摘要：片上变压器是在硅片上制造的空心变压器,具有高耦合系数、低功耗和可集成性,与传统的隔离器相比,基于片上变压器的数字隔离器在功耗、体积、传输速率等方面具有明显优势。通过3D仿真方法研究了片上变压器的几何尺寸对变压器性能参数的影响,得到了优化后的片上变压器设计参数。采用自主开发的工艺流程流片,研制了片上变压器样片。同时,介绍了一种与片上变压器相匹配的编解码电路原理和设计方法,研制出磁偶数字隔离器芯片。测试结果表明,磁偶数字隔离器芯片耐压隔离能力超过3500 V,可实现0~40 Mibit/s的低功耗数据隔离传输,延迟时间为20 ns,脉宽失真<3 ns,验证了片上变压器设计的正确性。

摘要：随着电子系统对多功能、小型化要求的不断提高,将数字控制电路、移相器、低噪声放大器等砷化镓微波集成电路(MMICs)进行3D集成是解决问题的方向。为此,设计具有数百个互连点的孔链测试结构模拟上下两层电路互连,采用砷化镓穿孔技术将正面互连压点转移到背面,研究适用砷化镓薄片的晶圆级键合技术,开发出两片式砷化镓面对背的晶圆级堆叠工艺技术,堆叠成品率达到90%以上。利用这项工艺,将砷化镓数字电路堆叠到低噪声放大器芯片上,形成了Ka波段幅相多功能电路,测试在32~38 GHz频段内,接收端增益大于21.5 dB,噪声小于4 dB,移相精度小于4°;发射端增益大于23 dB,输出功率大于25 dBm(输入功率10 dBm),移相精度小于4°。

摘要：片上变压器是实现磁耦数字隔离器设计的核心元件,需要采用特殊的工艺流片技术,以实现数字隔离器芯片的小型化和3000 V以上的高压隔离能力。为了实现片上变压器的制备,开发了一种利用光敏型苯并环丁烯(BCB)介质隔离的工艺流程。该工艺可实现均匀的介质层厚度和良好的附着能力。通过对合金成分的种子层进行刻蚀实现片上变压器线圈线条的图形化,再采用电镀实现片上变压器线圈的制备。测试结果表明:变压器芯片的金属线圈厚度约为3μm,BCB隔离介质层厚度大于10μm,介质层平坦化效果良好,与金属线圈及硅表面附着紧密,变压器最高工作频率接近600 MHz。

摘要：设计了Ka波段GaN功率高电子迁移率晶体管(HEMT)外延材料及器件结构,采用Al N插入层提高了二维电子气(2DEG)浓度。采用场板结构提高了器件击穿电压。采用T型栅工艺实现了细栅制作,提高了器件高频输出功率增益。采用钝化工艺抑制了电流崩塌,提高了输出功率。采用通孔工艺减小源极寄生电阻,通过优化钝化层厚度减小了寄生电容,提高了器件增益。基于国产SiC外延材料及0.15μm GaN HEMT工艺进行了器件流片,最终研制成功Ka波段GaN HEMT功率器件。对栅宽300μm器件在29 GHz下进行了微波测试,工作栅源电压为-2.2 V,源漏电压为20 V,输入功率为21 dBm时,器件输出功率为30 dBm,功率增益为9 dB,功率附加效率约为43%,功率密度达到3.3 W/mm。

摘要：通过优化设计材料纵向结构,得到了满足3 mm频段工作的In P外延材料结构,最终采用外延工艺制作了In P外延材料。设计了3 mm频段In P HEMT器件横向结构,确定合适源漏间距和单指栅宽,基于In P外延材料采用自主研发流片工艺,优化了欧姆接触工艺,最终制作成功3 mm频段In P HEMT低噪声器件。测试结果表明,在频率为75~110 GHz,Uds为1.2 V,Ugs为-0.1 V时,In P HEMT单胞器件最大增益大于9 d B,噪声系数1.2 d B。

摘要：本文从工程设计方面介绍了变频器在抓斗行车上如何应用，比较了串级调速+继电器控制方式与变频调速+PLC控制方式的优劣，认为后者替代前者将是必然趋势。