使用单位增益缓冲器构成的抗寄生SC跨导

用单位增益缓冲器构成的开关电容滤波器(SCF),若能消除寄生电容引起的阻性寄生,则可用于高频设计,总寄生灵敏度会因此大大降低。本文在此基础上提出一种新的抗寄生开关电容(SC)跨导元件电路差分跨导元件,并用它构成了适用于高频的SC浮地电感和积分器。最后用它实现了一个三阶椭圆函数低通滤波器,并经计算机模拟和实验验证,证明了该方案的正确性。     

无线通信系统的封装技术

本文讨论了两种适于低成本、小形状因子的无线通信系统的封装工艺。首先描述了一种嵌入式无源工艺，其目标在于减小RF前端模块的形状因子和基带电源供应，方法是使用高性能的电感、电容、电阻，以及在封装衬底上嵌入的衍生电路。其次，描述了一种新的堆叠封装结构，它适用于通信和无线产品。此封装方案在单一封装内集成高速处理器和存储器，提供优异的信号完整性和高布线密度。     

混合集成电路用无寄生参数载体

本文简介两种混合集成电路用无寄生参数载体的设计、制作和实验结果.无电容载体的电容量为0.0007pF,无电感载体的电感量可根据需要控制.与石英载体,梁式引线载体以及玻璃钝化载体相比,不论在性能上或者强度上都具有明显的优点.应用上述载体,可使电路易于匹配,降低功耗,提高传输效率和频率稳定度,尤其适用于高频段宽带电路.     

高密度Si基半导体电容器的性能及其制作

随着各种混合信号电路的性能和集成度的迅速提高以及对电路模块和元器件小型化的需要,集成无源技术成为一种取代分立无源器件以达到小型化的解决方案。鉴于电容器被广泛用于滤波、调谐和电源回路退耦等各种板级集成封装中,采用Si MEMS工艺,在半导体表面深刻蚀三维(3D)图形以增大有效表面积,制作了一种高电容密度的半导体pn结退耦电容器,并分析研究了其主要制成工艺和性能。结果显示,所制作的电容器的电容密度达8～12nF/mm2,相比无表面三维刻蚀图形的半导体电容器电容密度增大了10倍以上,退耦频率范围为10kHz～3.2GHz,可用于中低频率较大范围内的退耦。     

叠层功率母线在大功率变频电源的应用

针对大功率变频电源高功率密度的要求,提出了一种新型叠层功率母线。这种功率母线采用5层式叠层功率母线技术,运用这种新型功率母线可有效地减小功率母线寄生电感,降低功率模块开关过程中产生的尖峰电压和功率母线对电源系统空间的电磁干扰,同时可以增加伴生电容,有利于提高高频时的电容容量,减小电压纹波。通过新型功率母线的应用,母线寄生电感降至40 nH左右,采用0.47μF的吸收电容,就可以获得较好的吸收效果,简化了吸收电路。     

高密度陶瓷封装电设计中噪声控制研究

随着陶瓷封装电路密度、频率和速度不断提高,电信号噪声问题凸显。信号噪声本质上源于传输线本身存在的寄生电阻、电容、电感与电信号作用导致的一系列信号质量下降、参考电位不稳定等问题。高频高密度陶瓷电设计常见的信号噪声问题包括反射、串扰和同步开关噪声等。文章分析了陶瓷封装设计中三类噪声产生的原因、危害及解决措施,并基于信号/电源完整性理论,介绍了一款高频高密度陶瓷基板的封装电设计。     

Blumlein快放电电路传输线电容和储能电容的研制

为减小Blum lein电路中的寄生电阻与电感,自行设计了传输线电容与储能电容,以平行平板电容器结构代替了原来的无感电容与传输线电容的结构,使得电路中寄生电感下降1倍以上,电路性能得到很大改进,满足了S2激光器产生辉光放电的要求.     

