高密度封装IC的高加速应力试验研究

采用在线监测技术对高密度封装IC样品进行温度步进试验、温度循环试验和振动步进试验等高加速应力试验,确定了产品的耐受应力极限,验证了本试验方案和试验监测技术的有效性和可行性。通过失效分析,确定了高加速应力下电路的失效模式和失效机理。结果表明:高密度塑封IC元件在高加速温循应力下比在随机振动应力下失效更为集中,温循试验在-65~165℃温度范围内,失效显著且集中在3个循环以内,主要包括塑封料和引线框架、基板的分层以及内键合点脱离,样品耐受随机振动量级超过50grms。研究结果可为器件级高加速应力试验研究提供参考。     

Analytical Modeling of Quantum Mechanical Tunneling in Germanium Nano-MOSFETS

A simple analytical model has been developed to study quantum mechanical effects (QME)in a germanium substrate MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor),which includes gate oxide tunneling considering the energy quantization effects in the substrate.Some alternate high dielectric constant materials to reduce the tunneling have also been studied.By comparing with the numerically reported results,the results match well with the existing reported work.     

Design of high efficiency dual-mode buck DC-DC converter

A buck DC-DC switching regulator with high efficiency is implemented by automatically altering the modulation mode according to load current,and it can operate with an input range of 4.5 to 30 V.At light load current,the converter operates in skip mode.The converter enters PWM mode operation with increasing load current.It reduces the switching loss at light load and standby state,which results in prolonging battery lifetime and stand-by time.Meanwhile, externally adjustable soft-start minimizes the inru...     

集成宽带折叠半模基片集成波导带通滤波器

 本文提出并设计了一种新型的折叠半模基片集成波导（Folded Half-Mode Substrate Integrated Waveguide: FHMSIW）宽带带通滤波器,并给出了FHMSIW上层金属层槽缝式和中间金属层槽缝式宽带滤波器的仿真和测试结果。相对于半模基片集成波导（Half-Mode Substrate Integrated Waveguide: HMSIW）槽缝式滤波器,由双层PCB制作的FHMSIW槽缝式滤波器的尺寸减小了约一半。同时测试结果和仿真结果表明该宽带滤波器具有损耗小、带外抑制好等特性。     

高速连接器差模到共模转换的控制

随着计算机数据传输速率的不断提高,从1998年的PCIX66Mb/s总线频率到2010年的PCIE第三代8Gb/s总线频率,系统中的高速连接器的电特性设计成为系统设计的一大关键要素。本文主要讨论如何控制高速连接器差模到共模的转换,通过一些高速连接器作为例子来进行仿真和实验论证。     

可证明安全的RFID通信安全协议

通过对RFID系统特殊安全问题的系统研究,从可证明安全论证的角度出发,本文提出了一种可证明安全的RFID通信安全协议——rPAP。在随机预言模型下,使用形式化描述方式,系统地建立了RFID通信安全模型,并在该模型下,形式化地论证了rPAP协议的安全性。该协议适用于一般的RFID系统。     

超结硅锗功率二极管电学特性的研究

超结SiGe功率开关二极管可以克服常规Si功率二极管存在的一些缺陷,如阻断电压增大的同时,正向导通压降也将增大,反向恢复时间也变长。该新型功率二极管有两个重要特点:一是由轻掺杂的p型柱和n型柱相互交替形成超结结构,代替传统功率二极管的n-基区;二是p+区采用很薄的应变SiGe材料。该器件可以同时实现高阻断电压、低正向压降和快速恢复的电学特性。与相同器件厚度的常规Si功率二极管相比较,反向阻断电压提高了42%,反向恢复时间缩短了40%,正向压降减小了约0.1V(正向电流密度为100A/cm2时)。应变SiGe层中Ge含量和器件的基区厚度是影响超结SiGe二极管电学特性的重要参数,详细分析了该材料参数和结构参数对正向导通特性、反向阻断特性和反向恢复特性的影响,为器件结构设计提供了实用的参考价值。     

一种新型CMOS电流模带隙基准源的设计

设计了一种新型电流模带隙基准源电路和一个3bit的微调电路。该带隙基准源可以输出可调的基准电压和基准电流,避免了在应用中使用运算放大器进行基准电压放大和利用外接高精度电阻产生基准电流的缺点,同时该结构克服了传统电流模带隙基准源的系统失调、输出电压的下限限制以及电源抑制比低等问题。该带隙基准源采用0.5μm CMOS混合信号工艺进行实现,有效面积450μm×480μm;测试结果表明在3 V电源电压下消耗1.5mW功耗,电源抑制比在1 kHz下为72dB,当温度从-40～85°C变化时,基准电压的有效温度系数为30×10-6V/°C。该带隙基准电路成功应用在一款高速高分辨率模数转换器电路中。     

运算放大器在高ESD应力作用下的失效模式和失效位置研究

本研究以常用的运算放大器之一LM741为例进行了高ESD应力条件下的运算放大器的失效研究,研究通过物理观察和电学测试的手段考察了LM741失效位置及失效模式与ESD击打模式之间的关系。研究表明,不同的应力击打模式均造成几种相同的失效位置和模式,而且对失效部位的物理观察发现：所造成芯片上的失效并非在芯片上的电路的单元内部,而在于电路的各个单元之间的绝缘层或者是连接电路单元的金属连线,这一发现为下一步ESD的失效建模和仿真提供了重要的试验依据。     

激光等离子体微推进技术的研究进展

为了加快激光等离子体微推进技术(μLPP)在航天领域的应用,介绍了该项技术近10年的发展状况。讨论了激光等离子体微推进技术发展过程中衍生出的各种工作模式,并简略分析了不同工作模式的优缺点。着重介绍了靶特性对激光微推进性能的影响,包括靶材的选择、靶的结构、靶材掺杂,以及靶物相特性等。针对该项技术的最终发展目标是研制微小卫星姿轨控的激光等离子体微推力器(μLPT),介绍并分析了美国Phipps小组开展的激光微推力器的研制工作。最后,指出了激光等离子体微推进技术目前存在的一些问题,并展望了它的发展前景。