pb钎料融合区处，Sn58Bi钎料合金微观组织致密网状结构改变。
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董健,范玉钧,李宝盛,曹荣楠,赵智力. 基于毛细填缝效应的CGA器件植柱连接[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60201-.
DONG Jian, FAN Yujun, LI Baosheng, CAO Rongnan, ZHAO Zhili. Column Planting Connection of CGA Devices Based on Capillary Filling Effect[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60201-.
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LTCC基板热切尺寸一致性提升研究
张艳辉,杨兴宇,钱超
针对热切时生瓷坯块腔体塌陷、外形尺寸偏大、一致性差的问题展开研究，发现采用聚酯胶板粘附可以解决腔体塌陷问题。通过分析影响尺寸变化的多种因素，确定生瓷坯块边缘的不规则余量以及刀具温度的变化过程造成的刀具变形是切割时尺寸精度及一致性差的主要原因。通过控制刀体温度变化过程，增加粗切步骤改善阶梯型边缘余量，能够将21层、37 mm×37 mm的产品尺寸控制在±100 μm以内。
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张艳辉,杨兴宇,钱超. LTCC基板热切尺寸一致性提升研究[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60202-.
ZHANG Yanhui, YANG Xingyu, QIAN Chao. Research on Thermal Cutting Accurately Technology of LTCC[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60202-.
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激光修调法对LTCC内埋电阻的精确控制
杨兴宇,张艳辉,乔璐,贾少雄,李俊
低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fre Ceramic，LTCC)技术具有集成无源元件的优势。LTCC内埋电阻因其内部埋置的特点，无法实现烧结后精确调阻，对印刷工艺水平要求较高，且波动范围较大。主要讨论了印刷工艺下影响电阻的各参数引起的电阻波动范围，提出并采用一种印刷后激光修调电阻的方式，使内埋电阻的阻值波动范围控制到±16%。
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杨兴宇,张艳辉,乔璐,贾少雄,李俊. 激光修调法对LTCC内埋电阻的精确控制[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60203-.
YANG Xingyu, ZHANG Yanhui, QIAO Lu, JIA Shaoxiong, LI Jun. The Tight Control of LTCC Buried Resistor by Laser Trimming[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60203-.
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一种宽输入电压的Boost变换器设计
毛征明,甄少伟,梁怀天,陈思远
针对便携电子设备及可穿戴设备应用场景，介绍了一种超宽电源电压范围下工作的Boost变换器。该Boost变换器采用恒定关断时间（CFT，Constant off time）的控制模式，回避了常规的定频控制模式所必须的斜坡补偿电路。恒定关断时间为400 ns，外围器件采用微型电感、电容，可大大减小整个电源模组所占面积。芯片片内集成40 V LDMOS，输出电压最高可达40 V，电流限为100 mA。提出的Boost变换器采用0.35 μm BCD工艺进行设计。仿真结果显示，所设计的Boost变换器可在1~15 V输入电压下正常工作。
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毛征明,甄少伟,梁怀天,陈思远. 一种宽输入电压的Boost变换器设计[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60301-.
MAO Zhengming, ZHEN Shaowei, LIANG Huaitian, CHEN Siyuan. A Boost Converter with Ultra-Wide Supply Voltage[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60301-.
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一种宽带高隔离度的视频模拟开关设计
吴世财,李珂
为了解决传统CMOS开关在高频时隔离度低的问题，提出了一种应用于视频信号传输系统的低串扰、宽带高隔离度的视频开关电路。所提出的开关由两互补T型PMOS和NMOS开关构成，实现了4 MHz的关断隔离度为-70 dB，而且带宽较高。采用0.5 μm P衬底N阱CMOS工艺，Specture仿真结果表明，输入信号在-2~2 V电压范围内，开关的-3 dB大于50 MHz，开关时间小于50 ns，动态特性好。
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吴世财,李珂. 一种宽带高隔离度的视频模拟开关设计[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60302-.
WU Shicai, LI Ke. Design of a Wideband High Isolation Level Video Analog Switch[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60302-.