用于测试CMOS输出驱动器电流变化率的新电路

提出了一种新的用于测试 CMOS输出驱动器电流变化率的电路结构 .它把片上电感引入到测试系统中作为对实际封装寄生电感的等效 ,从而排除了测试时复杂的芯片 -封装界面的影响 .这种电路结构不仅可以用于实际测算输出驱动器的性能指标 ,还可以用于研究 VL SI电路中的同步开关噪声问题 .该设计方法在新加坡特许半导体公司的 0 .6μm CMOS工艺线上进行了流片验证 .测试结果表明 ,这一测试结构能有效地表征 CMOS输出驱动器的电流变化率的性能指标和 VL SI电路中的同步开关噪声特性     

GaAs二管堆梁式引线混频管研究

<正>GaAs肖特基势垒梁式引线混频二极管在高频电路中起着日趋重要的作用.用简单的芯片接触代替管壳封装,使其寄生电容和引线电感大为减小,很适用于混合电路.南京电子器件研究所在单管梁式引线混频管的基础上,发展了逆平行结构和T型结构梁     

用于测试CMOS输出驱动器电流变化率的新电路

提出了一种新的用于测试CMOS输出驱动器电流变化率的电路结构．它把片上电感引入到测试系统中作为对实际封装寄生电感的等效,从而排除了测试时复杂的芯片-封装界面的影响．这种电路结构不仅可以用于实际测算输出驱动器的性能指标,还可以用于研究VLSI电路中的同步开关噪声问题．该设计方法在新加坡特许半导体公司的0.6μm CMOS工艺线上进行了流片验证．测试结果表明,这一测试结构能有效地表征CMOS输出驱动器的电流变化率的性能指标和VLSI电路中的同步开关噪声特性．     

ALD氧化铝薄膜介电性能及其在硅电容器的应用

硅基高密度电容器是利用半导体3D深硅槽技术和应用高介电常数(高K)材料制作的电容。相比钽电容和多层陶瓷电容(MLCC),硅基电容具有十年以上的寿命、工作温度范围大、容值温度系数小以及损耗低等优点。文章研究原子层沉积(ALD)制备的Al2O3薄膜的介电特性,通过优化ALD原子沉积温度和退火工艺,发现在沉积温度420℃和O3气氛退火5 min下,ALD生长的Al2O3薄膜击穿强度可大于0.7 V/nm,相对介电常数达8.7。制成的硅基电容器电容密度达到50 nF/mm2,漏电流小于5 nA/mm2。     

混合储能在风光互补发电系统中的能量管理与控制策略

储能技术在风光互补发电技术中的应用使得风光互补发电技术得到了进一步完善,各个部分的控制更加合理、有效,系统更加稳定、安全,并且使用效率及寿命得到了提高。通过仿真验证了一种蓄电池与超级电容混合储能结构,在这种结构中通过控制DC/DC变换器将蓄电池的高能量密度及超级电容的高功率密度的特点相结合,并且运用滑动滤波器进行二者的能量分配,同时通过DC/DC变换器达到对各储能部分实时控制的目的,从而提高了混合储能系统的灵活性与实用性。     

Very high density RF MIM capacitors (17 fF//spl mu/m/sup 2/) using high-/spl kappa/ Al/sub 2/O/sub 3/ doped Ta/sub 2/O/sub 5/ dielectrics

Using high-/spl kappa/ Al/sub 2/O/sub 3/ doped Ta/sub 2/O/sub 5/ dielectric, we have obtained record high MIM capacitance density of 17 fF//spl mu/m/sup 2/ at 100 kHz, small 5% capacitance reduction to RF frequency range, and low leakage current density of 8.9/spl times/10/sup -7/ A/cm/sup 2/. In combination of both high capacitor density and low leakage current density, a very low leakage current of 5.2/spl times/10/sup -12/ A is calculated for a typical large 10 pF capacitor used in RF IC that is even smaller than that of a deep sub-/spl mu/m MOSFET. This very high capacitance density with good MIM capacitor characteristics can significantly reduce the chip size of RF ICs.     

