微电子学

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微电子学 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：50-1090/TN; 国际标准刊号：1004-3365; 主办单位：四川固体电路研究所; 主管单位：工业和信息化部; 查看微电子学近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：《微电子学与计算机》电子科技论文发表; 下一本期杂志：《核电子学与探测技术》电子科技论文

　　【杂志简介】

　　《微电子学》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。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　中文核心期刊

　　信息产业部优秀电子科技期刊

　　中国期刊方阵“双效”期刊

　　国外数据库收录：俄罗斯文摘杂志、美国化学文摘、英国物理学、电技术、计算机及控制信息社数据库

　　【栏目设置】

　　本刊主要刊登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。

　　杂志优秀目录参考：

　　一种宽输入范围高电源抑制比的带隙基准源韩雨衡;赵少敏;刘增鑫;贺娅君;华浩翔;张国俊417-420

　　一种高效率宽电压输入混合集成开关电源设计柴汉冬;尹华421-424+428

　　一种高电源抑制比的全MOS电压基准源设计唐俊龙;肖正;周斌腾;谢海情425-428

　　一种USB电源管理芯片双门限限流保护电路谭玉麟;冯全源429-432

　　一种低相位噪声锁相环频率合成器的设计李通;陈志铭;桂小琰433-436+440

　　一种基于全差分积分器的时钟稳定电路设计罗凯;朱璨;胡刚毅437-440

　　基于90nm CMOS工艺的37GHz分频器安鹏;陈志铭;桂小琰441-443+448

　　一种电流型非线性补偿带隙基准的设计徐鹏程;尹桂珠;韩志刚444-448

　　带使能端及保护电路的LDO设计汪雪琴;李力南;欧文;翟鹏飞;毛少博449-453

　　一种用于TRIAC导通角测量的时钟振荡电路周英娜;郭宝明;冯玲玲;李威454-456+460

　　一种高CMRR高增益运算放大器的设计何泽炜;郭俊;张国俊457-460

　　可集成于汽车电压调节器的高性能振荡电路王建卫;李佐;张凤玲;张辉461-464

　　一种电流自适应温度的LED驱动电路武世明;曾以成;陶亮465-468+473

　　一种用于PIR控制芯片的级联积分梳状滤波器徐进;李泽宏;王子欧;江猛469-473

　　一种有效实现IC时序收敛的方法祝雪菲;张万荣;万培元;林平分;王成龙;刘文斌474-478+483

　　单粒子瞬态脉冲的片上测量蒋见花;向一鸣;周玉梅479-483

　　基于肖特基势垒二极管整流的功率指示计设计李琰;肖知明;俞航;刘少华;Amara AMARA484-487

　　高精度电流模式四象限乘法器的设计与应用吴湘锋;李志军;张黎黎488-491+496

　　准谐振正激变换器零电压开关设计吴限;王强;蒋云杨492-496

　　电子科技论文发表：基于北斗搜寻救助定位系统的定位终端设计

　　摘要：北斗搜寻救助定位终端是整个系统的核心，该文设计了一套适用于弱势群体定位终端，重点讲述了该终端的定位模块、单片机模块以及无线通信模块的电路设计，并通过硬件电路调试，将终端成功运行起来，北斗接收终端通过串口调试助手进行测试，结果表明北斗接收机能够正常接收来自北斗卫星和GPS卫星的导航信息，并且能接收和发送短信。

　　关键词：北斗卫星,定位终端,无线通信

　　现今我们在不熟悉的场所唯一依赖的 GPS或卫星电话，这些对老人、儿童以及智障人士来说无疑是毫无用处的，而危险无处不在，如果无法及时掌握这些人的动态信息，可能会导致悲剧的发生。因此设计一套基于北斗卫星导航的搜寻救助系统是非常有必要的。在搜寻救助系统中定位终端需要带在行人的身上，才可以对其进行实时的监控、跟踪，因此如何设计较小的定位终端在搜寻救助定位系统中有着至关重要的地位。在终端的设计中，文章采用了体积较小的BD/GPS双模定位模块UM220。TC35i模块作为无线通信模块。采用C8051F380单片机，一方面可以控制北斗模块的位置信息的接收，另一方面可以控制无线通信模块与远程服务器进行通信。

