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SiC车用电机驱动研究发展与关键技术
宁圃奇, 郑 丹, 康玉慧, 陈永胜, 崔 健, 张 栋, 李 晔, 范 涛
摘? 要：碳化硅（SiC）器件具有低导通压降、可高速开关、可高温工作等优点，在车用电机驱动方面显示出巨大的技术优势和市场潜力。论述了SiC MOSFET器件实现高频、高温性能的难点，分别综述了模块、测试、电容、EMI滤波器、系统集成等方面的技术重点和主要研究方向，介绍了提升电机驱动产品性能的关键。
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宁圃奇, 郑 丹, 康玉慧, 陈永胜, 崔 健, 张 栋, 李 晔, 范 涛. SiC车用电机驱动研究发展与关键技术[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30101-.
NING Puqi, ZHENG Dan, KANG Yuhui, CHEN Yongsheng, CUI Jian, ZHANG Dong, LI Ye, FAN Tao. Technical paths towards SiC E-motor controller for electric vehicles[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30101-.
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10 kV SiC GTO器件特性研究*
程 琳;罗佳敏;龚存昊;张有润;唐 毅;门富媛;都小利
摘 ?要：基于第三代宽禁带半导体材料4H-SiC的超高压门极可关断晶闸管（Gate Turn-Off Thyristor, GTO）器件，在双向载流子注入和电导调制效应的作用下，器件在耐高压的同时获得高通态电流，在功率密度和可靠性等方面可以满足超大功率应用的要求。考虑到正向阻断电压、正向导通压降和脉冲电路下的开启时间等，提出了10 kV 4H-SiC GTO器件，借助Silvaco TCAD仿真工具研究了GTO器件的正向导通特性、正向阻断特性、动态开关特性和脉冲放电特性，得出了其正向导通压降为4.605 V，正向阻断电压为14.78 kV，开启时间为55 ns，关断时间为13.3 ns。
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程 琳;罗佳敏;龚存昊;张有润;唐 毅;门富媛;都小利. 10 kV SiC GTO器件特性研究*[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30102-.
CHENG Lin, LUO Jiamin, GONG Cunhao, ZHANG Yourun, TANG Yi, MEN Fuyuan, DU Xiaoli. Research on Characteristics of 10 kV SiC GTO Device[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30102-.
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溅射覆铜陶瓷基板表面研磨技术研究*
王哲;刘松坡;吕锐;陈红胜;陈明祥
电镀陶瓷基板（Direct Plate Copper, DPC）具有导热/耐热性好、图形精度高、可垂直互连等技术优势，广泛应用于功率半导体器件封装。在DPC陶瓷基板制备过程中，电镀铜层厚度及其均匀性、表面粗糙度等对基板性能及器件封装质量影响极大。对比分析了几种研磨技术对DPC陶瓷基板性能的影响，实验结果表明，砂带研磨效率高，但铜层表面粗糙度高，只适用于DPC陶瓷基板表面粗磨加工；数控研磨与陶瓷刷磨加工的铜层厚度均匀性好，表面粗糙度低，满足光电器件倒装共晶封装需求（粗糙度小于0.3 μm，厚度极差小于30 μm）；对于质量要求更高（如表面粗糙度小于0.1 μm，铜厚极差小于10 μm）的DPC陶瓷基板，则必须采用粗磨+化学机械抛光（Chemical-Mechanical
Polishing, CMP）的组合研磨工艺。
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王哲;刘松坡;吕锐;陈红胜;陈明祥. 溅射覆铜陶瓷基板表面研磨技术研究*[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30201-.
WANG Zhe, LIU Songpo, LYU Rui, CHEN Hongsheng, CHEN Mingxiang. Research on the Surface Grinding Process of Direct Plated Copper Ceramic Substrate[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30201-.
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基于STM32F429的AD静态参数自动测试系统的设计与实现
陈恒江;仲海东;彭佳丽
MCU内部集成的AD模块普遍应用于各类方案中，AD静态参数中的INL、DNL是评测AD性能的重要指标。使用专业仪器测试INL、DNL参数成本过高，用户对经济实惠且测试精准的专用测试台的需求日益显著。提供一个低成本的AD静态参数自动测试系统设计方案，先阐述测试系统的基本实现原理，然后从硬件系统和软件系统两个部分详细介绍。实际使用证明，该测试系统适用于MCU AD模块的INL、DNL参数测试，工作稳定，测试精准，且成本低廉。
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陈恒江;仲海东;彭佳丽. 基于STM32F429的AD静态参数自动测试系统的设计与实现[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30202-.
CHEN Hengjiang, ZHONG Haidong, PENG Jiali. Design and Implementation ofAD Static Parameter Automatic Test System Based on STM32F429[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30202-.
