多通道压力扫描阀模块封装结构分析与性能研究

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作者 姬留新 李庆忠 +1 位作者 时广轶 黄楚霖 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期68-71,共4页

针对多通道压力扫描阀模块封装可靠性的问题,提出了一种多层印刷电路板(PCB)的封装结构,并对该结构进行了可靠性分析。利用仿真软件对单根金线及整个模块进行建模仿真分析。证明2个焊点的垂直距离对等效应力以及变形量均有影响;键合线... 针对多通道压力扫描阀模块封装可靠性的问题,提出了一种多层印刷电路板(PCB)的封装结构,并对该结构进行了可靠性分析。利用仿真软件对单根金线及整个模块进行建模仿真分析。证明2个焊点的垂直距离对等效应力以及变形量均有影响;键合线易失效点集中在焊点颈部,通过降低2个焊点垂直距离可以降低等效应力及变形量,进而提高可靠性;在相同温度循环条件下,通过降低两焊点的垂直距离,使得等效应力降低2.6%、总变形量降低62.64%、竖直方向变形量降低39.9%,寿命达到2257个循环周期。通过搭建的测试平台,对压力扫描阀模块从线性度、重复性、回滞特性及测量误差等多角度进行分析。测试数据表明,采用多层PCB封装结构可以提高封装的可靠性。 展开更多

关键词 多层印刷电路板封装 引线键合 有限元仿真 多通道压力扫描阀 可靠性分析

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微型组合导航SIP芯片的PDN电热协同仿真与优化

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作者 陈明 余未 +1 位作者 倪屹 时广轶 《空天预警研究学报》 CSCD 2024年第3期226-230,234,共6页

随着SIP芯片逐步小型化和集成化,导致芯片对PDN的直流压降、电流密度以及系统的温升控制要求越来越高.本文通过改变载流导体的面积来改善直流压降和电流密度过高的问题,同时针对芯片温升研究通过合理优化热过孔阵列的孔径、过孔数量以... 随着SIP芯片逐步小型化和集成化,导致芯片对PDN的直流压降、电流密度以及系统的温升控制要求越来越高.本文通过改变载流导体的面积来改善直流压降和电流密度过高的问题,同时针对芯片温升研究通过合理优化热过孔阵列的孔径、过孔数量以及镀铜厚度来减小热阻以达到控制芯片温升的目的.仿真结果表明,增加载流导体的面积能有效降低直流压降和电流密度,且还留有很大的裕量;而热过孔阵列的合理布局能有效控制芯片温升,从而提升了芯片的功能和可靠性. 展开更多

关键词 微型组合导航 SIP芯片 直流压降 热分布 电热协同仿真

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全并行FIR滤波器的FPGA实现与优化 被引量：6

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作者 王英喆 王振宇 +1 位作者 严伟 时广轶 《电子设计工程》 2015年第22期94-97,共4页

FIR数字滤波器的实现方法很多,而现代数字通信对实时性的需求决定其需要很高的数据吞吐率和处理速度。文章探求高速全并行FIR的FPGA实现方法,并以8输入15阶FIR滤波器为示例,在直接型FIR的基础上改进得到全并行FIR结构,采用Verilog硬件... FIR数字滤波器的实现方法很多,而现代数字通信对实时性的需求决定其需要很高的数据吞吐率和处理速度。文章探求高速全并行FIR的FPGA实现方法,并以8输入15阶FIR滤波器为示例,在直接型FIR的基础上改进得到全并行FIR结构,采用Verilog硬件描述语言完成设计,仿真结果与MATLAB软件测试结果一致。在此基础上,提出两种改进措施,并进行综合、布局布线,对比所占资源,结果分布式FIR为硬件实现的最佳选择。 展开更多

关键词 FIR滤波器 FPGA 并行结构 流水线 分布式

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高吞吐率LDPC码编译码器的FPGA实现 被引量：1

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作者 王英喆 王振宇 +1 位作者 严伟 时广轶 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2015年第11期97-100,共4页