　　微电子学最新期刊目录

SiC超结功率MOSFET的研究进展

摘要：碳化硅（SiC）超结金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor， MOSFET）凭借其卓越的电气性能，已成为下一代功率电子器件的研究热点。本文对SiC超结MOSFET的最新研究进展进行了全面而系统的综述，首先概述了SiC材料的特性优势以及当前SiC MOSFET的发展概况，介绍了超结结构的基本原理及其在突破传统导...

全数据流驱动架构AI芯片单粒子效应研究

摘要：针对全数据流驱动架构人工智能芯片在大气环境中面临的大气中子诱发单粒子效应问题，利用中国散裂中子源大气中子辐照谱仪对一款全数据流驱动架构的16 nm FinFET工艺神经网络处理芯片，进行了大气中子单粒子效应辐照测试研究。该芯片采用全数据流驱动架构，并具有近存计算范式特征，实现了存储与计算单元的紧密融合。本研究对象与传统聚焦于指令流驱动（冯·诺依曼特征）架构芯片的单粒子效应研究形成了区别。这是本研究...

集成多晶硅负反馈电阻的30V双极新器件及三级运算放大器设计

摘要：首次提出了兼容30 V BiFET工艺的多晶硅发射极NPN新器件NRE-NPN，该器件具有多晶硅负反馈电阻新机理，可实现对输入电压和温度变化自调整，故拓宽高精度运算放大器的应用范围。在运算放大模式下，NRE-NPN保持较稳定的电流增益β值，约为147。当ΔV_BE为0.2 V时，β仅变化24，较传统NPN（C-NPN）变化量降低40%，且安全工作区（SOA）扩宽10%，有效缓解...

基于逻辑复制与资源均衡的多FPGA系统划分后优化方法

摘要：随着集成电路设计规模不断扩大，多FPGA系统成为解决大规模设计仿真的关键手段，但其设计分割问题突出。现有方法多集中于单一资源约束下基于拓扑关系的电路划分，忽视逻辑复制与多资源约束，难以满足复杂系统需求。文章针对多FPGA系统设计中多种资源约束利用不均以及逻辑复制下节点关系优化难题，提出基于平均资源分配与加权偏差的多资源综合评估方法，优化FPGA资源利用率，并在初始划分与细化阶段给出资源分配策略；同...

一种信号处理微系统电磁兼容特性优化研究

摘要：针对某信号处理微系统在电磁辐射敏感度试验中出现的模数转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）输出码值大幅波动问题，开展电磁兼容异常机理分析与屏蔽优化技术的研究。该微系统采用裸芯片集成与刚挠结合架构；通过整体屏蔽、拆壳裸板测试、模拟信号通路局部屏蔽等多组对比试验，定位了敏感源，并同时验证了原有金属外壳对高频辐射几乎无屏蔽效能。针对性地提出关键信号线地平面隔离、关键模拟...

高温下金铝键合退化及可靠性研究

摘要：针对高温下金铝键合系统的退化及可靠性问题，进行150 ℃、165 ℃和180 ℃高温贮存试验，利用键合强度测试、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）等技术，研究金铝键合的退化规律、金属间化合物（IMC）的生长特性及脱键界面特征。结果表明，键合强度随贮存时间呈下降趋势，且“芯片上键合拉断”模式占比逐渐增长；高温会加速键合界面IMC的生长，并最终以Au₅Al_2<...

一种高能效的Softmax近似算法与硬件加速器设计

摘要：针对Softmax函数在硬件实现中存在的效率低、功耗和面积大等挑战，设计一种高能效的近似算法及硬件加速器。首先，提出稀疏优先化方式避免无效项的全部计算和存储需求，并设计局部-全局最大值协同更新方法，提高稀疏检测准确度和计算效率；其次，研究近似算法，并利用幂域融合机制，将复杂指数和除法的近似归约至同一个简单指数运算，降低计算复杂度；然后，提出误差感知的分段线性拟合算法，并设计共享编码的拟合电路以优化...