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基于ATE的USB PD快充协议芯片晶圆测试
唐彩彬
介绍了一款USB
Power Delivery（USB PD）快充协议芯片的晶圆测试（Chip
Probe，CP）方法。基于Chroma
3380P测试系统，通过对USB PD快充协议芯片测试要求进行分析，设计了双site并行测试外围电路，实现了对该USB
PD快充协议芯片的主要功能与性能参数测试。该方案能够作为通用测试方法供USB PD快充协议芯片测试设计参考。
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唐彩彬. 基于ATE的USB PD快充协议芯片晶圆测试[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30203-.
TANG Caibin. USB PDFast ChargingProtocol Chip Test Based on ATE[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30203-.
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基于J750Ex-HD的32位MCU芯片在线测试技术*
余永涛;王小强;余俊杰;陈煜海;罗军
微控制器（Microcontroller Unit, MCU）芯片以其高性能、多功能、可编程、低功耗等优点被广泛应用于各种信号处理和嵌入式系统。MCU芯片在线测试是保证产品质量的重要技术手段，如何实现高性能和复杂功能的高效测试是MCU芯片在线测试的难点。针对一款32位高性能MCU芯片，基于J750Ex-HD型集成电路ATE测试系统开展了MCU芯片在线测试技术研究，详细说明了MCU芯片内部的POR/PDR、GPIO、ADC、Trimming、存储器等功能模块的功能性验证方法。按照MCU在线测试方法流程，设计制作了MCU芯片测试适配器，开发了基于VBT编程的芯片测试程序，实现了批量MCU芯片的在线测试。
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余永涛;王小强;余俊杰;陈煜海;罗军. 基于J750Ex-HD的32位MCU芯片在线测试技术*[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30204-.
YU Yongtao, WANG Xiaoqiang, YU Junjie, CHNE Yuhai, LUO Jun. On-Line Testing Techniques of 32 bit MCU Chip Based onJ750Ex-HD[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30204-.
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LTCC封装技术研究现状与发展趋势
李建辉;丁小聪
低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-Fired Ceramics, LTCC）封装能将不同种类的芯片等元器件组装集成于同一封装体内以实现系统的某些功能，是实现系统小型化、集成化、多功能化和高可靠性的重要手段。总结了LTCC基板所采用的封装方式，阐述了LTCC基板的金属外壳封装、针栅阵列（Pin Grid Array, PGA）封装、焊球阵列（Ball Grid Array, BGA）封装、穿墙无引脚封装、四面引脚扁平（Quad Flat Package, QFP）封装、无引脚片式载体（Leadless Chip Carrier, LCC）封装和三维多芯片模块（Three-Dimensional Multichip Module, 3D-MCM）封装技术的特点及研究现状。分析了LTCC基板不同类型封装中影响封装气密性和可靠性的一些关键技术因素，并对LTCC封装技术的发展趋势进行了展望。
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李建辉;丁小聪. LTCC封装技术研究现状与发展趋势[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30205-.
LI Jianhui, DING Xiaochong. ResearchStatus and Development Trend of LTCC PackageTechnology[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30205-.
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基于DSP的抗辐照控制系统的设计与实现*
吴 松;顾 林;孙晓冬;宋晨阳
摘? 要：抗辐照单片机作为航天用控制系统的核心处理器，常用来实现对动作部件的控制。由于抗辐照单片机功能模块较少，且无法实现多通道开关量的采集与控制、复杂通信等功能，不利于航天用控制系统性能的提升和推广应用。设计了一种基于数字信号处理（Digital
Signal Processing，DSP）的抗辐照控制系统，此系统具有丰富的功能模块和通用输入输出接口（General-Purpose
Input/Output，GPIO）数量，提升了航天用控制系统的性能，促进其进一步发展。测试结果表明，此控制系统满足性能指标要求，具备较好的航天适用性。
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吴 松;顾 林;孙晓冬;宋晨阳. 基于DSP的抗辐照控制系统的设计与实现*[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30301-.
WU Song, GU Lin, SUN Xiaodong, SONG Chenyang. Design and Implementation of the Anti-IrradiationControl SystemBased on DSP[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30301-.
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边界扫描寄存器电路的性能分析和优化设计
孙诚;邵健
从边界扫描链（Boundary Scan Chain，BSC）和边界扫描寄存器（Boundary
Scan Register，BSR）的电路模型展开讨论，分析其电路结构和工作原理，包括几个重要的控制信号，对其结构的优化提供了理论支撑。在此基础上论述了DesignWare BSR电路的几种设计方法，阐述电路如何进行基于边界扫描的仿真，分别分析输出功能和输入功能仿真下测试数据在电路中的流向，并将两种仿真功能下的数据流向合二为一，以实现电路结构的优化设计。同时针对门数量、面积、延迟和静态功耗这些参数指标对BSR电路进行性能分析，并根据优化后的电路构建最优的BSC模型。
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孙诚;邵健. 边界扫描寄存器电路的性能分析和优化设计[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30302-.
SUN Cheng, SHAO Jian. Performance Analysis and Optimized Design of BoundaryScan Register[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30302-.
