航天产品QFP封装器件手工返修技术探讨

QFP封装器件由于体积小、重量轻、成本低并且具有优异的电性能和热性能,在航天军工产品中得到了广泛的应用。本文针对印制板中QFP封装器件的返修问题,介绍了一种既简单而又可靠的手工返修方法,文中首先对QFP封装器件的特点做了介绍,然后分别对器件拆除、QFP引脚焊端处理、手工焊接等几个重要的返修环节进行详细探讨。     

射频MEMS开关寿命测试系统的设计与实现

针对射频MEMS开关寿命测试成本昂贵，测试连线复杂，且随着射频MEMS开关的尺寸不断缩小，传统测试效率低、测试任务只能在实验室进行等问题，本文设计并实现了一种小型且集成化的射频MEMS开关测试系统，组建了具备信号发生、波形实时监测、寿命计算、数据记录和测试报告打印等功能的射频MEMS开关测试系统，并用该系统对某款射频MEMS开关进行了初步测试评价。结果表明该系统较好的完成了射频MEMS开关的开关电压、开关时间和冷、热寿命的测试，能够满足射频MEMS开关的测试要求，证明了该测试系统的实用性和测试工作的准确性。     

L~Ka波段MEMS单刀七掷开关的设计与研究

针对目前MEMS单刀七掷开关体积大、插入损耗及隔离度较差的问题,设计了一种基于“米”字型功分器的单刀七掷MEMS开关,通过HFSS软件对射频MEMS开关单元和“米”字型功分器进行设计,对开关的S参数、驻波比进行了仿真研究,并采用COMSOL软件对射频MEMS开关单元进行机械性能分析。结果表明,在1~40 GHz频段内,单刀七掷MEMS开关各个端口的插入损耗≤0.45 dB@40 GHz,隔离度≥29.5 dB@40 GHz,驻波比≤1.45,且体积仅有0.65 mm×0.5 mm×0.5 mm。此设计可与滤波器、衰减电阻、天线等集成,应用于多通道可调谐MEMS器件中,在卫星通信、雷达、和微波测试领域中具有一定的应用价值。     

微带铁氧体器件测试夹具LRL校准与设计

对于传统微波无源器件S参数的测量,通常是先在矢量网络分析仪上对同轴端进行SOLT的全二口校准,再通过测试夹具对微带器件进行测试,测试夹具引入了一定的测试误差。为实现微带双端口器件的准确测试,设计了用于LRL校准方法的测试夹具及校准件。介绍了校准原理及校准件设计,通过HFSS仿真软件对测试夹具进行仿真优化,设计制作了LRL精确校准的测试夹具及校准件。对X波段微带器件进行测试,验证LRL测试夹具测试的准确性。     

表面安装同轴继电器

安费诺射频公司最近研制出几种大功率微波继电器,可以利用表面安装技术(SMT)工艺直接在印制电路板(PCB)上应用.这些设计使得用户可以从需要劳动密集型的最终装配的机架封装转向支持产品的设计.这些早先设计除了物理安装之外,还要求采用螺线管功率引线手工焊接,或者将常开/公共/常闭端触点接入主电路印制板.     

RF MEMS器件时变结构电磁特性数值计算方法

准确掌握射频微机电(RF MEMS)器件的电磁特性是WSN节点射频收发前端设计可靠与否的关键,为解决RF MEMS器件时变结构的电磁特性数值计算问题,建立了RF MEMS器件垂直运动结构的机电耦合模型,实现了模型的时域离散,在时域有限差分的基础上,提出电(磁)介质参数插值的新思路,详细阐述了线性电(磁)介质参数插值法的基本思想,并推导了一维线性插值的计算公式.仿真实验结果表明,该计算方法具有易实现、速度快、效率高的特点.     