新兴的60GHz无线通信标准IEEE 802.11ad在采用单载波调制方案时,最高传输速率可达到4.62Gb/s,最高处理速率为1.76GHz.标准中,采用准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)以保证高传输速率下较低的误码率.针对该标准,设计并实现了高吞吐率的LDP... 新兴的60GHz无线通信标准IEEE 802.11ad在采用单载波调制方案时,最高传输速率可达到4.62Gb/s,最高处理速率为1.76GHz.标准中,采用准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)以保证高传输速率下较低的误码率.针对该标准,设计并实现了高吞吐率的LDPC编译码器.编码器用移位寄存器作为基本单元实现.与此同时,对比了生成矩阵的不同存储方式以优化编码结构.译码算法选用改进的最小和算法,译码器的硬件结构兼容4种码率,并拥有3种调制方法的接口.按照设计结构,用Verilog硬件描述语言实现了LDPC编译码器,并得到了正确的仿真结果.同时,在V7-485tFPGA上完成综合,分析逻辑资源消耗.结果,当FPGA时钟频率为150 MHz时,传输速率可达到1.26Gb/s. 展开更多

关键词 QC-LDPC 高吞吐率 FPGA 并行结构 最小和

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低噪声放大器通过匹配网络的ESD保护设计

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作者 严伟 王雨辰 +1 位作者 王振宇 时广轶 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期745-752,共8页

将GaAs PHEMT工艺设计应用于北斗卫星导航的LNA电路,工作频率为2.45 GHz,噪声系数为0.55dB,并在输入输出的匹配网络上添加ESD保护。通过使用ADS2011进行仿真,对比分析有ESD保护的电路与没有ESD保护的电路,得到以下结论:虽然考虑ESD保护... 将GaAs PHEMT工艺设计应用于北斗卫星导航的LNA电路,工作频率为2.45 GHz,噪声系数为0.55dB,并在输入输出的匹配网络上添加ESD保护。通过使用ADS2011进行仿真,对比分析有ESD保护的电路与没有ESD保护的电路,得到以下结论:虽然考虑ESD保护使电路的性能有一些下降,如增益从16 dB下降到15 dB,但噪声系数几乎没有变化;加入ESD保护后,可以极大地提高电路整体的性能和鲁棒性,使电路能够很好地抵抗静电干扰。 展开更多

关键词 静电泄漏 低噪声放大器 阻抗匹配 鲁棒性

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对PSO结构的设计与优化

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作者 严伟 时广轶 常莹 《电子制作》 2016年第1X期27-27,共1页

本文基于低功耗电源门控技术,提出了通过分簇的方式改变PSO安放结构,并对局部的PSO采取常关的一个状态。进一步减小门控单元本身的消耗功率。本文中对整个电源门控分簇,采用的中等粒度的插入方式,得到了三种关键因素同时优化的结果。

关键词 电源关断 IR 压降 功耗

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现场总线协议转换硬件架构设计 被引量：7

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作者 王雪迪 王博 +1 位作者 时广轶 严伟 《电子技术应用》 2022年第4期12-17,23,共7页

针对目前多种现场总线协议共存的现象,在分析了CAN总线协议、MODBUS总线协议和HART总线协议的基础上,提出了三种总线协议转换的原理,包括总线地址转换原理、总线协议帧转换原理以及总线错误通知转换等,并在此协议转换原理的基础上,提出... 针对目前多种现场总线协议共存的现象,在分析了CAN总线协议、MODBUS总线协议和HART总线协议的基础上,提出了三种总线协议转换的原理,包括总线地址转换原理、总线协议帧转换原理以及总线错误通知转换等,并在此协议转换原理的基础上,提出了现场总线协议转换硬件架构,以提升协议转换的实时性。 展开更多

关键词 协议转换 MODBUS HART CAN 现场总线

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应用于手持设备功率放大器的开关电源设计 被引量：1

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作者 王雨辰 严伟 +2 位作者 时广轶 王振宇 牛旭 《电子技术应用》 北大核心 2015年第4期132-135,共4页

