射频异构集成微系统多层级协同仿真建模与PDK技术综述

1

作者 刘军 高爽 +2 位作者 汪曾达 王大伟 陈展飞 《微电子学与计算机》 2024年第1期11-25,共15页

作为后摩尔技术的可选路径之一,基于异构集成工艺实现的集成微系统具有高集成度、低成本、高性能等优点,引起学术界和工业界的广泛关注。异构集成微系统设计是以系统为中心的多层级协同设计,对传统以晶体管为中心的设计方法和设计流程... 作为后摩尔技术的可选路径之一,基于异构集成工艺实现的集成微系统具有高集成度、低成本、高性能等优点,引起学术界和工业界的广泛关注。异构集成微系统设计是以系统为中心的多层级协同设计,对传统以晶体管为中心的设计方法和设计流程带来新的挑战,同时对设计环境的开发带来新的要求。本文对射频集成微系统设计中所需的基础器件/结构建模方法、多工艺混合工艺设计套件(Process Design Kit,PDK)技术、以及电路-模块-系统多层级协同仿真等技术最新进展进行综述。 展开更多

关键词 异构集成射频微系统 多层级协同仿真 建模方法 多工艺混合 工艺设计套件(PDK)

下载PDF 职称材料

Chiplet基三维集成技术与集成微系统的新进展(续) 被引量：1

2

作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第5期641-657,共17页

集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet... 集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet之间的宽带互连、布局布线与时钟同步、热管理、计算机辅助设计(CAD)等方面的创新。并展现了基于这些关键技术的突破,集成微系统的新进展,包含高性能计算多核处理器、神经网络计算处理器、神经网络加速器、射频微系统和光电微系统的创新。集成微系统已进入智能微系统新发展阶段。 展开更多

关键词 chiplet 3D集成 集成微系统 宽带互连 时钟 热管理 计算机辅助设计(CAD)

原文传递

Chiplet基三维集成技术与集成微系统的新进展 被引量：1

3

作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第4期477-495,共19页

集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet... 集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet之间的宽带互连、布局布线与时钟同步、热管理、计算机辅助设计(CAD)等方面的创新。并展现了基于这些关键技术的突破,集成微系统的新进展,包含高性能计算多核处理器、神经网络计算处理器、神经网络加速器、射频微系统和光电微系统的创新。集成微系统已进入智能微系统新发展阶段。 展开更多

关键词 chiplet 3D集成 集成微系统 宽带互连 时钟 热管理 计算机辅助设计(CAD)

原文传递

异质异构集成微系统可靠性技术发展的挑战和机遇

4

作者 汪志强 杨凝 +4 位作者 张劭春 单元浩 崔晶宇 洪力 戴扬 《微电子学与计算机》 2023年第11期61-71,共11页

后摩尔时代的发展浪潮下,异构集成技术正成为微系统工程化应用的实践途径,其带来高密度集成、多专业融合、高性能、微型化和智能化等优势的同时,也带来了诸多潜在的可靠性问题,直接影响工程化的推广实施.针对上述问题,分析了多尺度多物... 后摩尔时代的发展浪潮下,异构集成技术正成为微系统工程化应用的实践途径,其带来高密度集成、多专业融合、高性能、微型化和智能化等优势的同时,也带来了诸多潜在的可靠性问题,直接影响工程化的推广实施.针对上述问题,分析了多尺度多物理特征下的潜在故障模式,并从设计制造基础能力、失效模式和机理、可靠性表征和建模、仿真预测平台、试验评价等方面进行了调研综述,指出微系统可靠性发展的技术挑战,并给出未来的发展建议. 展开更多