D2PAK封装功率电子器件低空洞率焊接研究

近年来随着新能源和电力电子技术的快速发展,D2PAK封装大功率表贴功率器件高密度贴装于金属基PCB的产品结构开始出现。这种产品的回流焊接,普遍存在的问题是功率器件衬底下的焊接空洞现象,对功率变换器的散热和导电性能是非常不利的。本文研究了锡膏、钢网、焊接表面、焊接温度曲线各相关因素对D2PAK功率器件与铝基板PCB焊接层空洞的影响,并对优化参数进行了验证。     

基于SiC功率器件的单相APF开关损耗分析及应用技术研究

提出一种应用于单相有源滤波器(active power filter,APF)的SiC功率器件的开关损耗模型。该模型考虑了封装和印制电路板(printed circuit board,PCB)的寄生参数与器件结电容的非线性。详细阐述四种单相APF工作状态下的建模原理,并给出了各工作状态下各时间段的开关过程分析与损耗计算方程。基于影响APF谐波补偿性能的关键因素的分析,结合APF的工作特点,提出SiC器件高开关频率兼容驱动方式与封装及电路布局优化方案。搭建基于单相APF的SiC功率器件测试实验样机,在不同电压点和电流点下进行测试,并将测试结果与估算结果进行比较。比较结果高度吻合,功率损耗误差在10%以内,验证了提出的开关损耗模型的准确性和有效性。     

焊接型IGBT器件封装状态监测方法分析*

焊接型IGBT广泛应用于轨道交通、新能源发电等领域,是电力电子装备的核心功率器件,其可靠性对系统安全运行至关重要。封装失效是焊接型IGBT器件主要失效模式之一,而封装状态监测技术是实现器件故障诊断、状态预测及智能运维的关键。针对焊接型IGBT器件封装状态监测问题,首先,分析焊接型IGBT器件封装结构,研究焊接型IGBT器件封装可靠性薄弱部位;其次,针对键合线失效与焊料层失效两种主要封装失效模式,分析不同失效模式对应的状态监测方法;最后,分析现有监测方法存在的问题,研究可用于焊接型IGBT器件封装状态监测的新方法。相关成果为焊接型IGBT器件封装状态监测提供新的研究思路。     

基于SOPC的电力电子器件实时仿真系统设计

分析了电力电子器件实时仿真的必要性和面临的难点,建立了电力电子器件开关暂态通用模型,以该模型为基础设计了基于SOPC技术的电力电子器件实时仿真系统,并在FPGA平台上实现了器件的开关特性实时仿真。利用该系统对MOSFET管进行了仿真测试,并在Matlab中将仿真结果和实验结果进行对比分析,证明了系统的正确性。该系统充分利用了器件厂商提供的器件参数和波形曲线,具有较强的实用价值。     

电磁脉冲防护器件性能测试用同轴夹具研制

测试夹具是电磁脉冲防护器件接入测试电路的必需装置。为此,分析了防护器件高功率电磁脉冲测试对测试夹具的要求,采用多段同轴结构的设计思路,研制了一种专用测试夹具。该夹具采用多阶缓渐变方案和错位补偿技术等;通过经验算式和软件仿真相结合的方法对各部分尺寸进行了优化设计,改善了其高频传输特性。矢量网络分析仪测试结果表明：在1 MHz^3 GHz频段内,该夹具具有良好的传输特性,电压驻波比（voltage standing-wave ratio,VSWR）均小于1.4;除部分频点外,反射系数小于-20 d B;此外,该夹具还具有耐压强度高、元件接入简单、可灵活拆卸等优点。该夹具可有效解决不同类型防护器件高压快脉冲注入下的测试难题。     

IGCT关断暂态温度特性及其电热模型

集成门极换流晶闸管(IGCT)广泛应用于高压大功率电力电子装置中,受到环境温度变化和器件自热等影响,其开关特性发生显著改变。本文针对不同温度下的器件开关特性开展了测试实验,利用分阶段解析建模的方法分析了影响器件关断存储、基区承压以及拖尾电流三个阶段的关键温度依赖参数。分析结果表明关断存储阶段主要受到载流子寿命和射极复合系数的影响,但射极复合系数相对于载流子寿命对电流拖尾过程的影响随温度变化更为显著。在此基础上由所得关键参数建立了IGCT温度依赖模型,利用封装传热阻容子电路网络建立了器件的结壳传热模型。最后,基于该模型对IGCT关断暂态过程进行了电热仿真分析,通过仿真波形与实测波形的比较验证了该模型的准确性以及关键温变参数的影响。     

（四）将模块和分离器件的特点组合在新的功率半导体封装中

新的功率半导体封装技术已经发展为：功率半导体芯片焊接在DCB陶瓷基板上，同时多达5个引脚的框架与基板是一体的。这种封装方法将模块与分离器件的装配技术结台，因此这种器件具有两种器件的特性。     

V型MEMS电热执行器技术研究

V型电热执行器结构简单、执行力大、能够输出直线型位移,广泛用于MEMS系统中.利用热电效应,对V型电热执行器进行了讨论,得到了执行器上温度分布、最大位移以及阶跃响应时间的理论分析值,并利用有限元分析软件ANSYS进行了仿真验证,结果表明理论分析值和仿真结果保持一致.对执行器的几何参数对器件性能的影响进行研究,搭建测试平...     

