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期刊信息/Journal information
微电子学
微电子学

成福康

双月刊

1004-3365

wdzx@sisc.com.cn

023-62834360

400060

重庆市南坪花园路14号24所

微电子学/Journal MicroelectronicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是技术类期刊。传播、普及、推广 微电子科学技术知识，介绍国内微电子行业的最新研究成果和国外微电子业界的发展动态。有关微电子学基础理论，微电子器件与电路, 集成电路，半导体工艺和制造技术，集成电路封装技术，多芯片组件技术，集成电路可靠性技术，片上系统，集成系统等领域的研究论文、技术报告、综合评述、产品应用等内容。该刊被重点检索刊物、数据库、期刊网站所收录，是中国核心期刊之一。
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    76～81 GHz高精度CMOS有源移相器设计

    颜世达崔杰张敬
    424-431页
    查看更多>>摘要：为了实现低成本、高性能的毫米波汽车雷达,基于TSMC 40 nm CMOS工艺,设计了一款高精度低噪声系数的有源矢量合成移相器,其频率范围为76～81 GHz,移相步进为5.625°.采用了一种RC-RL两级多相滤波结构,在产生稳定的四路正交信号的同时,不会增加过多的插入损耗;在多相滤波器之前添加了放大单元电路,提高了整个电路的增益,并且降低了噪声系数;设计了数模转换器(DAC),对矢量合成模块的尾电流进行控制,进而实现高精度的移相.由于相位分辨率由DAC的分辨率所决定,因此该移相器的控制分辨率不会影响其尺寸和插入损耗.为了实现电路的性能,合理地选择了参数模型和拓扑结构,并且优化了版图布局.后仿真结果表明,在76～81 GHz范围内,RMS移相误差＜2.1°,平均增益＞1.7 dB,RMS增益波动＜0.5 dB,噪声系数＜9.5 dB,功耗为15.7 mW,1 dB增益压缩点＞-7 dBm.该有源移相器具有高精度、低成本、低功耗等特点,与传统有源移相器相比,具有更低的噪声系数与更大的增益.

    毫米波汽车雷达CMOS工艺有源移相器相控阵T/R组件

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    GaN驱动芯片的增强型抗干扰欠压保护电路

    杨潇雨杨曼琳吴昊王妍...
    432-436页
    查看更多>>摘要：针对汽车电子高性能GaN驱动芯片需求,为解决GaN器件栅极存在低压误开、高共模瞬态、抗干扰能力差等问题,提出了一种低温度系数、低功耗、高回差电压、具有双重比较的欠压保护电路.该电路采用双重比较参考电路,设置合理的比较电压,增大电路回差电压,极大提高了电路的抗干扰能力.电源上电至预设电压后,系统解除保护锁定,GaN器件通路开启,电源驱动后级GaN器件栅极,实现GaN器件欠压保护功能,提高稳定性.采用0.18 μm BCD工艺进行设计.仿真结果表明,电源上电至8.5 V时,电路解除欠压保护功能,带隙基准电路输出1.5×10-5/℃高精度5 V电压至GaN驱动电路栅端.电源下电至8 V时,电路启动欠压保护功能,芯片系统关断,实现GaN器件保护功能.回差电压为0.5 V,静态电流为60 μA.该欠压保护电路满足低温度系数、低功耗、高回差电压等要求.

    GaN驱动电路欠压保护电路低压误开双重比较

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    一种CMOS阻抗谱测量电路设计

    周子超马卓卓启越邹望辉...
    437-443页
    查看更多>>摘要：为了实现待测阻抗实部与虚部的提取,设计了一款基于0.18 μm CMOS工艺的阻抗谱测量电路,其通过频率响应分析法在数字域中进行累乘与累加的操作,从而得到阻抗谱.该阻抗谱测量电路由Δ-Σ调制器和数字抽取滤波器等电路组成.相较于传统阻抗谱检测电路而言,该电路采用无运放Δ-Σ调制器结构,能对电流信号进行直接转换,减少了一个跨阻放大器(TIA)和一个跨导放大器(OTA),极大程度地减小了芯片的功耗和面积.仿真结果表明,在2 MHz的采样时钟下,2 kHz的带宽内,调制器的信噪失真比(SNDR)达到66.5 dB,有效位数(ENOB)达到10.75 bit,当电源电压为1.8 V时,电路功耗低至140 μW.电路的阻抗谱输出与电流呈现良好线性关系.

