摘要:量子密钥分发 (QKD) 是目前以信息理论安全方式远距离生成密钥的成熟方法,因为 QKD 的保密性依赖于量子物理定律而不是计算复杂性。为了实现 QKD 的工业化,需要低成本、大规模生产和实用的 QKD 装置。因此,发送器和接收器各自组件的光子和电子集成目前备受关注。我们在此介绍一种高速 (2.5 GHz) 集成 QKD 装置,其特点是硅光子发射芯片可实现高速调制和精确状态准备,以及采用飞秒激光微加工技术制造的铝硼硅酸盐玻璃中偏振无关的低损耗接收器芯片。我们的系统实现的原始误码率、量子误码率和密钥速率相当于基于分立元件的更复杂的最先进装置 [1,2]。
终端设备 (EE)(例如机顶盒 (STB)、智能扬声器、电子仪表等)需要成本和空间均经过优化的电源路径保护设计。传统设计由分立元件(例如 MOSFET、保险丝、PTC、齐纳二极管、电阻器、电容器等)组成,用于打开和关闭电源轨。这些设计虽然简单,但通常在物理和电气上尺寸过大,并且可能缺乏保护功能。相比之下,带有集成 FET 的电子保险丝(例如 TPS25961)可以提供类似的功能,同时提供额外的系统优势,包括浪涌电流限制和更小的设计尺寸。本应用简介重点介绍了使用 TPS25961 相对于分立设计的优势。TPS25961 是一款 19 V 2 A 电子保险丝,采用 2 mm × 2 mm 封装,具有过压、过流和短路保护功能。该设备非常适合个人电子产品和工业电源路径保护趋势,这些趋势要求设计具有宽电压范围支持、最低 20 V 绝对最大值支持以承受瞬变和小于 2 A 的电流限制支持。
摘要 — 组件的单片集成有望提高网络功能并降低封装费用。由于制造复杂性和器件间故障的叠加,集成还会降低产量。对于经济上优选的集成程度,人们缺乏共识。以前关于集成成本可行性的研究使用了高级估算方法。本研究则侧重于行业细节,基于从光电子供应链中的 20 家公司收集的数据,建立了基于流程的设备制造成本模型。所提出的模型允许定义流程组织,包括测试,以及每个步骤的加工条件、操作特性和自动化水平。本研究重点研究了在 InP 平台上集成 1550 nm DFB 激光器和电吸收调制器的成本影响。结果表明,无论生产规模如何,单片集成设计都比分立元件选项更具成本竞争力。主要的成本驱动因素是封装、测试和组装。利用模型预测背后的技术细节,组件对准、键合和金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 被确定为技术改进对降低成本最为关键的工艺。这样的结果应该鼓励探索进一步集成的成本优势,并专注于成本驱动的技术开发。
硅光子学正迅速扩展到传感和微波光子学等新应用领域 [1]。此类应用需要可调谐滤波器,而可使用波导环形谐振器 (RR) 高效构建。此类无限脉冲响应 (IIR) 滤波器也可采用可配置的循环波导网格灵活实现,但由于光学长度较长且采用多个分立元件,因此品质因数 (Q) 和自由光谱范围 (FSR) 较低。此外,由于采用了热光驱动,当前代工平台中可用的有源元件功耗在 mW 级。基于 MEMS 的元件对于可编程电路而言颇具吸引力,因为它们可以在短光学长度内高效调整相位或功率,功耗低于 µW [2]。MEMS 执行器已用于可调 RR [3-5],但尚未出现可控制相位和两个耦合器的紧凑型分插环。 Chu 和 Hane 展示了一种光学长度极短、谐振调谐范围大的 RR,但 Q 值限制为 1.6 × 103 [ 3 ]。Park 等人报道了完全可重构环,但 FSR 低于 0.2 nm [ 5 ]。这里,我们展示了一个分插环谐振器,其 FSR 为 4 nm,并且对相位(失谐)和两个定向耦合器均进行了模拟控制。该设备是在 IMEC 的 iSiPP50G 代工平台上实现的,经过了一些后处理步骤。
集成稳压器电路的引入大大简化了电源设计工作。电源所需的稳压和保护电路以前使用分立元件实现,现在集成在单个芯片中。这大大节省了成本和空间,并提高了可靠性。如今,设计人员可以选择各种固定和可调、正负串联稳压器以及越来越多的开关稳压器。L200 是一种正可变电压稳压器,它包括一个电流限制器,可在 2.85 至 36 V 的电压下提供高达 2 A 的电流。输出电压由两个电阻固定,如果需要连续可变的输出电压,则由一个固定电阻和一个可变电阻固定。最大输出电流由一个低值电阻固定。该设备具有与普通固定稳压器相同的所有特性,这些特性在数据表中进行了描述。L200 特别适用于需要输出电压变化的应用,或者需要标准稳压器未提供的电压的应用,或者必须对输出电流进行特殊限制的应用。 L200 有两种封装: Pentawatt - 易于组装且可靠性高。保证热阻 (R th j-case) 为 3 °C/W(通常为 2 °C/W),而如果设备不使用散热器,我们可以考虑保证结-环境热阻为 50 °C/W。 TO-3 - 适用于专业和军事用途或需要良好密封性的场合。保证结-外壳热阻为 4 °C/W,而结-环境热阻为 35 °C/W。此封装的结-外壳热阻大于 Pentawatt 的结-外壳热阻,为