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一种基于LTCC技术的5G毫米波用微带缝隙耦合天线
王慷,吴光勋,孙士林,董思源
根据5G毫米波N258频段应用设计一种微带缝隙耦合天线。天线基于LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic）技术，选用的生瓷带为Ferro A6M。 针对微带天线带宽窄的问题分析其原因并指出存在的不足；创新性地提出一种结合LTCC工艺的耦合柱、耦合片谐振结构，对谐振结构做理论分析并给出仿真结果，该谐振结构在不增加天线尺寸的情况下带宽从4.3%提高至13.4%。该结构为天线组阵提供了一种新的单元形式，可应用于5G毫米波通信系统。
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王慷,吴光勋,孙士林,董思源. 一种基于LTCC技术的5G毫米波用微带缝隙耦合天线[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60303-.
WANG Kang, WU Guangxun, SUN Shilin, DONG Siyuan. Microstrip Slot Coupling Antenna for 5G Millimeter Wave Application Based on LTCC Technology[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60303-.
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基于FPGA的U-Net网络硬件加速系统的实现
梅亚军,王唯佳,彭析竹
随着深度学习的快速发展，神经网络算法被广泛应用于图像处理领域。由于硬件算力限制了神经网络的实现与应用，基于FPGA的神经网络硬件加速器相继被提出。U-Net网络作为一种特殊的卷积神经网络，在生物医学图像分割方向具有重要的意义。U-Net网络的运算瓶颈是卷积运算，采用循环展开、循环流水等硬件电路设计方法，通过提高FPGA内部硬件资源利用率增加卷积运算硬件加速器的并行度，提升硬件系统的整体运算性能。最终在Pynq-Z1异构平台上实现了卷积运算硬件加速器的设计，完成了整个U-Net网络的软硬件系统开发。试验表明，整个U-Net网络硬件加速器的运算性能提升为原来的19.690倍，是一种有效的神经网络加速方案。
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梅亚军,王唯佳,彭析竹. 基于FPGA的U-Net网络硬件加速系统的实现[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60304-.
MEI Yajun, WANG Weijia, PENG Xizhu. Implementation of FPGA-based U-Net Network Hardware Acceleration System[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60304-.
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一种适用于宇航环境的IO端口设计实现
蒋婷,印琴,高国平,徐睿
设计实现了一种适用于宇航环境的IO端口。该IO端口电路在传统IO结构的基础上增加了栅控二极管、clamp、BUS等特殊结构，同时对输出驱动结构进行了改进设计，使得端口既能实现正常的数据输入输出功能，又能在满足冷备份功能的同时具备一定的ESD能力。采用抗辐照加固的SOI流片工艺使得该IO端口具备一定的抗辐照特性，稳态总剂量达到100 krad（Si）。经流片测试验证，该IO端口具备适用于宇航环境的特性，驱动能力及ESD指标均达到设计预期。文章对宇航电路的端口设计具有一定的指导意义。
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蒋婷,印琴,高国平,徐睿. 一种适用于宇航环境的IO端口设计实现[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60305-.
JIANG Ting, YIN Qin, GAO Guoping, XU Rui. Realization of an IO Port Applied in the Aerospace Environment[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60305-.
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一种250 V高动态阻抗恒流器件优化设计
孟培培,乔明
设计了一种250 V高动态阻抗恒流器件，通过在外延层中刻蚀填充氧化槽，形成体内横向沟道结构，提升恒流器件动态阻抗，使器件具有优异的恒流特性。利用MEDICI仿真软件对器件的外延层厚度和浓度、氧化槽深度、调沟注入剂量及栅氧厚度等参数进行模拟仿真，探究各参数对器件特性的影响。最终设计得到的恒流器件击穿电压为300 V，夹断电压约3.5 V，恒流工作区间为5 ~250 V，在20 V条件下动态阻抗达到189 MΩ?μm，相较于传统恒流器件提升十几倍以上。建立解析模型后采用混合仿真模式对典型LED驱动电路进行模拟，结果显示负载电流相对波动变化率仅为1.5％，实现了LED负载的恒流驱动。
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孟培培,乔明. 一种250 V高动态阻抗恒流器件优化设计[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60401-.