提出了一种应用于TD-LTE信号手持设备功率放大器MRF9742的开关电源设计。该电源采用脉冲宽度调制的降压电路结构,采用包络跟踪技术,通过输入信号功率值来动态调节功率放大器的供电电压,与使用稳压电源供电的功率放大器相比,在不影响输... 提出了一种应用于TD-LTE信号手持设备功率放大器MRF9742的开关电源设计。该电源采用脉冲宽度调制的降压电路结构,采用包络跟踪技术,通过输入信号功率值来动态调节功率放大器的供电电压,与使用稳压电源供电的功率放大器相比,在不影响输出的条件下降低直流功耗,因此提高了功率放大器的功率附加效率。使用开关电源进行供电的功率放大器比使用稳压电源供电的功率放大器PAE提高了10%左右。故在手持设备中采用开关电源进行供电可以提高电源的使用效率,从而延长了手持设备的使用时间。 展开更多

关键词 TD—LTE 包络跟踪 开关电源 高效率

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WiFi-TSN低时延转换架构 被引量：2

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作者 王博 王雪迪 +1 位作者 时广轶 严伟 《电子技术应用》 2022年第4期24-28,33,共6页

无线网络与TSN(Time Sensitive Networking)的融合是目前工业界的关注点之一。传统的基于应用层软件的网关存在CPU利用率高、处理延迟长、性能差等缺点。因此提出了一种WiFi-TSN低时延转换架构,来实现WiFi网络与TSN网络的集成。该架构采... 无线网络与TSN(Time Sensitive Networking)的融合是目前工业界的关注点之一。传统的基于应用层软件的网关存在CPU利用率高、处理延迟长、性能差等缺点。因此提出了一种WiFi-TSN低时延转换架构,来实现WiFi网络与TSN网络的集成。该架构采用Verilog语言实现,通过硬件来保证通信信道之间可预测的延迟,能够在极短的时间内完成协议转换和协议数据的转发。采用Vivado EDA工具来完成电路的设计,并进行足量的仿真测试来评估电路的端到端延迟性能。 展开更多

关键词 TSN WIFI 协议转换 端到端时延

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面向工业的TSN-双线以太网系统 被引量：1

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作者 陈锋 原申思 +1 位作者 时广轶 严伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第7期48-51,61,共5页

针对当前工业现场布线繁杂、数据通信确定性不足的问题,对双线以太网实现现场统一布线、时间敏感网络应用于工业场景的发展现状进行了阐述,分析了双线以太网与时间敏感网络技术结合的原理,并基于时间敏感网络交换机和双线以太网转换器... 针对当前工业现场布线繁杂、数据通信确定性不足的问题,对双线以太网实现现场统一布线、时间敏感网络应用于工业场景的发展现状进行了阐述,分析了双线以太网与时间敏感网络技术结合的原理,并基于时间敏感网络交换机和双线以太网转换器搭建了网络通信系统测试平台。实验结果表明:双线以太网与时间敏感网络技术结合可以满足工业实时性通信需求,可进一步推广到工业现场,降低成本并提升工业生产通信质量。 展开更多

关键词 时间敏感网络 双线以太网 工业以太网 双线以太网转换器

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晶圆级LED驱动电路系统

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作者 徐飞 蔡勇 +2 位作者 时广轶 张亦斌 徐建伟 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第3期461-466,共6页

发光二极管(LED)是恒流工作的器件,并且随着LED功率的不断增加,散热问题变得越加突出,温度控制十分必要。当LED功率比较小时,可以用温度传感器来检测它的温度;而当LED做到晶圆级发光二极管(WLED),功率达到千瓦,传统的驱动方式、散热方... 发光二极管(LED)是恒流工作的器件,并且随着LED功率的不断增加,散热问题变得越加突出,温度控制十分必要。当LED功率比较小时,可以用温度传感器来检测它的温度;而当LED做到晶圆级发光二极管(WLED),功率达到千瓦,传统的驱动方式、散热方式以及温度的控制已不再适用。晶圆级发光二极管有多条支路,采用多路恒流以保证每条支路的电流相同。对于温度的控制,将晶圆级发光二极管平均结温变化量的测量转换为对冷却液温度的变化量的测量,进而通过与冷却液温度变化量的关系进行控制。本设计解决了晶圆级发光二极管因工艺问题导致的"抢电流"的问题,并将复杂的温度控制变得简单化,而且节省成本。 展开更多