    阻抗谱频率响应分析无运放△-Σ调制器CMOS工艺低功耗

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    一种3.32 mW 0.1～2.0 GHz宽带接收机芯片设计

    胡棒张宸睿郑乐城杨定坤...
    444-449页
    查看更多>>摘要：基于TSMC 65 nm CMOS工艺设计了一种工作频率覆盖0.1～2.0 GHz的宽带低功耗零中频射频接收机芯片.提出的接收机主要包含了无电感宽带低噪声放大器、无源混频器以及中频滤波器模块.其中,滤波器模块通过采用反相器替代了传统的跨阻放大器或者有源低通滤波器,在降低功耗的同时避免使用大量电容、电阻,达到了低功耗、小型化的目的.提出的接收机电路通过Cadence Explore工具后仿真验证,在1.2 V的电源电压下,通道增益约为57 dB,通道噪声系数约低于5.4 dB,三阶输入交调点大于-16.2 dBm,输入1 dB压缩点约-9.7 dBm@2 GHz,中频带宽为190 MHz,带外抑制在30倍频处为83 dBc,电路总静态功耗仅3.32 mW.

    低噪声放大器无源混频器反相器滤波器低功耗

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    一种集成DFE和CDR的56 Gbit/s PAM-4 SerDes接收机设计

    郭嘉乐张长春张翼王静...
    450-457页
    查看更多>>摘要：基于65 nm CMOS工艺设计了一款1/4速率56 Gbit/s PAM-4 SerDes接收机,该接收机集成了可变增益放大、连续时间线性均衡(CTLE)、判决反馈均衡(DFE)、自适应阈值电压跟踪和无参考时钟数据恢复(CDR)等电路.可变增益放大技术被用来对接收信号进行幅度调节;CTLE和2抽头DFE被用来进行信道畸变补偿;自适应阈值电压跟踪技术用来确定最优的PAM-4信号判决电平;无参考时钟CDR技术则在无外部参考时钟的前提下,被用来产生最佳判决时钟,同时基于边沿检测技术有效降低了 PAM-4信号非对称电平转换引起的时钟抖动.后仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,所设计的PAM-4接收机能够实现6.75～20.75 dB的可调增益范围和高达16 dB@14 GHz的信道高频衰减补偿,且在16.1 dB@14 GHz信道下,CDR提取出的7 GHz时钟抖动峰峰值为7.21 ps.工作于56 Gbit/s速率下,接收机功耗为227 mW,能效为4.05 pJ/bit.

    四电平脉冲幅度调制SerDes接收机判决反馈均衡器时钟数据恢复阈值电压跟踪

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    基于机器学习的多输入切换效应的统计静态时序分析方法

    郭静静宗璟宜查佩文蔡志匡...
    458-467页
    查看更多>>摘要：静态时序分析工具在超大规模集成电路应用中被广泛使用,其精度依赖于每个门的延时模型.静态时序分析工具使用的时序库通常只考虑单输入切换(SIS)导致的引脚到引脚延时,而多输入切换(MIS)导致的延时变化在高时钟频率和先进工艺节点上变得更加显著.在考虑统计静态时序分析时,MIS效应对其影响比对常规静态时序分析更大.为了研究MIS效应对电路统计时序的影响,文章提出了一种基于机器学习的MIS效应的统计静态时序分析方法.该方法考虑了不同条件下MIS和SIS的统计延时差异,并基于SIS统计延时模型建立了 MIS统计延时模型.经基准电路测试,结果表明,该方法对应延时分布的均值、标准差的相对误差分别不超过1.61％和3.94％,证明该方法具有较高的准确度.