关键词 异质异构 集成微系统 可靠性 多尺度 多物理 建模仿真

下载PDF 职称材料

用于高密度集成微系统的微通道散热技术研究进展

5

作者 杜鹏 周庆忠 +3 位作者 郑涵文 张遇好 李建柱 李宇杰 《微电子学与计算机》 2023年第1期87-96,共10页

随着电子产品向小型化、多功能、大功率发展以及集成度的不断提高,必然会带来热量更为集中、热流密度不断升高的问题.为保证可靠工作,实现电子产品,尤其是高密度集成微系统的高效散热就显得尤为重要.与传统的散热技术相比,微通道散热器... 随着电子产品向小型化、多功能、大功率发展以及集成度的不断提高,必然会带来热量更为集中、热流密度不断升高的问题.为保证可靠工作,实现电子产品,尤其是高密度集成微系统的高效散热就显得尤为重要.与传统的散热技术相比,微通道散热器可直接集成在器件/系统基板内,制造工艺兼容性好,散热路径短、散热能力强,特别适用于高密度集成微系统的热儈控.本文综述了微通道散热器传热传质特性的表征、影响因素及强化方法。对微通道结构进行优化设计、采用以纳米流体为代表的高性能冷却介质是提高微通道散热器综合散热性能的主要手段.目前在复杂三维微通道结构的制造及高稳定纳米流体性能调控等方面还存在诸多问题.深入研究相关制造工艺技术和传热传质机理,将有利于进一步拓展微通道散热技术在高密度集成微系统热管控领域的实际应用. 展开更多

关键词 高密度集成微系统 微通道 散热 纳米流体

下载PDF 职称材料

芯片级集成微系统发展现状研究 被引量：9

6

作者 李晨 张鹏 李松法 《中国电子科学研究院学报》 2010年第1期1-10,共10页

概要介绍了芯片级集成微系统的内涵和近期发展态势,分析了它的技术特点,对相关的新技术、新结构和新器件的技术问题作了初步的分析与探讨,为发展新一代微小型电子武器系统提供一部分技术信息。

关键词 微电子器件 光电子/光子器件 MEMS/NEMS器件 异构集成 三维集成 芯片级集成微系统

下载PDF 职称材料

原子制造与原子微系统:A2P与强约束集成微系统技术的结合 被引量：3

7

作者 李沫 李倩 张健 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第5期793-799,共7页

介绍了国外从原子到产品(A2P)研究,阐述了强约束集成微系统技术的微观架构及其两"微"内涵。在此基础上,将A2P与强约束集成微系统理念相结合,提出了原子制造和原子微系统概念,并初步分析了其科学技术框架体系。我们认为,原子... 介绍了国外从原子到产品(A2P)研究,阐述了强约束集成微系统技术的微观架构及其两"微"内涵。在此基础上,将A2P与强约束集成微系统理念相结合,提出了原子制造和原子微系统概念,并初步分析了其科学技术框架体系。我们认为,原子制造和原子微系统技术是从"材料到系统"的集成微系统技术向原子层次的进一步延伸和发展,主要包含如下内涵:a)研究如何开发先进工艺,跨越原子尺度到宏观尺度的制造鸿沟,使得从原子出发集成定制的宏观尺度产品或系统能够保持优良的"原子级"特性;b)研究原子层级微观特性在向宏观产品传递过程中的变化的物理过程,讨论如何实现原子层次优良特性的选择性保留以及新特性开发,进而实现系统更强功能及更高性能。原子制造和原子微系统技术具有很强的前沿性、颠覆性,有望为后摩尔定律时代提供一条全新的技术途径,引发一场新的重大技术革命。 展开更多

关键词 从原子到产品 强约束集成微系统 微观架构 原子制造 原子微系统

下载PDF 职称材料

电场测试集成微系统在近场目标探测中的应用(英文)

8

作者 娄文忠 宋仁龙 +2 位作者 闫晓东 马保政 李伟华 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2009年第2期159-162,共4页

笔者将电场测试集成微系统应用于安全领域中的近场测试中.通过对电容理论的扩展以及对不同类型电容模型的理论分析,证实了其原理的可行性.在对内交叉电极和螺旋型电极比较的基础上,设计选用了有良好效果特性的螺旋型电极.结合微处理器... 笔者将电场测试集成微系统应用于安全领域中的近场测试中.通过对电容理论的扩展以及对不同类型电容模型的理论分析,证实了其原理的可行性.在对内交叉电极和螺旋型电极比较的基础上,设计选用了有良好效果特性的螺旋型电极.结合微处理器设计了电场测试集成微系统,并在空气介质和水介质中进行了近场探测实验.当有物体靠近电极时,会影响电极间的电场环境参数,输出测试电压值相应地发生变化.靶场实验结果也证明了该测试系统的可行性. 展开更多

