电子与封装

2020年第20卷第11期 pp.110101

陈家豪;黄乐天;谢暄;魏敬和. 基于片上网络互连的多核缓存一致性研究综述^*[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110101-.

CHEN Jiahao, HUANG Letian, XIE Xuan, WEI Jinghe. Review ofMulticore Cache Coherence Based on Network-on-Chip Interconnection[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110101-.

封装、组装与测试

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气密性平行缝焊盐雾腐蚀机理研究

颜炎洪;徐衡;王成迁

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1101

摘要 ( 327 )

HTML ( 25 )

PDF(2138KB) ( 469 )

PDF（mobile）(2138KB) ( 146 )

平行缝焊是一种具有低热应力、高可靠性的气密封装，是微电子器件最常用的气密性封装方法之一。在一些特殊环境条件下使用的电子元器件，需要运用平行缝焊技术进行气密性封装，以防止器件中的电路因腐蚀气氛的浸蚀引起气密性失效。通过扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、金相分析、晶态分析等测试手段，从微观角度系统性地探究平行缝焊封装后盖板出现盐雾腐蚀失效的机理。研究表明，表面镀层由非晶态转变为晶态、失去非晶态保护膜和镀层形成裂缝、在盐雾环境下发生电化学腐蚀是气密性平行缝焊盐雾腐蚀的根本原因。分析并给出解决方案，为提高生产中产品的封装质量提供理论依据，具有一定的指导意义。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110201

颜炎洪;徐衡;王成迁. 气密性平行缝焊盐雾腐蚀机理研究[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110201-.

YAN Yanhong, XU Heng ,WANG Chengqian. Studyon Salt Spray Corrosion Mechanism of Hermetic Parallel Seam Welding[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110201-.

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基于LTCC基板QFN封装高速链路仿真及性能测试

王栋;郑琦;汤荣耀;曹权

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1103

摘要 ( 331 )

HTML ( 15 )

PDF(2812KB) ( 318 )

针对带有QFN（方形扁平无引脚封装）封装结构和腔槽的LTCC（低温共烧陶瓷）封装基板难以测试的问题，借鉴2X Thru原理，提出一种采用辅助测试板并进行去嵌入，从而获得LTCC封装基板性能的方法。通过对QFN与测试板互连结构的仿真优化，获得了较理想的阻抗匹配结构。在此基础上，对包含2个测试转接板、互连金丝、LTCC基板垂直通孔和QFN结构输出端，传输DC-40 GHz的差分信号的整个链路进行了联合仿真分析。最后，通过实物测试，对辅助测试板去嵌入后其性能基本与仿真结果一致，证明该方法能够解决此种结构的LTCC封装基板的测试问题。同时，获得整个链路的信号传输性能为插入损耗值≤2.7 dB，回波损耗≤-10 dB，满足产品对高速带宽的使用要求。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110202

王栋;郑琦;汤荣耀;曹权. 基于LTCC基板QFN封装高速链路仿真及性能测试[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110202-.

WANG Dong, ZHENG Qi, TANG Rongyao, CAO Quan. High SpeedLink Simulation and Performance Test of QFN Package Based on LTCC Substrate[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110202-.

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一种基于多基板组合的系统级封装设计方法

张小龙;龚科;石伟;马伟

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1104

摘要 ( 375 )

HTML ( 16 )

PDF(1654KB) ( 492 )

宇航用系统级封装（SiP）技术为实现载荷小型化、轻量化提供了一条有效的解决途径。针对目前宇航SiP产品中“陶瓷基板+管壳”混合式的封装结构，通常用一整块基板来设计复杂系统电路，存在设计难度大、研制周期长等问题。提出了一种针对基板的设计改进方法，将电路根据功能及布局布线的特点划分为2~4个子功能模块，每个模块分别用1个子基板实现，再将各个子基板组合封装在管壳中，通过对子基板的合理设计和精密制作，使用该方法与用传统方法设计的产品物理特性保持一致，可靠性没有降低。经过可实现性分析与基于低温共烧陶瓷（LTCC）工艺的产品实现及可靠性试验，验证了该方法合理可行，可以减小产品研制工作量，降低研制成本和风险。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110203

张小龙;龚科;石伟;马伟. 一种基于多基板组合的系统级封装设计方法[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110203-.

ZHANG Xiaolong, GONG Ke, SHI Wei, MA Wei. A Systemin Package Design Method Based on Multi-Substrate Combination[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110203-.

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SOT23 塑封体裂纹分析与改进

程琪;李进;袁健

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1110

摘要 ( 525 )

HTML ( 12 )

PDF(1791KB) ( 324 )

SOT系列产品塑封体裂纹是半导体封装工艺中常见的失效模式之一，尤其是SOT23塑封体裂纹。由于塑封体裂纹的多样性及隐蔽性，极大地影响产品成品率，造成质量隐患。通过分析导致裂纹产生的原因，并进行相关试验验证，最终提出一套行之有效的方法以解决SOT23塑封体裂纹问题。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110204

程琪;李进;袁健. SOT23 塑封体裂纹分析与改进[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110204-.