    机器学习多输入切换统计静态时序分析统计延时模型

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    微电子封装用Cu键合丝研究进展

    杨蕊亦岑政刘倩韩星...
    468-474页
    查看更多>>摘要：引线键合仍然是微电子封装中最流行的芯片互连技术,在未来很长一段时间内都不会被其他互连方法所取代.Au键合丝由于其独特的化学稳定性、可靠的制造和操作性能,几十年来一直是主流半导体封装材料.然而,Au键合丝价格的急剧上涨促使业界寻找用于微电子封装的替代键合材料,如Cu键合丝.与Au键合丝相比,使用Cu键合丝的主要优势是更低的材料成本、更高的电导率和热导率,使更小直径的Cu键合丝能够承受与Au键合丝相同的电流而不会过热,以及更低的Cu和Al之间的反应速率,这有助于提高长期高温存储条件下的键合可靠性.文章首先简要介绍了键合丝的发展历史.其次,介绍了 Cu键合丝的可制造性和可靠性.最后,提出了键合丝的发展趋势.

    键合丝Kirkendall空洞可制造性可靠性微电子封装

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    压电俘能结构力-电耦合特性有限元仿真分析

    王梦雨师阳
    475-480页
    查看更多>>摘要：基于有限元方法对压电悬臂梁进行力电特性数值仿真,研究了不同截面形状压电悬臂梁的力-电特性,发现相比于矩形压电悬臂梁,梯形压电悬臂梁有较高的输出电压和一阶共振频率.进一步分析了梯形压电悬臂梁的压电片长度、压电片位置、基板-压电片厚度比对其性能的影响.结果表明,当压电片长度越短,且位置越靠近固定端时,梯形悬臂梁的输出性能越好,但一阶共振频率随着压电片长度的减小和与固定端距离的增加而降低;当基板-压电片厚度比为1.6时,梯形悬臂梁的电学输出特性最佳,一阶共振频率随着厚度比的增大而增大.

    压电悬臂梁力-电特性有限元仿真结构优化

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    基于多MEMS梁的微波功率检测芯片

    孙浩宇王德波
    481-486页
    查看更多>>摘要：为了优化MEMS微波功率检测芯片的微波性能,提高其制备的可靠性,建立了悬臂梁结构在线式MEMS微波功率检测芯片的S参数模型,研究了悬臂梁的数目对微波功率检测芯片微波性能的影响.对多梁结构微波功率检测芯片微波性能进行理论推导和仿真,制备了单梁、双梁结构MEMS微波功率检测芯片样品,并进行了测试.结果表明,在8～12 GHz的频率范围内,单梁结构的微波功率检测芯片回波损耗小于-27 dB,双梁结构的微波功率检测芯片回波损耗小于-18.5 dB,单梁、双梁微波功率检测芯片传输特性变化趋势与理论值基本一致,验证了 S参数模型的正确性.

    微机电系统功率检测芯片多梁S参数

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    模拟混合视频处理电路单粒子效应测试系统设计

    程杰洪婉君伍江雄温显超...
    487-491页
    查看更多>>摘要：为开展模拟混合视频处理电路的单粒子效应研究,通过改变伪CCD信号源的输出信号,建立一款模拟混合视频处理电路的单粒子效应测试系统,实现该器件的单粒子闭锁、单粒子翻转与单粒子功能中断等单粒子效应的评估.通过在中科院近物所回旋加速器和中国原子能院串列加速器的试验测试,获取有效数据.试验结果表明该试验方法及测试系统可以有效评估器件的单粒子性能,为器件的加固设计提供有力数据支撑.

    模拟混合视频处理电路伪CCD信号源单粒子效应

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