关键词 集成微系统 目标探测 电场测试 电场传感器

下载PDF 职称材料

基于对偶单元法的三维集成微系统电热耦合分析 被引量：1

9

作者 曹明鹏 吴晓鹏 +4 位作者 管宏山 单光宝 周斌 杨力宏 杨银堂 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期180-188,共9页

随着三维集成微系统集成度和功率密度的提高,同时考察电设计与热管理的多场耦合分析势在必行.本文面向三维集成微处理器系统,通过改进的对偶单元法(dual cell method,DCM)实现了系统的快速电热分析.该方法通过引入泄漏功率、材料系数随... 随着三维集成微系统集成度和功率密度的提高,同时考察电设计与热管理的多场耦合分析势在必行.本文面向三维集成微处理器系统,通过改进的对偶单元法(dual cell method,DCM)实现了系统的快速电热分析.该方法通过引入泄漏功率、材料系数随温度的耦合,相比于传统有限元法在更新以及组装本构矩阵上有更大的优势.仿真验证表明,本文所采用的算法相比传统有限元法仿真速度提升了约30%.在考虑了材料系数以及泄露功率热耦合因素后,系统热点温度相对于考虑耦合前上升了20.8 K.最后采用本文所提出算法对三维集成微处理器系统进行布局研究,比较了硅通孔阵列常规布局和集中布局在处理器核心下方两种布局方式对上下层芯片热点温度的影响,研究了功率不均匀分配对两种布局的影响. 展开更多

关键词 三维集成微系统 对偶单元法 电热耦合 有限元法

下载PDF 职称材料

集成微系统多物理场耦合效应仿真关键技术综述 被引量：3

10

作者 张鹏 孙晓冬 +3 位作者 朱家和 王晶 王大伟 赵文生 《电子与封装》 2021年第10期40-52,共13页

先进集成技术的发展以应用为驱动,近年来在智能应用、5G通信、物联网、卫星通信等领域得到了空前关注。然而,集成微系统中信号串扰、腔体效应、自热效应等导致的可靠性问题分布更加密集,跨层级多场耦合过程高效数值仿真是实现集成微系... 先进集成技术的发展以应用为驱动,近年来在智能应用、5G通信、物联网、卫星通信等领域得到了空前关注。然而,集成微系统中信号串扰、腔体效应、自热效应等导致的可靠性问题分布更加密集,跨层级多场耦合过程高效数值仿真是实现集成微系统高效能设计的技术保障。多场耦合仿真已成为跨学科领域研究的主流方向之一,正成为促进电子科学与技术、信息科学与技术等进步的重要手段。主要介绍了集成微系统多物理场耦合仿真中关于数理建模、数值求解以及大规模问题加速求解算法的发展现状及关键技术。 展开更多

关键词 集成微系统 多物理场 数值计算方法 并行计算方法

下载PDF 职称材料

三维集成微系统散热微通道均温性研究

11

作者 唐清林 兰欣 李祥瑞 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期27-33,M0004,共8页

针对微通道流体流动方向壁温温度梯度较大、热失配应力较大,从而导致三维集成微系统可靠性降低的问题,以数值计算的方式分析在不同流速(0.3~0.7 m/s)下4种热沉结构的均温特性。研究结果表明:混合式微通道热沉(H-MCHS)均温性最好,入口流... 针对微通道流体流动方向壁温温度梯度较大、热失配应力较大,从而导致三维集成微系统可靠性降低的问题,以数值计算的方式分析在不同流速(0.3~0.7 m/s)下4种热沉结构的均温特性。研究结果表明:混合式微通道热沉(H-MCHS)均温性最好,入口流速Vin=0.3 m/s时,壁温标准差σ=2.09 K。增加入口流速可改善均温性,流速从0.3 m/s增加到0.7 m/s时,H-MCHS壁温标准差σ减小50.70%。 展开更多