关键词 晶圆级发光二极管 多路恒流 温度控制

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基于ADS的微系统电源完整性仿真及优化

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作者 吕超华 李庆忠 时广轶 《电子技术应用》 2024年第5期7-12,共6页

随着芯片制造技术和封装技术的发展,电子产品内部的器件集成度和信号速度在持续提高,微系统成为一种新兴的形式,这导致了对电源完整性的要求不断提高。不合理的电源完整性设计将会给电源质量和信号质量带来极大的干扰,甚至会使系统崩溃... 随着芯片制造技术和封装技术的发展,电子产品内部的器件集成度和信号速度在持续提高,微系统成为一种新兴的形式,这导致了对电源完整性的要求不断提高。不合理的电源完整性设计将会给电源质量和信号质量带来极大的干扰,甚至会使系统崩溃。针对所设计的多芯片微系统设计进行了电源完整性的仿真,并利用基板、PCB去耦电容网络协同去耦的方式对电源分配网络阻抗进行了优化,解决了微系统内部的空间有限与去耦电容需求量大的矛盾,保证了微系统的电源完整性。 展开更多

关键词 电源完整性 电源分配网络 阻抗 去耦电容

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热冲击条件下LGA焊点可靠性分析及优化

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作者 翟茂欣 倪屹 +1 位作者 时广轶 余未 《空天预警研究学报》 CSCD 2024年第5期358-363,共6页

为提高栅格阵列封装(LGA)焊点可靠性,采用ANAND本构模型描述SAC305无铅焊点的力学行为,利用有限元分析法和基于能量的Darveaux疲劳寿命预测模型,分析了LGA焊点在热冲击载荷(-55℃~125℃)下的应力应变分布、粘塑性应变能密度和疲劳寿命;... 为提高栅格阵列封装(LGA)焊点可靠性,采用ANAND本构模型描述SAC305无铅焊点的力学行为,利用有限元分析法和基于能量的Darveaux疲劳寿命预测模型,分析了LGA焊点在热冲击载荷(-55℃~125℃)下的应力应变分布、粘塑性应变能密度和疲劳寿命;利用田口试验评估了焊点高度、塑封料热膨胀系数、BT基板热膨胀系数、焊盘热膨胀系数四个因子对焊点疲劳寿命的影响,并提出最优设计方案.实验结果表明,热冲击载荷下,距离几何中心最远的LGA焊点应力值最大且呈周期性变化;影响焊点疲劳寿命的主要因子是塑封料热膨胀系数和焊点高度,优化后焊点的等效塑性应变能密度增量减小了57%,热疲劳寿命是优化前的2.32倍,提高了LGA焊点结构的热可靠性. 展开更多

关键词 栅格阵列封装焊点 有限元分析 温度冲击 疲劳寿命

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温度循环下双面塑封BGA焊点可靠性分析

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作者 翟茂欣 倪屹 +1 位作者 时广轶 余未 《电子元件与材料》 北大核心 2024年第11期1345-1351,1360,共8页

为提高双面塑封BGA焊点的热可靠性,利用有限元分析法和Darveaux疲劳寿命模型分析了温度循环载荷下BGA焊点的应力应变分布及疲劳寿命。基于田口试验研究了上层、下层塑封料的高度及热膨胀系数对BGA焊点可靠性的影响,对焊点疲劳寿命进行... 为提高双面塑封BGA焊点的热可靠性,利用有限元分析法和Darveaux疲劳寿命模型分析了温度循环载荷下BGA焊点的应力应变分布及疲劳寿命。基于田口试验研究了上层、下层塑封料的高度及热膨胀系数对BGA焊点可靠性的影响,对焊点疲劳寿命进行初步优化,最后针对不同的下层塑封料尺寸对焊点热疲劳寿命的影响做了进一步的研究及优化。结果表明,上下层塑封料的高度和热膨胀系数越小,焊点的疲劳寿命越高,而下层塑封料对BGA焊点的覆盖不利于焊点的热可靠性。经两次优化后焊点的疲劳寿命为177次循环,是优化前的5.71倍。 展开更多

关键词 双面塑封 温度循环 有限元分析 疲劳寿命 田口试验

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