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硅基雪崩光电二极管技术及应用*
陈全胜, 张明, 彭时秋, 陈培仓, 王涛, 贺琪
硅基雪崩光电二极管是一种可用于对微弱光甚至单光子进行探测的光电器件，被广泛应用于激光测距、激光成像、量子通信和生物医疗等领域。从工作原理、常见结构和分类3个方面对硅基雪崩光电二极管的技术进行分析，并对其性能发展趋势进行阐述，最后介绍了硅基雪崩光电二极管的应用。
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陈全胜, 张明, 彭时秋, 陈培仓, 王涛, 贺琪. 硅基雪崩光电二极管技术及应用*[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30101-.
CHEN Quansheng, ZHANG Ming, PENG Shiqiu, CHEN Peicang, WANG Tao, HE Qi. Technology and Application of Silicon Avalanche Photodiode[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30101-.
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功率器件封装用纳米浆料制备及其烧结性能研究进展*
杨帆, 杭春进, 田艳红
随着SiC、GaN等第三代半导体在大功率器件上的应用，功率器件的工作温度可达到300 ℃，传统Sn基无铅钎料因为熔点低及钎焊温度高等原因而无法满足要求。纳米浆料因其可以实现低温烧结、高温服役的特性吸引了国内外研究者的青睐。从纳米颗粒的合成、纳米浆料的制备、烧结性能以及可靠性等方面综述国内外纳米浆料的研究进展，同时对纳米浆料研究中存在的问题提出一些建议。
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杨帆, 杭春进, 田艳红. 功率器件封装用纳米浆料制备及其烧结性能研究进展*[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30201-.
YANG Fan, HANG Chunjin, TIAN Yanhong. Research Progresson Fabrication and Sinter Ability of Nano-Paste Applied to Power DevicePackaging[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30201-.
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真空共晶焊接金属电极片变色问题改善工艺研究
吴文辉, 吴明钊, 蔡约轩, 王凯星, 陈膺玺
多芯片组装共晶焊接技术是在芯片的端部和金属电极片之间添加焊料，在合适的温度、时间、真空度以及气氛下实现两表面的共晶物熔合，具有低空洞率、焊接强度高等优点。封闭的炉腔内焊料中的挥发物和氧气会造成金属电极片变色，且无法利用清洗剂去除。通过对炉腔内气氛、真空度等工艺进行试验研究，分析不同的真空度与金属电极片变色之间的关系。试验结果表明，在焊接预热阶段和焊料共晶阶段，加大真空抽气作用，将有害气体排出炉腔，可有效解决金属电极片变色现象。
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吴文辉, 吴明钊, 蔡约轩, 王凯星, 陈膺玺. 真空共晶焊接金属电极片变色问题改善工艺研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30202-.
WU Wenhui, WU Mingzhao, CAI Yuexuan, WANG Kaixing, CHEN Yingxi. Research on the Improvement of Discoloration of Metal Electrode in Vacuum Eutectic Soldering[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30202-.
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铜带缠绕型焊柱装联结构的板级热-机械可靠性研究
吕晓瑞;林鹏荣;王勇;刘建松;杨俊
陶瓷基板与印制电路板之间的热膨胀系数差异较大导致的热失配，和大尺寸、高质量带来的抗振动性能下降，是这类器件板级装联失效的主要原因。针对铜带缠绕型焊柱CCGA板级装联结构在温度循环和随机振动载荷下焊点的失效模式和失效机理进行研究。结果表明，最大应力应变点出现在铜带与焊柱接触界面铜带边缘处，裂纹沿铜带缠绕方向的焊柱横截面向内扩展最终导致开裂。由于铜带和焊柱材料弹性模量性能差异较大，铜带与柱芯接触界面存在应力突变现象，器件长期使用过程中会出现焊柱与铜带剥离进而导致互连失效。铜带材质的选择、铜带与柱芯缠绕质量是影响铜带缠绕型焊柱高可靠应用的关键，铜带与焊柱间良好的冶金互连、铜带间隙充分的焊料填充是有效提高铜带缠绕型焊柱的抗热/机械性能的主要途径。
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吕晓瑞;林鹏荣;王勇;刘建松;杨俊. 铜带缠绕型焊柱装联结构的板级热-机械可靠性研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30203-.