压接式IGBT器件封装结构对并联芯片开通电流的影响与抑制

对于压接式IGBT器件,封装结构引起的寄生参数不一致将导致开通瞬态过程中并联IGBT芯片的电流分布不一致,使部分芯片在开关瞬态过程中的电流过冲太大,从而降低了开通性能。采用寄生参数提取、电路建模仿真以及实验验证的方法,首先在压接式IGBT器件各并联芯片驱动回路参数一致的条件下,研究了发射极凸台布局对并联芯片开通电流一致性的影响。其次,在发射极凸台布局完全对称的情况下,研究了栅极PCB板不对称布局对各并联芯片开通电流一致性的影响。最后,提出了一种可以改善各并联芯片开通电流一致性的双针+双层PCB板的驱动结构,并分析了该结构的均流效果。     

东芝推出8位微控制器系列新品

东芝电子欧洲公司(Toshiba Electronics Europe)近日为其高性能CMOS 8位微控制器系列新增一款产品——TMP86FM25。该器件将32KB闪存、一个LCD驱动器电路及主要外围电路和接口集成到了一个P—QFP 100引脚封装内，适合于从家庭应用到EPOS系统及工控设备等产品。通过其片上闪存中固件的变化，     

InP基PIN开关二极管结构设计与制备

开关二极管是微波控制电路中的一种应用最普遍的控制器件,它可以实现近似短路和开路的功能.Ⅰ层厚度对PIN二极管的器件特性具有重要的影响.利用Silvaco TCAD软件对InP基PIN开关二极管器件结构进行建模仿真,分析不同1区厚度对二极管的电流电压特性的影响,得出最优值.利用化合物半导体材料外延与器件工艺平台,制备出InP基PIN开关二极管器件,直流特性测试结果表明,PIN开关二极管的开启电压为0.525 V,反向击穿电压大于12 V.为进一步实现毫米波开关电路奠定了基础.     

业界动态

OKI选用惠瑞捷V93000 Port Scale射频测试解决方案实现高性能,低测试成本以及快速量产上市半导体测试公司惠瑞捷宣布,日本冲电气工业株式会社OKI选用惠瑞捷Port Scale射频测试解决方案以测试其高集成度无线通信芯片。OKI的芯片目前已被消费电子制造商广泛地应用于各种终端产品的制造当中,其中包括:机顶盒,手机,掌上电脑和其它无线产品等等。OKI亦利用其在封装技术方面的优势向其它制造商提供封装与测试服务,而Port Scale射频测试方案将为OKI的测试服务业务进一步提供更多价值。惠瑞捷Port Scale射频测试解决方案凭借其独到的性能…     

射频MEMS单刀多掷开关设计

本文结合射频微电子机械系统(MEMS)的特点，功分器、共面波导、电极结构三方面进行结构、材料的合理设计与优化处理，并基于此通过微波性能仿真实验，证实了K型功分器以及各项参数优化后的射频MEMS单刀四掷开关在0.1-20GHz范围内均有着较好的微波性能。     

压接型IGBT器件封装退化监测方法综述

压接型IGBT器件是智能电网中大容量电力电子装备的基础核心器件,其可靠性直接关系到装备及电网的运行安全,而封装失效是其主要失效模式,封装退化监测是实现其故障诊断、状态预测及智能运维的关键.针对现有研究大多侧重于传统焊接型IGBT器件封装退化监测的问题,该文以压接型IGBT器件为研究对象,首先,介绍压接型IGBT器件封装结构;然后,系统分析微动磨损失效、栅氧化层失效、接触面微烧蚀失效、边界翘曲失效、弹簧失效、短路失效、开路失效共七种封装失效模式及对应的封装退化监测方法,并提出现有监测方法存在的问题;最后,从封装退化表征及评估、非接触式监测、高灵敏度监测三个方面,展望压接型IGBT器件封装退化监测新思路.