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祝宁华,研究员,1989年在电子科技大学获博士学位;1994年在中山大学晋升教授;1994年至1995年在香港城市大学任研究员;1996年至1998年在德国西门子公司任客座科学家(洪堡学者);1997年入选中国科学院"百人计划"到中国科学院半导体研究所工作;1998年获国家杰出青年基金,2004年入选"新世纪百千万人才工程"国家级人选。主要从事微波光子学和光子集成器件与系统研究,建立了先进的微波光电子器件封装和测试分析平台。主持或承担国家级项目27项,包括国家自然科学基金创新群体科学基金、国家自然科学基金重大项目和863主题项目。发表SCI论文96篇,申请发明专利67项,出版《光电子器件微波封装和测试》和《光纤光学前沿》。
《光电子器件微波封装和测试(第2版)》总结了作者多年来的工作经验和近期研究成果,系统地介绍了高速光电子器件测试和微波封装设计方面的实用技术,先进性、学术性和实用性兼备,全书共12章,内容包括半导体激光器、光调制器和光探测器三种典型高速光电子器件的微波封装设计,网络分析仪扫频测试法、小信号功率测试法、光外差技术等小信号频率响应特性测试方法及测试系统校准方法,数字和模拟通信光电子器件大信号频率响应特性测试方法,光电子器件本征响应特性分析和应用,光谱与频谱分析技术,光注入技术及其应用。《光电子器件微波封装和测试(第2版)》适合从事光电子器件教学与研究的科研工作者、工程技术人员、研究生和高年级本科生阅读和参考。
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 绪论
1.1 器件封装设计的重要性
1.2 器件测试分析的意义
1.3 本书主要涉及的器件类型
1.4 本书的特点
第2章 高速半导体激光器的微波封装设计
2.1 激光器封装类型
2.1.1 TO封装激光器
2.1.2 蝶型封装激光器
2.1.3 气密小室封装和子载体封装激光器
2.2 微波设计和封装方法
2.2.1 载体设计
2.2.2 金丝设计
2.2.3 传输线过渡结构设计
2.2.4 匹配电路设计
2.2.5 偏置电路设计
2.2.6 综合设计考虑
2.2.7 焊接和耦合封装
2.3 激光器等效电路模型
2.3.1 等效电路模型发展历程
2.3.2 边发射激光器小信号等效电路模型
2.3.3 面发射激光器小信号等效电路模型
2.3.4 激光器大信号模型
2.3.5 基于速率方程的电路模型
2.4 集总参数和分布式模型
2.5 "黑盒子"式等效电路模型
2.6 封装技术潜在带宽估计
2.6.1 封装技术潜在带宽估计的意义
2.6.2 激光器芯片和模块的测试
2.6.3 激光器芯片及模块本征响应对热效应的依赖关系
2.6.4 激光模块寄生参数的表征
2.6.5 直接扣除法
2.6.6 等效电路法
2.7 激光器封装的优化设计
2.7.1 寄生参数对高频特性的影响
2.7.2 载体上激光器等效电路
2.7.3 TO封装激光器模块等效电路
2.7.4 封装寄生参数的影响
2.8 补偿技术
思考题
参考文献
第3章 高速光调制器的微波封装设计
3.1 LiNb03光波导调制器
3.1.1 光波导制备与模场分布
3.1.2 光波导调制器的结构和工作原理
3.1.3 实现宽带调制的条件
3.1.4 电极特性参数的计算
3.1.5 光波导传输特性的计算
3.1.6 电极结构优化设计
3.1.7 管壳设计及终端阻抗匹配
3.2 电吸收光调制器
3.2.1 封装类型
3.2.2 微波设计和封装方法
3.3 电吸收光调制器的等效电路模型
3.4 EML三端口等效电路模型的建立与分析
3.4.1 影响EML高频特性的因素
3.4.2 电光耦合效应
3.4.3 三端口模型分析
3.4.4 三端口等效电路模型
3.4.5 电光耦合效应对器件高频特性的影响
3.5 封装的优化设计
思考题
参考文献
第4章 高速半导体光探测器的封装设计
4.1 封装类型
4.2 微波设计和封装方法
4.3 光探测器的等效电路模型
4.3.1 速率方程等效电路建模
4.3.2 微波端口特性等效电路建模
4.4 封装潜在带宽研究
4.4.1 散射参数测量
4.4.2 潜在带宽估计
4.5 多种功能微结构光探测器
4.5.1 面发射激光器作探测器
4.5.2 电吸收调制器的多重功能
4.5.3 DBR调谐结构的光探测器
4.6 封装的优化设计
4.6.1 元部件共同作用
4.6.2 补偿技术
思考题
参考文献
第5章 小信号频率响应特性
5.1 小信号与大信号频率响应
5.2 常用的网络参数
5.3 散射参数
5.4 双端口级联网络的参数
5.5 光电子器件S参数
5.6 主要性能指标定义
5.7 动态特性曲线
5.7.1 激光器动态P-I特性曲线
5.7.2 调制器动态P-V特性曲线
5.7.3 激光光源大信号啁啾特性估计
思考题
参考文献
第6章 网络分析仪扫频测试方法
6.1 测试方法优点与局限性
6.2 校准的概念和测试夹具的设计
……
第7章 调制器频率响应的小信号功率测试法
第8章 光外差技术及其应用
第9章 大信号响应特性测试方法
第10章 光电子器件本征特性分析及其应用
第11章 光谱与频谱分析技术
第12章 光注入技术及其应用
索引
1、按制造行业划分——元件与器件 元件与器件的分类是按照元器件制造过程中是否改变材料分子组成与结构来区分的,是行业划分的概念。在元器件制造行业,器件是由半导体企业制造,而元件则由电子零部件企业制造。...