关键词 三维集成微系统 微通道 流动特性 强化换热 均温性 可靠性

下载PDF 职称材料

电子集成微系统技术在航空航天领域的应用 被引量：5

12

作者 尚政国 刘春光 《计算机科学与应用》 2017年第6期638-643,共6页

电子集成微系统技术主要包括专用集成电路(ASIC)、片上系统(SOC)、单片微波集成电路(MMIC)、混合集成电路(HIC)等微电子技术和微机电系统(MEMS)。文章介绍了电子集成微系统技术概述、国内外电子集成微系统技术发展现状、分析了国内外电... 电子集成微系统技术主要包括专用集成电路(ASIC)、片上系统(SOC)、单片微波集成电路(MMIC)、混合集成电路(HIC)等微电子技术和微机电系统(MEMS)。文章介绍了电子集成微系统技术概述、国内外电子集成微系统技术发展现状、分析了国内外电子集成微系统技术主要差距,提出了我国电子集成微系统技术后续发展重点,文章针对航空航天领域电子集成微系统技术重点发展方向提出的建议,可为我国航空航天的发展规划和战略决策提供参考。 展开更多

关键词 航空航天 电子集成微系统 微机电 片上系统

下载PDF 职称材料

一种面向集成微系统的内建芯片健康状态自监测方法 被引量：1

13

《军民两用技术与产品》 2019年第10期46-46,共1页

专利权人:北京时代民芯科技有限公司、北京微电子技术研究所专利号:201710619528.0简介:本发明涉及一种面向集成微系统的内建芯片健康状态自监测方法,在集成微系统内设置电压采集电路、电流采集电路、实时时钟电路;集成微系统包括处理... 专利权人:北京时代民芯科技有限公司、北京微电子技术研究所专利号:201710619528.0简介:本发明涉及一种面向集成微系统的内建芯片健康状态自监测方法,在集成微系统内设置电压采集电路、电流采集电路、实时时钟电路;集成微系统包括处理器、状态显示电路、通信电路、存储电路。 展开更多

关键词 集成微系统 显示电路 实时时钟电路 健康状态 监测方法

下载PDF 职称材料

《太赫兹科学与电子信息学报》2022年第4期专栏征稿 主题:半导体材料、器件、电路与集成微系统的辐射效应

14

《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第4期758-758,共1页

应用在核能、医学成像、航空航天等场景的半导体器件、电路与集成微系统,将面临各类辐射所导致的损伤效应;不同种类的辐射与半导体材料与器件之间会发生极为复杂的相互作用,并通过与其它环境及工艺因素相互耦合,随尺度逐层传递、放大,... 应用在核能、医学成像、航空航天等场景的半导体器件、电路与集成微系统,将面临各类辐射所导致的损伤效应;不同种类的辐射与半导体材料与器件之间会发生极为复杂的相互作用,并通过与其它环境及工艺因素相互耦合,随尺度逐层传递、放大,从而导致电子系统的功能失常。因此,厘清半导体材料、器件、电路与集成微系统的辐射效应机制,开发辐射效应多尺度建模与数值仿真技术、精密表征与实验测试技术,具有极为重要的科学意义与实际价值。 展开更多

关键词 《太赫兹科学与电子信息学报》 半导体材料 集成微系统

下载PDF 职称材料

多晶硅集成微系统:技术及应用

15

作者 贾宏光 《光机电信息》 1999年第11期7-14,共8页

多晶硅微结构与CMOS电路制造工艺的结合能够制造出单片集成惯性传感器。LPCVD多晶硅的沉积、掺杂、退火同其机械特性,如残余应力、应力梯度、杨氏模量之间可以很好地建立其相关性。最近的工作表明为减少静摩擦力而进行的表面钝屯化能够... 多晶硅微结构与CMOS电路制造工艺的结合能够制造出单片集成惯性传感器。LPCVD多晶硅的沉积、掺杂、退火同其机械特性,如残余应力、应力梯度、杨氏模量之间可以很好地建立其相关性。最近的工作表明为减少静摩擦力而进行的表面钝屯化能够减小多晶硅微结构在湿法刻蚀干燥过程或使用时由于机械振动而粘接在邻近表面或残渣的趋势。∑—Δ控制策略对线性化闭环传感器来说很有吸引力,同时在CMOS中也是易于实现的。在单一层面上集成传感器和机—电执行器的设计原理近几年来不断出现。AD公司已经展示了应用BiMEMS工艺制作的X、Y、Z三方向的加速度、角速度和角加速度单片多晶硅集成传感器。机械悬架、静电马达和电容传感器这些同控制电路集成在一起的都属于这种集成工艺制作的具有薄片状悬挂的微结构。 展开更多