LYU Xiaorui, LIN Pengrong, WANG Yong, LIU Jiansong, YANG Jun. Researchon the Board-Level Thermo-Mechanical Reliability of Copper Tape WoundSolder Column Planting Device[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30203-.
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GaAs多功能MMIC在片测试系统设计
陈金远;焦芳;王逸铭;林罡
GaAs多功能MMIC集成度高，数模混合驱动及测试需求考验测试平台的兼容性和稳定性。采用PXI平台模块化测试仪器结合矢量网络分析仪设计多功能MMIC在片测试系统，满足GaAs多功能MMIC的数模混合信号驱动、检测需求，保证测试稳定性。
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陈金远;焦芳;王逸铭;林罡. GaAs多功能MMIC在片测试系统设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30204-.
CHEN Jinyuan, JIAO Fang, WANG Yiming, LIN Gang. Design of GaAsMulti-function MMIC On-wafer Test System[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30204-.
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脱模剂（蜡）对EMC/红胶体系间密着性影响的研究
李泽亮;刘艳明;王殿年;杨春梅;郭本东
当前电子产品正趋于小型化、微型化，这对适用于小型化的表面贴装电子元器件的要求越来越高。因此，研究环氧模塑料（Epoxy Molding Compound, EMC）对改善元器件贴装的可靠性，提高最终产品的质量具有重要意义。以EMC最常用的邻甲酚型环氧树脂(OCN)和酚醛树脂(PN)为树脂系统，选用8种不同类型的蜡为单一变量设计配方合成了EMC，以所述测试方法测试了EMC与红胶的密着力，其中5种蜡符合标准，并分析得到了蜡的类型对EMC与红胶密着力的影响规律。结合离型测试，分析了不同类型的蜡在EMC生产和使用过程中的作用。结果表明，在该树脂系统中，蜡3、4、5、6为主蜡，蜡1、7、8为辅蜡。在EMC层面上解决了红胶密着力问题，同时对提高EMC生产过程中的操作性具有一定的意义。
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李泽亮;刘艳明;王殿年;杨春梅;郭本东. 脱模剂（蜡）对EMC/红胶体系间密着性影响的研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30205-.
LI Zeliang, LIU Yanming, WANG Diannian, YANG Chunmei, GUO Bendong. Study on the Effect ofMold Release Agent (Wax) on the Adherence of EMC/Adhesives System[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30205-.
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基于串口的高速SerDes高效调试方法研究
宋林峰, 沈 鑫, 应雯漪, 田元波, 张秀均, 季振凯
随着高速串行收发器（SerDes）传输速率的飞速提升，随之而来的是高速SerDes功能性能参数复杂度的提升，因此针对高速SerDes的高效调试和debug方法成为国内外研究的重要课题。在分析和评价现有测试方法的基础上，提出了一种基于串口的高速SerDes调试和debug方案，设计了相应的串口协议，实现了SerDes参数的动态调试。相比于传统SerDes测试方法，该方案在满足SerDes全部参数调试需求的同时，大大减少了测试向量数量和时间，方便测试和应用人员进行调试和debug，同时更具通用性。
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宋林峰, 沈 鑫, 应雯漪, 田元波, 张秀均, 季振凯. 基于串口的高速SerDes高效调试方法研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30301-.
SONG Linfeng, SHEN Xin, YING Wenyi, TIAN Yuanbo, ZHANG Xiujun, JI Zhenkai. Study on High-Efficiency Debug Methods of High Speed SerDes Based on Serial Port[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30301-.