一种集成自适应DFE和阈值电压校准的28 GBaud NRZ/PAM4双模SerDes接收机设计

摘要：基于65 nm CMOS工艺设计了一款1/4速率结构28 GBaud NRZ/PAM4双码制SerDes接收机，其中包括模拟前端电路，双模自适应DFE，自适应阈值电压校准电路以及无参考时钟CDR电路等模块。模拟前端电路首先对接收信号进行幅度调整与初步均衡；基于LMS算法的DFE对信道衰减进行高频补偿；基于数字校准的自适应阈值电压跟踪电路对两种模式下对比较器的阈值电压进行跟踪校准；集成双模过零点检测...

带漏源钳位的用于反激变换器的改进型同步整流器驱动电路

摘要：同步整流器已广泛应用于反激式变换器以降低导通损耗，特别是在低输出电压、高输出电流的应用场景。传统同步整流器驱动电路由于关断速度慢、传播延迟大，难以精确控制关断过程，导致同步整流器过早或延迟关断。文章提出一种具备漏源钳位功能的改进型驱动电路，该电路能够检测同步整流器电流，并自动调整驱动电压，以实现快速关断，避免过早或延迟关断的问题。为了验证其控制方法的可行性，文章采用0.5 μm/40V-BCD工艺...

宽输入范围高PSRR低温漂带隙基准电压源

摘要：为提升高压应用场景下电源管理芯片的高精度性能，本文设计了一种宽输入电压范围、高电源抑制比、低温漂的带隙基准电压源。采用分段曲率补偿实现温度分配，有效降低温度系数。通过预稳压电路与电源抑制比增强电路实现宽输入范围，同时显著提高电源抑制比。基于0.18 μm CMOS工艺，完成电路、版图设计与仿真。电源电压为18 V时，输出电压为1.238 V，PSRR为 -187.3 dB@DC，在-40°C～12...

基于正交试验的金锡密封空洞控制问题研究及仿真验证

摘要：文章介绍了金锡焊料在密封工艺中的应用以及金锡焊料密封空洞的判断和意义。为了研究金锡焊料工艺过程中温度，时间，压力以及夹持方式等四个因素对密封空洞的影响权重，设计了基于正交试验的四因素三水平正交试验方案，通过试验结果，确定夹持方式是影响金锡密封空洞的最重要的影响因素。在此基础上，结合DIP16AE管壳，进行了仿真建模，并得到了最佳夹持方式下的仿真结果，该结果进一步解释了其对密封空洞的作用关系。最后，...

一种基于文本串的版图图形精确匹配方法

摘要：随着工艺节点不断演进，光刻热点对芯片良率影响显著放大，快速、完备的热点检测成为可制造性设计（Design For Manufacturability， DFM）关键环节。针对现有方法特征冗余、复杂度高等问题，提出一种基于DFA和哈希的两阶段图形匹配算法。首先以模板最长轮廓路径为核心，将几何信息编码为字符串并构造一个匹配时间复杂度为O(n)的确定性有限状态机（Deterministic Finite...

同步降压型DC/DC总剂量效应及退火效应研究

摘要：对国产Buck型同步DC/DC变换器在⁶⁰Co γ射线下开展电离总剂量辐照试验及辐照后退火效应研究。分析DC/DC变换器在不同工作电压及特定负载模式下重要电参数输入电流、输出电压、输出电流随辐照总剂量变化关系和退火规律。试验结果表明，三种重要电参数在不同工作电压及不同负载模式对辐照总剂量的变化规律上表现出一致的趋势。无论是常温退火还是高温退火，DC/DC变换器的电参数仅空载模...