CHENG Qi, LI Jin, YUAN Jian. Analysis and Improvement of PlasticPackage Crack of SOT23 Product[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110204-.

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一种基于ATE的SerDes物理层测试方法^*

张凯虹;季伟伟;朱江

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1111

摘要 ( 258 )

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PDF(1384KB) ( 220 )

串行传输技术特别是串行解串器（SerDes）能提供比并行传输技术更高的带宽，被广泛应用于嵌入式高速传输领域。SerDes物理层的测试需要设备的带宽大于信号速率，测试指标高且测试端口接入会对信号产生影响。大多数厂商采用仪器仪表与评估板来评估待测器件（DUT）的方式效率低下，只适用于产品评估阶段。基于自动测试设备（ATE）与可测性设计(DFT)相结合的方式，采用高速串行接口源同步测试技术、测试通路校准与补偿等技术，对SerDes产品的功能、发送和接收端参数进行全面的测试，实现高速接口的快速准确测试，并可适用于其他同类SerDes芯片测试。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110205

张凯虹;季伟伟;朱江. 一种基于ATE的SerDes物理层测试方法^*[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110205-.

ZHANG Kaihong, JI Weiwei, ZHU Jiang. Test Method ofSerDes Physical layer based on ATE[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110205-.

电路设计

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适用于MCU的低功耗、高精度RC振荡电路

张键;尹志强;杨晓刚

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1106

摘要 ( 287 )

HTML ( 8 )

PDF(1559KB) ( 201 )

随着物联网、智能家居等行业的发展，对低功耗微控制单元(MCU)产品的需求日益增加。针对低功耗MCU产品的要求，提出了一种可降压、频率可调、低功耗、高精度的16 MHz RC振荡电路。利用CMOS亚阈值区工作特性设计电路，有效地减小了工作电流。MCU低功耗设计大多支持降压操作，为保证降低工作电压时振荡电路输出频率的精度，内置低功耗、低压差线性稳压器（LDO）为RC振荡电路提供稳定的工作电压。此外，因工艺、温度、电压以及寄生效应其实际输出频率偏差较大，RC震荡电路配备了8位调频控制位，可通过调频控制位调回理想频率。该电路基于0.11 μm CMOS工艺进行设计，使用Cadence Spectre对电路进行仿真，仿真结果显示，工作电压在1.6～3.6 V的范围内变化，振荡电路输出频率的精度偏差范围为-0.48%～+0.2%，温度在-40～85范围内变化，其输出频率的精度偏差范围为-0.24%～+0.18%，稳定工作后其总电流为82.2 μA，功耗最低仅为131.5 μW，频率可调范围为-32.84%～+33.47%。仿真结果表明该RC振荡电路具有低功耗、高精度、频率可调等优点，非常适合集成于低功耗MCU芯片之内。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110301

张键;尹志强;杨晓刚. 适用于MCU的低功耗、高精度RC振荡电路[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110301-.

ZHANG Jian，YIN Zhiqiang，YANG Xiaogang. LowPower Consumption and High Precision RC Oscillator Circuit Design of MCU[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110301-.

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一种集成于系统芯片的低功耗温度传感器设计

张艳飞;曹正州

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1107

摘要 ( 128 )

HTML ( 8 )

PDF(2660KB) ( 210 )

为了满足电子产品温度可监控、便携化和低功耗的需求，设计了一种带校准功能的低功耗温度传感器，集成于系统芯片，其核心是10位采样频率为200 kHz的Cyclic ADC。在设计中使用ping-pong操作的积分放大器来对温度电压信号进行采样和使用触发采样模式，有效降低了功耗；同时使用数字校准技术消除了工艺和设计带来的误差，提高了精度。基于UMC 55 nm 1P10M工艺完成了设计，仿真结果表明，该传感器在-55~125 ℃温度范围内，最大偏差为2.2 ℃，典型功耗为0.31 mW，满足了设计的要求。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110302

张艳飞;曹正州. 一种集成于系统芯片的低功耗温度传感器设计[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110302-.

ZHANG Yanfei, CAO Zhengzhou. Design of a Low Power Temperature SensorIntegrated in System Chip[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110302-.

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一种超宽带多通道开关组件的设计方法

张柳;张涛;鲁新建;韩建林

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1108

摘要 ( 150 )

HTML ( 5 )

PDF(1109KB) ( 150 )

介绍了一种超宽带多通道开关组件的设计方法。该组件在C/X/Ku波段范围内，可以完成5路信号的放大和高低增益通道选择，实现6路信号的同时输出。产品体积为66 mm×48 mm×10 mm，工作频段可拓宽至2~18 GHz。该设计方法为实现超宽带多通道开关组件的工程化应用提供了一种有效的解决方法。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110303

张柳;张涛;鲁新建;韩建林. 一种超宽带多通道开关组件的设计方法[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110303-.

ZHANG Liu, ZHANG Tao, LU Xinjian, HAN Jianlin. Design of a Ultra-WidebandSwitch Module with Multi-Channel[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110303-.