光电子器件的设计原理是依据外场对导波光传播方式的改变,它是光电子技术的关键和核心部件。大路上许多LED的显示或者是某些店铺的一些名称品牌的显示所用到的技术都是来源于光电子器件。感兴趣的话,可以自己到百...
深圳市莱威光电子有限公司注册资本1000万元,拥有生产厂房10000余平方米, 通过ISO9001:2008质量管理体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证。产品通过欧洲CE ...
光电探测器件-光电子探测成像器件的设计
光电探测器件-光电子探测成像器件的设计
电力电子器件的运用分析
在通俗概念中认为中国在科技技术方面发展较晚,而根据现阶段的研究发现,自从改革开放始,在进入21世纪之前,中国在科技技术相关领域已经有了很大进展,基本上可以与世界同步;加入WTO以后中国在电力电子方面的发展速度更快、原创性的产品也在不断出现,当前电力工业之所以能够领先于世界也是这种快速发展与不断创新产生的直接结果。以下选取电力电器件作为主题,先说明电力电子器件的基本类型、性能,再通过对其中的驱动电路设计、器件保护等方面对它的运用加以讨论。
几年之前封装本体面积与芯片面积之比通常都是几倍到几十倍,但近几年来有些公司在BGA、TSOP的基础上加以改进而使得封装本体面积与芯片面积之比逐步减小到接近1的水平,所以就在原来的封装名称下冠以芯片级封装以用来区别以前的封装。
人们对芯片级封装还没有一个统一的定义,有的公司将封装本体面积与芯片面积之比小于2的定为CSP,而有的公司将封装本体面积与芯片面积之比小于1.4或1.2的定为CSP。开发应用最为广泛的是FBGA和QFN等,主要用于内存和逻辑器件。CSP的引脚数还不可能太多,从几十到一百多。这种高密度、小巧、扁薄的封装非常适用于设计小巧的掌上型消费类电子装置。
CSP封装具有以下特点:解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题;封装面积缩小到BGA的1/4至1/10;延迟时间缩到极短;CSP封装的内存颗粒不仅可以通过PCB板散热,还可以从背面散热,且散热效率良好。就封装形式而言,它属于已有封装形式的派生品,因此可直接按照现有封装形式分为四类:框架封装形式、硬质基板封装形式、软质基板封装形式和芯片级封装。
20世纪80年代初发源于美国,为解决单一芯片封装集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上组成多种多样的电子模块系统,从而出现多芯片模块系统。它是把多块裸露的IC芯片安装在一块多层高密度互连衬底上,并组装在同一个封装中。它和CSP封装一样属于已有封装形式的派生品。
多芯片模块具有以下特点:封装密度更高,电性能更好,与等效的单芯片封装相比体积更小。如果采用传统的单个芯片封装的形式分别焊接在印刷电路板上,则芯片之间布线引起的信号传输延迟就显得非常严重,尤其是在高频电路中,而此封装最大的优点就是缩短芯片之间的布线长度,从而达到缩短延迟时间、易于实现模块高速化的目的。
此封装不同于传统的先切割晶圆,再组装测试的做法,而是先在整片晶圆上进行封装和测试,然后再切割。它有着更明显的优势:首先是工艺大大优化,晶圆直接进入封装工序,而传统工艺在封装之前还要对晶圆进行切割、分类;所有集成电路一次封装,刻印工作直接在晶圆上进行,设备测试一次完成,有别于传统组装工艺;生产周期和成本大幅下降,芯片所需引脚数减少,提高了集成度;引脚产生的电磁干扰几乎被消除,采用此封装的内存可以支持到800MHz的频率,最大容量可达1GB,所以它号称是未来封装的主流。它的不足之处是芯片得不到足够的保护。
芯片封装测试的定义? 什么是芯片封装? 思科微电子芯片研发技术中心
封装过程为:来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后,被切割为小的晶片(Die),然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板(引线框架)架的小岛上,再利用超细的金属(金、锡、铜、铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘(Bond Pad)连接到基板的相应引脚(Lead),并构成所要求的电路;然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护,塑封之后,还要进行一系列操作,如后固化(Post Mold Cure)、切筋和成型(Trim&Form)、电镀(Plating)以及打印等工艺。封装完成后进行成品测试,通常经过入检(Incoming)、测试(Test)和包装(Packing)等工序,最后入库出货。典型的封装工艺流程为:划片 装片 键合 塑封 去飞边 电镀 打印 切筋和成型 外观检查 成品测试 包装出货。
半导体器件有许多封装形式,按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装三类。从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代先进。总体说来,半导体封装经历了三次重大革新:第一次是在上世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,它极大地提高了印刷电路板上的组装密度;第二次是在上世纪90年代球型矩阵封装的出现,满足了市场对高引脚的需求,改善了半导体器件的性能;芯片级封装、系统封装等是第三次革新的产物,其目的就是将封装面积减到最小。