大气中子辐射对SiC功率MOSFET鲁棒性的影响

摘要：碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）凭借其优异的性能，在以新能源为主体的新型电力系统中展现出广阔的应用前景。然而研究发现，当SiC 功率器件应用于高海拔、高纬度地区时，大气中子辐射会对其可靠性构成致命威胁。尽管已有研究证实，通过降低器件电压可减缓中子辐射引发的单粒子烧毁问题，但尚未明确在降额后的安全电压下，中子辐射是否会影响器件的鲁棒性。聚焦中子辐射对SiC功率MOSFET...

基于遥测拥塞因子的高效网络拥塞控制算法

摘要：随着数据中心网络规模增长，网络拥塞成为限制网络带宽及网络稳定性的瓶颈。现有主流拥塞控制方法如HPCC、DCQCN、TIMELY都存在固有局限性，无法兼具敏捷响应与精确调控。为突破现有瓶颈，提出TCFCC拥塞控制算法。该算法基于网络遥测信息在动态和静态两个维度对网络拥塞进行精确量化并将其乘性耦合，首次提出了动静态融合的遥测拥塞因子，同时依据链路规格定义理想拥塞因子作为速度调控的参考指标，并设计了相应...

一种具有改进Burst模式的准谐振反激式AC/DC芯片设计

摘要：介绍了一种应用于反激式变换器原边反馈的AC/DC芯片，芯片具有恒流、恒压工作方式，在启动阶段采用恒定电流为负载供电，达到额定输出电压后进行恒压输出。芯片具有高效率、低待机功耗的特点，重载时采用准谐振模式降低开关损耗，轻载时采用Burst模式降低导通损耗，该Burst模式的特点是以一簇多次发波的形式间隔导通开关管，恒定峰值电流以实现能量传递恒定，固定开关频率实现无音频噪声。最终设计出一款多模式原边反...

一种用于BUCK电源在低压差阶跃时过冲的新型软启动电路设计

摘要：当BUCK转换器输入电压低于额定输出电压进入低压差状态后，若输入电压阶跃恢复，常因环路响应不足导致输出电压过冲，损害元件与负载电路。提出一种兼容上电软启动功能的新型软启动电路以抑制此过冲。该电路包含缓升斜坡电压、集成低电压选择器的误差放大器（A1）以及带失调的误差放大器（A2）。在低压差状态下，反馈电压低于阈值时，A2触发并将斜坡电压钳位于反馈电压附近。在低压差状态阶跃恢复时，A2关闭钳位，斜坡电...

一种高速低噪声运算放大器

摘要：介绍了一种采用互补双极工艺制作的高速低噪声运算放大器。运算放大器电路采用共模线性化输入结构，设计了一种新型偏置电流补偿电路，可有效降低输入偏置电流；通过优化输入级线路和工作状态，降低了运放的噪声和失真；采用外部频率补偿技术，可保证运放在稳定工作的前提下最大化带宽。芯片测试结果表明，在±5 V电源电压条件下，等效输入电压噪声为0.86 nV/√Hz，压摆率为1 337 V/μs，-3 dB带宽为81...

一种10bit 1GS/s时域量化模数转换器设计

摘要：为满足射频高速采样应用，设计了一种单通道10 bit 1GS/s低功耗高速高精度时域量化模数转换器(TD ADC)。对输入信号进行电压-时域转换后，利用二进制折叠并行延迟线时间数字转换器(TDC)和时域余量提取技术，通过三级时域流水线量化依次进行时域数字量化转换，提升了TDC转换速率。该TD ADC 基于16 nm FinFET工艺设计，采用1V电源供电，对电路进行设计仿真，当采样速率为1GS/s...

CongestionFormer：面向逻辑综合后网表的布线拥塞预测模型

摘要：随着芯片互连复杂度的提升，准确的布线拥塞预测是保障芯片性能的关键。相较传统方法在布局阶段之后预测，若将预测环节前移至逻辑综合之后，则可有效防止拥塞效应在布局布线阶段累积并引发多轮全局迭代。因物理信息缺失，现有综合后布线拥塞预测方法在细粒度建模与深层表征上仍显不足。提出一种面向综合后阶段的多头图Transformer布线拥塞预测模型。该模型引入多头注意力机制，对局部连接及邻域差异进行细粒度建模，缓解...

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