关键词 多晶硅 CMOS 微结构 集成微系统

下载PDF 职称材料

传感器的集成微系统和智能化

16

作者 陈裕泉 《国际学术动态》 1992年第2期35-36,共2页

关键词 传感器 集成微系统 智能化

下载PDF 职称材料

集成微系统概念和内涵的形成及其架构技术 被引量：12

17

作者 代刚 张健 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期101-106,共6页

介绍了集成微系统概念与内涵的发展历程,从小型智能化和频谱开发两个方面总结了集成微系统技术的重要应用,分析了国内外集成微系统架构技术的研究进展。最后,简单介绍了高压高频光机电异构集成微系统技术,这是集成微系统中起点高、难度... 介绍了集成微系统概念与内涵的发展历程,从小型智能化和频谱开发两个方面总结了集成微系统技术的重要应用,分析了国内外集成微系统架构技术的研究进展。最后,简单介绍了高压高频光机电异构集成微系统技术,这是集成微系统中起点高、难度大、富有特色的一个重要研究方向。 展开更多

关键词 集成微系统 频谱开发 小型化 智能化 三维集成 异构集成

原文传递

集成微系统技术及产业发展研究 被引量：3

18

作者 赖凡 王守祥 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期832-836,849,共6页

微系统研究始于军事领域,在其早期是指"微机电系统"(MEMS)。微机电系统随着集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展。随着技术的不断进步,微机电系统已更多地集成了生物、光学、计算、软件等多种技术或元件,... 微系统研究始于军事领域,在其早期是指"微机电系统"(MEMS)。微机电系统随着集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展。随着技术的不断进步,微机电系统已更多地集成了生物、光学、计算、软件等多种技术或元件,并朝着具有感知、处理、控制、通信、致动等功能的智能化集成微系统发展。以MEMS为主流产品的微系统已大量进入消费、工业、汽车、医疗等民用市场,其在军事领域的应用研究也愈加广泛和深入。讨论了微系统的内涵,集成微系统的发展现状、发展趋势和关键技术,指出促进我国集成微系统技术和产业发展的关键点。 展开更多

关键词 微机电系统 集成微系统 智能微系统

原文传递

铁电-硅微集成系统 被引量：18

19

作者 李志坚 任天令 刘理天 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期177-182,共6页

铁电 -硅微集成系统 ( FSMIS)是铁电材料与硅工艺相结合的产物 ,在微电子机械系统( MEMS) ,存储器等多方面具有极为重要的应用价值 .本文介绍了几种重要的硅基铁电膜的制备方法和几种典型的 FSMIS应用方向 ,并对 FSMIS领域的未来发展作... 铁电 -硅微集成系统 ( FSMIS)是铁电材料与硅工艺相结合的产物 ,在微电子机械系统( MEMS) ,存储器等多方面具有极为重要的应用价值 .本文介绍了几种重要的硅基铁电膜的制备方法和几种典型的 FSMIS应用方向 ,并对 FSMIS领域的未来发展作出展望 . 展开更多

关键词 铁电薄膜 硅 微集成系统 FSMIS

下载PDF 职称材料

基于有限元模拟的三维集成微系统热循环可靠性研究 被引量：1

20

作者 萧金庆 李军辉 《导航与控制》 2022年第3期174-180,共7页

为实现芯片高性能、小尺寸、低功耗和低成本的目标,先进的三维集成电路(3D-IC)成为了研究热点。基于所建立的三维集成微系统(Three-dimensional Integrated Structure Microsystem,3D-ISM),采用有限元模拟仿真方法对其进行了热循环可靠... 为实现芯片高性能、小尺寸、低功耗和低成本的目标,先进的三维集成电路(3D-IC)成为了研究热点。基于所建立的三维集成微系统(Three-dimensional Integrated Structure Microsystem,3D-ISM),采用有限元模拟仿真方法对其进行了热循环可靠性研究。在仿真过程中施加了-40℃~+125℃的温度循环载荷,研究了三种基板类型对仿真结果的影响。结果表明,通过比较不同基板类型下的最大应力和变形量,AlN基板上的硅通孔(Through Silicon Via,TSV)铜柱和焊点表现较优。因此,AlN陶瓷基板具有最优的抗热循环性能,其研究结果可为3D-ISM集成设计提供重要的理论依据和可靠性预测。 展开更多

关键词 三维集成微系统 热循环 有限元模拟 氮化铝

原文传递