1 马来西亚敦胡先翁大学工程技术学院电气工程系,84600 巴莪,柔佛,马来西亚 * 通讯作者名称 DOI:https://doi.org/10.30880/peat.2021.02.02.050 收到日期:2021 年 1 月 13 日;接受日期:2021 年 3 月 1 日;2021 年 12 月 1 日在线发布 摘要:本文提出了一种使用主要分立元件的简单电池充电控制器,旨在保护电池免于过度充电和深度循环放电。该设计包括三个阶段,包括电流增强器、电池充电控制器和电池电量指示器。太阳能电池板产生的电流经过电流增强器以使该值最大化。电流增强器能够控制电流以确保它获得最大值电流。LM317 稳压器用于保持电压恒定。电池充电器控制用于控制电池的充电。该电路使用集成电路 LM358 来控制充电过程。电池电量指示器用于指示电池是否已充满电。该电路使用运算放大器和发光二极管 (LED) 来指示电池。电压在电路的三个阶段进行测量。根据通过电路检测值的时间测量电压。在 12 点时,电流增强器、电池充电器控制器和电池电量指示器的输出电压分别为 0.18 V、0.27 V 和 0.22 V。通常,阳光的热量越高,产生的输出电压就越高。电池从 7.00 V 到 12.34 V 大约需要 5 小时才能充满电。这项研究使用本地采购和可用的组件,开发了一种低成本、可靠且实用的太阳能充电控制器。关键词:太阳能电池板、电流增强器、电池充电器控制器、电池电量指示器、可充电电池
了解加速温度曲线对无铅焊接的影响 John L. Evans、Julius Martin 和 Charles Mitchell 奥本大学 阿拉巴马州奥本大学 Bjorn Dahle KIC 热分析 加利福尼亚州圣地亚哥 摘要 由于焊膏供应商定义的峰值温度较高且助焊剂活化时间较长,因此无铅焊接的传统回流曲线通常需要更长的处理时间。当在单个电路设计中集成多种封装类型时,这些曲线变得尤为具有挑战性。在处理具有高热质量的产品设计(例如散热片和金属基板)时,难度会更大。这些设计会在整个电路组件中产生大的热梯度,并进一步增加了寻找“最佳”曲线窗口的复杂性。所有这些问题都导致无铅焊接的回流处理时间显著增加。本文探讨了无铅电子产品大批量生产所需的这些增加的处理时间。并介绍了典型工艺能力和实际生产能力的研究。该研究评估了从小型电路组件(例如手机)到大型电路组件(例如汽车和计算机)的大批量电子产品制造,并研究了一系列“最佳”回流曲线,以加速标准无铅工艺窗口,从而使用自动曲线系统实现目标制造能力。然后,使用这个定义的工艺窗口制造测试载体,并测试其质量(焊料空洞和外观)和焊点可靠性(加速寿命测试)。设计的测试载体包括来自大型物理分布的组件,包括:小型和大型 BGA、QFN 和任何类型的分立元件。在组装过程中,使用虚拟曲线记录工艺曲线窗口的任何偏差。本出版物中提供了质量和可靠性数据,并包括故障分析以确定此建议曲线的能力。采用此曲线策略后,许多制造商可以减少回流无铅电路组件的处理时间,而不会显著降低制造质量或可靠性。此外,本研究为在无铅焊接应用中使用加速曲线速度提供了合理的理解和限制。背景 无铅焊接正在快速发展,与无铅加工相关的制造问题给许多制造商带来了困难。这些困难在过去五年中已得到大量记录,包括基板和元件电镀变化、焊料润湿性和焊点特性的差异以及焊点可靠性变化。5 其中一个更重要的变化是焊接工艺温度的提高,以及这些高温对电子产品质量和加工时间的影响。特别是,焊料(例如 SnAgCu)回流温度的提高,使印刷电路板(具有正常的玻璃化转变温度,T g 为 140 O C-160 OC)暴露在超过 250 O C 的温度下,从而增加了电路板的翘曲。这种变化可能会给产品带来质量问题,尤其是如果进行双面组装加工的话。8,4 回流温度提高的另一个影响是需要延长时间以适应更高的回流温度,同时保持推荐的温度暴露。为了将峰值回流温度从标准共晶 SnPb 焊料的 220 OC - 230 OC 范围提高到 SnAgCu 的 250 OC - 260 OC 范围,推荐的回流曲线时间将显著增加。加工时间的增加将要求制造商降低回流炉的皮带速度或在制造过程中增加炉容量。对于大批量制造商来说,这两种选择都代价高昂。7,9 本研究调查了处理无铅焊接增加的回流温度的替代方法,同时将对许多大批量制造商的财务影响降至最低。本研究重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同处理窗口对大批量产品的影响。(仅考虑大批量组件,因为降低炉带速度以满足推荐的处理窗口不会对小批量制造商产生重大影响)。本调查重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同加工窗口对大批量产品的影响。(仅考虑大批量组件,因为降低炉带速度以满足推荐的加工窗口不会对小批量制造商产生重大影响)。本调查重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同加工窗口对大批量产品的影响。(仅考虑大批量组件,因为降低炉带速度以满足推荐的加工窗口不会对小批量制造商产生重大影响)。