MENG Peipei, QIAO Ming. Optimal Design of a 250 V High Dynamic Impedance Current Regulating Diode[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60401-.
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导电胶粘接片式器件侧边胶量仿真优化与验证
李文,李阳阳,朱晨俊,赵鸣霄
导电胶常用于微波电路中的粘接互连，其互连可靠性对电路长期稳定运行至关重要。基于对某电源模块互连失效的分析，探索侧面胶量对于片式电容互连可靠性的影响。通过仿真模拟和试验分析，研究了不同侧面胶量下导电胶粘接电容在温度循环过程中的受力情况。结果表明，粘接电容侧面的导电胶胶量高度在电容高度的1/4时，其内部应力最小，互连可靠性最好。
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李文,李阳阳,朱晨俊,赵鸣霄. 导电胶粘接片式器件侧边胶量仿真优化与验证[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60402-.
LI Wen, LI Yangyang, ZHU Chenjun, ZHAO Minxiao. Optimization on H20E Bonding Surface Mount Device via Simulation and Experiments[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60402-.
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高压SOI pLDMOS器件电离辐射总剂量效应研究
马阔,乔明,周锌,王卓
研究了总剂量辐射致使高压SOI pLDMOS器件电学性能的退化，报道了在300 krad(Si)辐射下，高压SOI pLDMOS器件耐压的退化以及阈值电压的负向漂移。通过仿真软件对器件的基础电学特性进行了仿真优化，并且对器件电学性能的退化进行了仿真探究，分析器件性能退化的原因。
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马阔,乔明,周锌,王卓. 高压SOI pLDMOS器件电离辐射总剂量效应研究[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60403-.
MA Kuo, QIAO Ming, ZHOU Xin, WANG Zhuo. Study on Total Dose Effect of Ionizing Radiation of High-voltage SOI pLDMOS Devices[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60403-.
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具有三明治集电极结构的新型无电压回跳半超结RC-IGBT
肖紫嫣,刘超,夏云,陈万军
提出了一种具有三明治集电极结构的半超结RC-IGBT（Sandwich Semi-Superjunction Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor, SSS-RC-IGBT），该结构通过在N+ buffer层和P+/N+集电区之间引入高阻N- layer，增大了集电极短路电阻。通过引入集电极侧的半超结，减小了漂移区的电阻，从而消除了器件的电压回跳(snapback)现象。Sentaurus 仿真结果表明 ，当本结构中N/P柱的柱深为70 μm，N/P柱的掺杂浓度为3×1015cm-3。高阻N- layer的厚度为5 μm，掺杂浓度为5×1013 cm-3时，器件不会发生snapback现象。由于所提出的器件能够完全开启且具有更高的注入效率，器件正向导通压降降低了9.7%。在正向导通电流密度为100 A/cm2的条件下进行关断时，器件的关断损耗降低了30.6%。同时，器件具有更优的Vce-Eoff折中特性和反向恢复特性。
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肖紫嫣,刘超,夏云,陈万军. 具有三明治集电极结构的新型无电压回跳半超结RC-IGBT[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60404-.
XIAO Ziyan, LIU Chao, XIA Yun, CHEN Wanjun. A Novel Snapback-free Semi-Superjunction RC-IGBT with Sandwich Collector[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60404-.
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甚高频频段LTCC低通滤波器设计
钱超,张艳辉,代传相
通过切比雪夫响应函数的低通滤波器元件值调整，利用LTCC工艺三维空间布局实现器件小型化，同时在阻带引入3个传输零点，产生宽阻带抑制效果。电磁仿真软件HFSS建模设计了一款3 dB截止频率为90 MHz的低通滤波器，并加工实现，实测结果和仿真结果比较吻合。采用该方法可以实现LTCC低通滤波器低频小型化和宽阻带抑制的设计。
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钱超,张艳辉,代传相. 甚高频频段LTCC低通滤波器设计[J]. 电子与封装, 2020, 20(6): 60405-.
QIAN Chao, ZHANG Yanhui, DAI Chuanxiang. Design of LTCC Low Pass Filter in VHF Band[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(6): 60405-.
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