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一种PCIE交换电路设计与实现
林凡淼;刘 鑫;陆晓峰
随着高速串行计算机扩展总线标准（PCIE）技术的成熟且应用场合越来越多，传统的“点对点”传输已不能满足不同设备之间高速数据传输的需求，因此有必要对PCIE数据交换技术进行研究。为了更加方便且高效地进行PCIE总线高速数据传输，也为了能将PCIE设备进行拓展，设计了一种以国产CPU为核心的PCIE交换电路，详细介绍了硬件设计方案及测试方法。在PCB板卡能正常工作的情况下逐渐增加ping包的量级（最高115200），稳定运行至少30 min后传输时间及丢包率小于10 ms和5×10-4，验证了设计的可行性与可靠性。
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林凡淼;刘 鑫;陆晓峰. 一种PCIE交换电路设计与实现[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30302-.
LIN Fanmiao, LIU Xin, LU Xiaofeng. Design andImplementation of a PCIE Switching Circuit[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30302-.
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基于0.15μm GaN工艺的2～18 GHz两级分布式放大器
贾洁;蔡利康
介绍了一款2~18 GHz宽带放大器MMIC，该MMIC利用0.15 μm GaN HEMT工艺设计加工，采用两级分布式结构设计，实现了较高的整体电路增益。利用Agilent ADS仿真设计软件对整体电路的原理图和版图进行仿真优化设计。在2~18 GHz工作频率范围内，电路小信号增益大于20 dB，增益平坦度小于±1.5 dB，输入输出回波损耗小于-10 dB，Pmax>31 dBm，PAE>7%，电路工作电压25 V，最大功耗7 W，芯片面积为4.5 mm ×2.5 mm。
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贾洁;蔡利康. 基于0.15μm GaN工艺的2～18 GHz两级分布式放大器[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30303-.
JIA Jie, CAI Likang. ChinaElectronics Technology Group Corporation No.55Research Institute,Nanjing210016,China[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30303-.
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一种基于查找表的移位寄存器链的设计
刘彤;王德龙;张艳飞;蒋婷
提出了一种基于查找表的移位寄存器链的设计，以查找表的配置存储单元作为移位模块，以查找表的输入信号作为移位地址选择信号，通过对时钟和写使能的控制进行移位操作。1个查找表最大实现32个时钟周期的移位操作，4个查找表通过配置，可实现4条相互独立的32位移位寄存器链，或首尾级联实现一个128位的移位寄存器链。基于28 nm工艺，对所设计的结构进行了仿真和优化，并对电路进行了多项目晶圆流片。测试结果与仿真匹配良好，实现了32×4和128×1的移位功能，且最高工作频率达到500 MHz，与参考芯片相比，性能提高了10%。
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刘彤;王德龙;张艳飞;蒋婷. 一种基于查找表的移位寄存器链的设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30304-.
LIU Tong, WANG Delong, ZHANG Yanfei, JIANG Ting. Designof Shift Register Based on the Lookup Table[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30304-.
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基于开源处理器Rocket的异构SoC设计与验证
高营;刘德;鞠虎
随着神经网络隐层数的增多，训练计算量增大。为提高算法的执行效率，包含硬件算法加速器的异构SoC相继被提出。开源处理器Rocket core项目含有核生成器，不仅能够定制核的个数而且含有协处理扩展接口，易于异构SoC的研究和设计工作。基于开源处理器Rocket
core和开源项目Si-Five
Blocks，以ReLU协处理器和向量内积加速器为例搭建了精简的SoC，并以FPGA开发板VC707为验证平台，完成了ReLU和向量内积加速器的原型验证，结果证明了该异构SoC对加速卷积神经网络运算的有效性和实用性。
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高营;刘德;鞠虎. 基于开源处理器Rocket的异构SoC设计与验证[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30305-.
GAO Ying, LIU De, JU Hu. Design and Verification of Heterogeneous SoCBased on Open Source Processor Rocket[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30305-.