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LED驱动电路中的过零检测技术
朱晓杰;王栋
针对目前采用临界导通模式（Boundary Conduction Mode, BCM）的发光二极管（Light Emitting Diode, LED）驱动电路，介绍了临界导通模式中过零检测的原理，并且针对传统技术中采用源极驱动结构实现过零检测的缺点，提出了一种基于功率MOS管栅极过零检测方式，在实现过零检测功能的基础上，优化了LED驱动控制电路的线路结构，减小了芯片面积，提高了电路的竞争力。
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朱晓杰;王栋. LED驱动电路中的过零检测技术[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30303-.
ZHU Xiaojie, WANG Dong. Zero-Crossing Detection Technology in LED Driver[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30303-.
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基于Vitis-AI架构的语义分割ENET模型实现*
胡凯;刘彤;武亚恒;谢达
随着人工智能（Artificial Intelligence, AI）在自动驾驶和可穿戴等复杂环境中得到广泛应用，一种高效率的语义分割模型成为神经网络模型重要的解决对象。以传统ENET网络模型为基础，提出改进ENET网络，可利用DPU内部的EeLU激活函数硬件模式减少参数以改进ENET网络，提高DPU的工作性能。通过搭建语义分割的Vitis-AI架构平台，完成构建量化模型和模型网络的训练学习。对比分析多种语义分割试验结果，改进ENET网络，使用更少计算资源达到最优精度，在ZCU106的硬件平台上进行部署，对改进ENET网络的性能进行分析，结果表明试验结果和仿真结果一致。
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胡凯;刘彤;武亚恒;谢达. 基于Vitis-AI架构的语义分割ENET模型实现*[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30304-.
HU Kai, LIU Tong, WU Yaheng, XIE Da. The Effectuation ofSemantic Segmentation ENET Model Based on Vitis-AI[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30304-.
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一种低功耗高速率宽电平范围的电平转换单元
胡庆成;吴建东;万璐绪
现代大规模集成电路中，常常需要在不同端口之间进行数据交互，为满足不同供电电压系统之间的正常工作，需要在不同电压域之间插入电平转换单元。基于0.18 μm CMOS工艺设计了一种低功耗高速率宽电平范围的电平转换单元。基于该单元设计的四通道电平转换电路，流片测试结果表明在1.0~5.5 V范围内最高支持1 Gbps的电平转换速率。
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胡庆成;吴建东;万璐绪. 一种低功耗高速率宽电平范围的电平转换单元[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30305-.
HU Qingcheng, WU Jiandong, WAN Luxu. Low Power High Speed and Wide Level Range Conversion Unit[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30305-.
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一种新型高精度低功耗的张弛振荡器设计
陈天昊, 李富华, 马志寅
针对传统张弛振荡器精度低的问题，设计了一种低功耗、高稳定度的张弛振荡器。该振荡器由RC充放电模块、有源滤波器模块以及偏置模块组成。采用单比较器实现电位反转，降低整体的功耗，通过使用温度特性相反的电阻混合对温度变化进行补偿，以及有源滤波器产生电压反馈以实现输出时钟信号高精度。采用SMIC 0.18 μm工艺搭建整体电路，并使用Spectre对电路进行仿真。仿真结果显示该电路在宽温度范围(－40~125 ℃)下的频率偏移为0.43%，在1.5~2.5 V电源电压变化范围内，频率变化为0.24%，总电路平均工作电流为19.47 μA。
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陈天昊, 李富华, 马志寅. 一种新型高精度低功耗的张弛振荡器设计[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30306-.
CHEN Tianhao, LI Fuhua, MA Zhiyin. A New Design of HighPrecision Low Power Relaxation Oscillator[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30306-.
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肖特基二极管高温反向偏置失效分析与改善
胡敏;彭俊睿
肖特基二极管在高温反向偏置（High Temperature Reverse
Bias, HTRB）试验后失效，烘烤或化学开盖后芯片电参数恢复。通过超声扫描分层检查，确定失效原因来自芯片和封装的匹配。在芯片改善受限制的情况下，通过改善封装气密性、离子污染，解决了HTRB失效。同时系统探讨了从设计上预防气密性失效的方法。
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胡敏;彭俊睿. 肖特基二极管高温反向偏置失效分析与改善[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30401-.
HU Min, PENG Junrui. Schottky Diode HighTemperature Revise Bias Failure Analysis and Improvement[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30401-.
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一种柔软高热导且连接界面稳定的半导体封装材料
刘鹏, 杨诚
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刘鹏, 杨诚. 一种柔软高热导且连接界面稳定的半导体封装材料[J]. 电子与封装, 2022, 22(3): 30601-.
LIU Peng, YANG Cheng. A Semiconductor Packaging Material with Soft, High Thermal Conductive and Stable Connection Interface[J]. Electronics and Packaging, 2022, 22(3): 30601-.
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