金属封装微系统内部高压击穿和爬电问题的点云分析方法

面对金属封装高压隔离微系统内部潜在的击穿和爬电风险,结合高精度建模和图论思想建立一种新的可靠性分析方法,为产品的设计和测试提供有力保障。首先,将微系统三维模型转化为点云模型,经滤波和曲面重构形成可计算的数值模型;之后,根据几何特征和物理关系,将表面爬电问题和击穿问题分别等效为测地路径和欧氏路径的计算;并根据微系统布局方式优化Dijkstra算法,计算封装后的击穿和爬电路径;最终,参考实验标准判断产品风险等级。对照实验结果与计算匹配,精度理想,表明该方法对微系统相关问题的有效性。     

基于双径向线的低剖面径向线螺旋天线

在卫星收发系统中,圆极化天线是一种重要的器件,负责信号的接收和发送。而径向线螺旋天线是一种重要的圆极化天线,但为实现圆极化性能,天线高度需达到0.15λ。通过引入主径向线和副径向线之间的耦合,减小了天线的高度,从而实现了低剖面的径向线螺旋天线。通过在馈电结构中引入贴片电容,从而改善了天线的阻抗匹配性能。所提出的径向线螺旋天线的高度为0.0525λ,仅为传统径向线螺旋天线高度的34%。为验证理论预期的可实现性,设计了基板为FR4、中心频率在1.54 GHz的低剖面径向线螺旋天线。实验结果表明,该天线的实测10-d B匹配带宽和3-d B轴比带宽分别为900 MHz和27 MHz,实测增益在2.9 d Bi,能够满足卫星接收天线的收发要求。     

交换机的时间感知整形器的设计

时间敏感网络（TSN）是应用于未来工业网络实时性的一种增强型以太网技术。作为主要关键技术之一,流量调度机制决定了时间敏感网络数据传输的确定性和实时性,对其进行研究是非常具有价值的。在研究了802.1Qbv标准中所定义的时间感知整形器的实现机制和完整的处理流程的基础上,提出了一种时间感知整形器调度机制的设计。将整个设计在自研的TSN交换机平台上进行组网测试,验证了调度器可支持时间敏感业务流的确定性传输。     

基于MicroTCA的数据传输板卡设计

随着高能物理学的发展,粒子实验的能量越来越高,单位时间内产生的数据量也越来越大,粒子实验装置不仅要以极高的速度进行数据传输,还要有足够的开发潜力实现进一步的速度提升。相较于粒子实验装置现阶段普遍采用的并行传输,串行传输在速度提升上有着巨大的优势。为了满足粒子实验的需求,基于MicroTCA架构设计了一种用于数据传输的AMC板卡,详细介绍了设计方案和测试方案。AMC板卡以串行方式实现数据传输,速度可达5×109 bit/s,既满足了需求,又有足够的开发潜力。     

485总线协议处理器的失效分析研究

集成电路在实际应用中,经常会出现工作异常甚至失效的情况。当电路发生失效时,需要采用各种手段尽快定位问题所在,随后在本地复现相关现象,明确问题原因,进而提出针对性的解决方案。文章介绍了一款485总线协议处理器电路的失效分析过程,包括问题的出现、现场确认、失效现象复现以及测试分析和问题解决等内容,对于相关集成电路的失效分析具有一定的参考价值和借鉴意义。     

多路电磁阀及比例阀驱动接口复用的设计与实现

电磁阀的驱动信号通常是开关量（高电平阀门开通、低电平关断），比例阀的驱动信号通常是脉宽调制（PWM），驱动电流一般在3 A甚至更大。文中设计一种基于数字信号处理器（DSP）TMS320F28335的电磁阀、比例阀驱动系统，创新地设计使用隔离电源模块替代半桥驱动芯片自举电容的方式，实现电磁阀、比例阀驱动接口复用，即一个接口既可以输出开关量信号，也可以输出PWM信号。所设计系统可以驱动多路电磁阀或比例阀，以4路输出驱动接口为例，设计一种基于互锁电路的每一支路硬件过流保护，各支路经过并入串出移位器将其过流状态输入给DSP。试验结果表明，系统不仅占用接口资源少，而且占用片上资源少，具有可靠性和稳定性高等特点，对于片上资源紧缺的项目具有较高的实用价值。     

1×2宽带微带贴片天线

在无线通信系统中,微带贴片天线得到了广泛的应用,但其面临着工作带宽窄的缺陷。基于1×2的微带贴片,通过背馈的方式同时激励可辐射的工作模式TM10模以及反向TM20模,实现拓展工作带宽的效果。所提出的天线与传统的微带贴片天线相比,具有宽频带的优势;与已报道的微带天线宽频带设计技术相比,具有低剖面的效果。为验证理论预期的可实现性,设计了中心频率在6.5 GHz的天线案例。仿真结果表明,该天线的剖面高度为0.6λ0,10-d B匹配带宽为20%,增益为7.4 d Bi,交叉极化小于-25 d B。     

基于机器视觉的板卡点胶缺失检测系统设计

采用人工目检方式进行贴装器件的加固点胶缺失检测存在人力成本高、效率低等问题。提出一种基于机器视觉的点胶缺失检测方法。使用色调饱和度值（HSV）阈值分割法识别板卡图像,利用最小包络矩形提取目标,使用霍夫变换及透视变换获取点胶区域的正视图像,标注分割出各个点胶块区域,识别每个点胶块的面积并保存为标准模板。对待检产品的图像采用上述方法进行处理,并与标准模板对比,在判别待检产品质量的同时定位点胶缺失的位置。采用基于机器视觉检测产品的方法进行实际的确认测试。结果表明,该方法能够准确、可靠地检测判别产品的点胶质量,并标识出所有的点胶缺失位置,其检测不合格品的准确率为100%,部分合格板卡有过检现象,检测的综合准确率为98.5%。该方法具有良好的准确性及可靠性,能够满足检测需求。     

微系统技术助力数字助听器发展

随着人们对生活品质要求的提高,声障患者用耳内助听器的微型化、低功耗、无线化需求推动着微电子封装在该领域的技术进步。对现代助听器中涉及的微系统技术及这些技术给数字助听器带来的变革进行了调研。MEMS麦克风和扬声器技术,处理器、存储器芯片等IC堆叠采用的TSV技术,用于助听器连接智能手机的蓝牙天线Ai P技术,这些微系统技术有的已成熟应用于微型化数字助听器,有的还在进行不断的尝试以期早日应用于现代数字助听器中。数字助听器的发展要求微系统技术不断取得突破,微系统技术上的新材料、新方法、新工艺进步在微型数字助听器上得到了完美的展现。     

低交叉极化水平的宽带滤波贴片天线

提出了一种低交叉极化水平的宽带贴片滤波天线。在层叠式贴片与金属大地之间插入一对1/4波长短路谐振器,天线的通带内可出现3个反射零点,实现了拓展天线工作带宽的效果。在通带的高端出现两个反射零点,提高了天线的高端带外抑制水平。该天线与传统的微带贴片天线相比,具有宽频带、高增益、低交叉水平以及高端频率选择性的优势。为验证理论预期的可实现性,设计了中心频率在3.5 GHz的天线案例。仿真结果表明,该天线的剖面高度为0.1λ0,10 d B匹配带宽为22%,增益为8.4 dBi,交叉极化小于-30 dB。