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一种用于数字电路单粒子效应试验的系统设计

陈嘉鹏;何威;王威

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1105

摘要 ( 125 )

HTML ( 5 )

PDF(1512KB) ( 156 )

单粒子效应试验是地面评估元器件抗辐射性能的有效方法。随着航天事业的高速发展，宇航元器件需求逐年增大，对其辐射性能评价的单粒子试验越来越频繁。提出一种通用型单粒子效应试验系统，可满足大部分数字电路的单粒子试验评价需求。从系统架构、硬件设计及软件设计几个方面对单粒子效应试验系统的设计方法进行介绍。基于该系统可以方便地进行不同型号数字电路的单粒子效应试验系统开发，缩短系统开发周期，提升效率。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110304

陈嘉鹏;何威;王威. 一种用于数字电路单粒子效应试验的系统设计[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110304-.

CHEN Jiapeng, HE Wei, WANG Wei. A System Design Utilized in Single Event EffectExperiment of Digital Circuits[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110304-.

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一种宽带高效率小型化功放模块的设计

尹洪浩;冯媛;朱臣伟;赵逸涵;罗天

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1112

摘要 ( 121 )

HTML ( 5 )

PDF(1342KB) ( 214 )

设计了一种覆盖SCX波段的高效率、小型化、重量轻、高性能射频功放模块。该功放模块基于氮化镓MMIC功率放大器，通过合理排布电路结构，优化电路布局，实现了模块的高效率和小型化，同时也保证了射频、电源和控制信号的完整性。该功放模块采用垂直传输结构来实现，并借助三维仿真软件对电路版图进行优化仿真，进一步提高了工艺的可操作性和模块的可靠性。通过对该功放模块进行热仿真分析，满足高温、低气压、大占空比、长时间工作的要求。最终设计出来的功放模块尺寸仅为46.2 mm×36 mm×12 mm。实测结果表明，小信号增益≥49 dB，饱和输出功率≥20.9 W，工作效率为31.6%。该功放模块带宽较宽、体积较小、性能可靠稳定，在无线通信、电子对抗等领域具有较高的应用价值。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110305

尹洪浩;冯媛;朱臣伟;赵逸涵;罗天. 一种宽带高效率小型化功放模块的设计[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110305-.

YIN Honghao, FENG Yuan, ZHU Chenwei, ZHAO Yihan, LUO Tian. Design of aBroadband High Efficiency MiniaturizedPower Amplifier Module[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110305-.

微电子制造与可靠性

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塑封器件声扫检查时分层假象的识别方法

田健;邓昊;王伯淳;陆洋

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1109

摘要 ( 238 )

HTML ( 13 )

PDF(1383KB) ( 278 )

声学扫描显微镜检查是塑封器件可靠性分析中一项重要的试验项目，然而声扫设备在自动识别缺陷上存在局限性会导致分层假象产生。指出了所用声扫设备的图像着色原理存在的问题以及几类常见分层假象的特征，分析了不同分层假象的检测波形形成的物理原理，在此基础上提出了检测波形与器件结构相结合的分析方法。实践证明该方法可以对声扫图像中异常区域进行正确分析，并对分层假象进行准确识别。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110401

田健;邓昊;王伯淳;陆洋. 塑封器件声扫检查时分层假象的识别方法[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110401-.

TIAN Jian, DENG Hao, WANG Bochun, LU Yang. TheIdentification Method of Delamination-illusion in SAM of PEM[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110401-.

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集成电路掩模分辨率增强技术

华卫群;周家万;尤春

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1113

摘要 ( 258 )

HTML ( 554 )

PDF(1301KB) ( 199 )

随着大规模集成电路技术的飞速发展，掩模分辨率增强技术变得越来越重要。介绍了掩模分辨率增强技术中的相移掩模技术、光学邻近效应修正技术和光源掩模协同优化技术，重点介绍了3种技术的作用和具体做法。

参考文献 |

2020年第20卷第11期 pp.110402

华卫群;周家万;尤春. 集成电路掩模分辨率增强技术[J]. 电子与封装, 2020, 20(11): 110402-.

HUA Weiqun, ZHOU Jiawan, YOU Chun. Mask Resolution Enhancement Technologyfor IC[J]. Electronics and Packaging, 2020, 20(11): 110402-.

产品、应用与市场

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基于STM32F103的一种通用MCU编程器

翁子彬, 丁蔚, 彭佳丽

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2020.1102

摘要 ( 306 )

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PDF(24317KB) ( 632 )

编程是MCU使用中不可或缺的环节，而编程器负责实现此功能。通常用户不仅只对单一MCU有编程需求，在实际使用时可能会用到多种MCU。针对此需求，结合实际工作经验，给出一种通用MCU编程器的设计方案。介绍了编程器的设计框图，分别阐述了硬件部分及软件部分。该方案是以STM32F103为主控制器，在充分利用该主控资源的基础上，结合一款专用驱动芯片，实现了相对简单、便捷的编程操作，相比于传统的通用MCU编程器，省去了信号转接板。经实际使用证明，此编程器工作稳定、使用方便，适用于需要对多种不同MCU编程的场合。

参考文献 |