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基于二维半导体材料光电器件的研究进展*
徐春燕, 南海燕, 肖少庆, 顾晓峰
近年来，二维半导体材料因其独特的晶体结构和优良的电子、光电特性吸引了众多科研人员的关注。利用这些材料作为有源沟道，制备出了许多新颖的器件结构，性能较传统器件有很大的提升。在各种器件应用中，基于二维材料的光电探测器由于能够实现红外及太赫兹波段的光探测，得到了最为广泛的研究。综述了近年来二维材料在光电器件领域的应用，介绍了光电探测器的主要参数，从电极制备、异质结构筑、量子点和分子掺杂、表面等离激元耦合以及界面屏蔽5方面介绍了目前在二维材料中调控光电性能的方法，对已有方法进行了总结，并且对未来的发展进行了讨论。
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徐春燕, 南海燕, 肖少庆, 顾晓峰. 基于二维半导体材料光电器件的研究进展*[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30401-.
XU Chunyan, NAN Haiyan, XIAO Shaoqing, GU Xiaofeng. Research Progress of PhotoelectricDevices Based on 2D Semiconductor Materials[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30401-.
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低压调整二极管击穿特性分析与优化设计
陈正才, 彭时秋, 林丽, 黄龙
介绍了采用平面结构设计与Si外延工艺制造低压调整二极管的技术。该技术论证了Si平面结型5.1 V低压调整二极管的击穿机理为隧道击穿，同时设计了一种新型Si平面结型低压调整二极管的结构，以及与此结构相匹配的工艺制程，进而实现5.1 V击穿电压特性为硬击穿。此硬击穿优化的关键是对结构设计、氧化工艺的深度研究。
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陈正才, 彭时秋, 林丽, 黄龙. 低压调整二极管击穿特性分析与优化设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30402-.
CHEN Zhengcai, PENG Shiqiu, LIN Li, HUANG Long. Breakdown Characteristics Analysis and OptimizationDesign of Low Voltage Regulator Diode[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30402-.
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基于SOI工艺的二极管瞬时剂量率效应数值模拟
冒国均, 边炜钦, 薛海卫, 杨光安
为研究SOI MOS器件中寄生PN二极管在瞬时剂量率辐射下产生的光电流效应，采用TCAD工具，对0.13 μm SOI工艺的PN二极管进行建模，数值模拟了二极管光电流变化与不同瞬态γ剂量率辐照之间的关系。通过模拟PN+型、P+N型两种二极管结构在不同偏置电压、不同剂量率辐射下的抗瞬时剂量率辐射能力，可以得出当瞬时剂量率为1×1014 rad(Si)/s时，二极管在辐照下产生的光电流增量为辐照前的20%左右。该结论为集成电路器件的抗瞬时剂量率设计与仿真提供了数值参考。
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冒国均, 边炜钦, 薛海卫, 杨光安. 基于SOI工艺的二极管瞬时剂量率效应数值模拟[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30403-.
Mao Guojun, Bian Weiqin, XUE Haiwei, Yang Guangan. Numeric Simulation of Diode Transient Dose Rate Effect Based on SOIProcess[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30403-.
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基于多功能传感器的测量系统设计
黄凤鸣, 费强, 刘再兴
设计了一种多功能传感器测量系统。该系统适配多种数据传输接口，由单片机采集温湿度、烟雾、水浸等传感器数据，并对数据进行拟合处理，结合多种灵活的通信协议以及串口/RS485协议，通过液晶(LCD)和电脑终端(PC)显示结果。此系统可作为数据机房的监控单元，实现对数据中心设备环境的温湿度、烟雾等数据的实时检测，确保设备的正常运行。运维人员也可通过远程网络监控机房环境数据，及时应对突发情况，保证机房系统的安全运行。
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黄凤鸣, 费强, 刘再兴. 基于多功能传感器的测量系统设计[J]. 电子与封装, 2021, 21(3): 30501-.
HUANG Fengming, FEI Qiang, LIU Zaixing. Design of Measurement System Based on Multi-Functional Sensor[J]. Electronics and Packaging, 2021, 21(3): 30501-.
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