采用金属耦合电容实现级间匹配的射频功率放大器

One challenge of the implementation of fully-integrated RF power amplifiers into a deep submicro digital CMOS process is that no capacitor is available,especially no high density capacitor.To address this problem,a two-stage class-AB power amplifier with inter-stage matching realized by an inter-metal coupling capacitor is designed in a 180-nm digital CMOS process.This paper compares three structures of inter-metal coupling capacitors with metal-insulator-metal（MIM） capacitor regarding their capacitor density.Detailed simulations are carried out for the leakage,the voltage dependency,the temperature dependency,and the quality factor between an inter-metal shuffled（IMS） capacitor and an MIM capacitor.Finally,an IMS capacitor is chosen to perform the inter-stage matching.The techniques are validated via the design and implement of a two-stage class-AB RF power amplifier for an UHF RFID application.The PA occupies 370 × 200 μm^2 without pads in the 180-nm digital CMOS process and outputs 21.1 dBm with 40% drain efficiency and 28.1 dB power gain at 915 MHz from a single 3.3 V power supply.     

高密度储能脉冲电容器的研制

我国第一台高功率激光装置能源系统中使用的脉冲电容器于1982年研制成功,并通过鉴定,其储能密度为0.145J/cm~3,在纯纸介质的脉冲电容器同类产品中居领先地位。随着高功率激光装置的不断发展,它的功率等级在不断扩大和升级。因此对能源系统的要求不断提高,要求能源占地少,储能大,所以必须使电容器储能密度进一步提高。 从脉冲电容器储能密度公式     

氮化硅薄膜MIM电容器的制备与性能研究

在被釉氧化铝陶瓷基片上,采用真空电阻蒸发法和等离子体增强化学气相沉积法制备了Au/NiCr电极薄膜及氮化硅(SiNx)介质薄膜,并对薄膜进行光刻图形化,制成了Au/NiCr/SiNx/Au/NiCr结构的MIM电容器。研究了所制电容器的介电性能、介温性能和I-V特性等电学性能。结果表明:所得MIM电容器具有很低的介电损耗(1MHz时tanδ为0.00192)及很高的电压稳定性;在–55～+150℃的范围内其1MHz时的电容温度系数为258×10–6/℃;另外,其I-V特性曲线显示出较好的对称性,漏电流密度较低,可承受较高的电压。     

Capacitive components for power electronics

As the consumer and industrial requirements for compact, high-power density electrical power systems grow substantially over the next decade, development of high power/energy density capacitor technology is a major enabling technology component element. For microsecond to fractional-second electrical energy storage, discharge, filtering, and power conditioning, capacitor technology is unequalled in flexibility and adaptability to meet a broad range of requirements in the future     

Metal-insulator-metal RF bypass capacitor using niobium oxide (Nb/sub 2/O/sub 5/) with HfO/sub 2//Al/sub 2/O/sub 3/ barriers

A high capacitance density (C/sub density/) metal-insulator-metal (MIM) capacitor with niobium pentoxide (Nb/sub 2/O/sub 5/) whose k value is higher than 40, is developed for integrated RF bypass or decoupling capacitor application. Nb/sub 2/O/sub 5/ MIM with HfO/sub 2//Al/sub 2/O/sub 3/ barriers delivers a high C/sub density/ of >17 fF//spl mu/m/sup 2/ with excellent RF properties, while maintaining comparable leakage current and reliability properties with other high-k dielectrics. The capacitance from the dielectric is shown to be stable up to 20 GHz, and resonant frequency of 4.2 GHz and Q of 50 (at 1 GHz) is demonstrated when the capacitor is integrated using Cu-BEOL process.     

Capacitor loss analysis method for power electronics converters

A capacitor is a major component that contributes to reducing the reliability of high-power density power electronics converters. The lifetime and reliability of capacitors are strongly influenced by temperature. An accurate loss measurement method is necessary to estimate temperature rise. However, practical capacitor loss measurement systems used in power electronics converters have not yet been developed because capacitor loss data provided by the manufacturer is usually measured under sinusoidal excitation, which is different from actual excitations of electronics converters. In this study, a capacitor loss measurement system for power electronics converters is proposed. The proposed measurement system can be used for fast capacitor loss measurement with high accuracy in a real circuit and capacitor loss analysis for each switching period of power electronics converters. To verify the accuracy of the loss measurement, the measured loss value of a filter capacitor used in a pulse width modulated inverter is compared with the calculated value. The experimental results show good agreement with the calculated capacitor loss.