本文讨论了影响先进半导体封装领域的三大趋势。本文的首要关注点是异构集成。该术语的现代版本对不同的人有不同的含义,但在本文中,异构集成被定义为由多个芯片构建的分解式片上系统 (SoC) 架构。这种设计方法类似于系统级封装 (SiP),不同之处在于不是在单个基板上集成多个裸片(包括 3D 堆叠),而是在单个基板上集成以芯片形式存在的多个知识产权 (IP)。第二个主要趋势涉及利用硅通孔 (TSV) 和高密度扇出重分布层 (RDL) 的新硅制造技术。这些进步正在推动更多硅进入以层压板为主的半导体封装领域,尤其是当高带宽和外形尺寸成为设计的关键属性时。这种趋势带来了新的设计和验证挑战,大多数封装工程师并不熟悉,因为它们通常不是基于层压板的设计的一个方面。最后,在生态系统方面,我们看到所有大型半导体代工厂现在都提供自己的先进封装版本。在许多方面,这为封装社区带来了一股清新的气息,因为使用新的方式为封装设计团队提供参考流程和工艺设计套件 (PDK) 等资产。电子设计自动化 (EDA) 公司目前正在与许多领先的代工厂和外包半导体组装和测试供应商 (OSATS) 合作,开发多芯片封装参考流程和封装组装设计套件 (PADK)。这种额外的基础设施极大地造福了封装设计社区。
计算系统的能力正与其试图理解的海量视觉数据展开一场“军备竞赛”。在自动驾驶、机器人视觉、智能家居、遥感、显微镜、监控、国防和物联网等一系列应用中,计算成像系统记录和处理大量人类无法看到的数据,而是由基于人工智能 (AI) 的算法进行解释。在这些应用中,深度神经网络 (DNN) 正迅速成为视觉数据处理的标准算法方法 1-3。这主要是因为 DNN 在所有领域都取得了最先进的结果,而且往往领先优势很大。深度学习的最新突破得益于现代图形处理单元 (GPU) 的巨大处理能力和并行性,以及海量视觉数据集的可用性,这些数据集使得 DNN 能够使用监督机器学习策略进行高效训练。然而,运行日益复杂的神经网络的高端 GPU 和其他加速器对功率和带宽的需求巨大;它们需要大量的处理时间和笨重的外形尺寸。这些限制使得在边缘设备(如摄像头、自动驾驶汽车、机器人或物联网外设)中采用 DNN 具有挑战性。以自动驾驶汽车中的视觉系统为例,它们必须使用有限的计算资源即时做出稳健的决策。高速行驶时,瞬间的决策可以决定生死。事实上,几乎所有边缘设备都会受益于更精简的计算成像系统,提供更低的延迟和尺寸、重量和功率的改进。DNN 的两个阶段(训练和推理)的计算要求非常不同。在训练阶段,DNN 被输入大量标记示例,并使用迭代方法,其参数针对特定任务进行优化。训练完成后,DNN 用于推理,其中某些输入数据(例如图像)在前馈过程中通过网络发送一次,以计算所需的结果。在某些应用中,GPU 用于推理,但由于上述原因,对于许多边缘设备而言,这是不切实际的。
弥补可再生能源发电与消费分配之间的脱节。虽然存在抽水蓄能和压缩空气等固定式储能,但它们缺乏灵活的外形尺寸和较低的能源效率限制了它们在城市社区的可扩展应用。[2] 因此,人们认为电池更适合用于大规模储能,能够部署在家庭、城市和远离电网、传统电力基础设施无法到达的地方。当今的电池技术以锂离子电池 (LIB) 和铅酸电池为主。虽然 LIB 在电动汽车和便携式电子设备等新兴市场表现出色,但其在大规模电网储能中的部署仍然受到高成本、低安全性和可持续性问题的阻碍。[3] 迫切需要其他能够满足低成本、高性能和安全性综合特性的替代方案。此外,迄今为止,处理大量报废电池的方法尚未完全开发出来,导致电池废物的积累,这可能会抵消其理应实现的环境效益。在成本方面,数十年的工业商业化使 LIB 的价格与刚进入市场时相比下降了一个数量级以上。这是通过改进 LIB 的活性成分(例如更好的电极和电解质材料)和非活性成分(例如集电器、隔膜、包装等)以及简化制造协议来实现规模经济而实现的。然而,如今 LIB 的生产水平优化已接近饱和极限,越来越明显的是,消除使用昂贵的元素(如锂、钴和镍)对于进一步降低每千瓦时成本($/千瓦时)至关重要。[4] 对能源安全的担忧和供应链中的地缘政治考虑也促使无法在当地获得此类材料的国家寻求替代化学品来满足储能需求。因此,钠离子电池 (NIB) 及其商业化有望成为电网储能应用中 LIB 的替代品之一。NIB 具有许多优点,包括元素丰富、每千瓦时成本低以及对环境无害。虽然人们普遍认为 NIB 的电化学性能不如传统的 LIB,但
扬声器应采用双向表面贴装设计,带有内部无源分频器和 60W 低插入损耗 70/100V 变压器,用于恒压分布式线路。 6 英寸矿物填充聚丙烯低音扬声器,带丁基橡胶环绕和 1 英寸 (25 毫米) 钛圆顶,带磁流体冷却钕磁铁系统,应安装在专有注塑 ABS、防紫外线褪色外壳中。外壳的防尘防溅等级应超过 IEC60529 IP-65,防盐防潮等级应超过 Mil STD 810G。内置密封输入面板盖和粉末涂层铝格栅。扬声器颜色应为 RAL 9016(白色)或 RAL 9017(黑色)。设备应附带防滑 U 型支架,该支架的粉末涂层与外壳颜色相同。扬声器应具有可选的滚花球形接头云台安装系统,并带有快速连接/拆卸机制。扬声器应符合以下安全标准:CE。扬声器应满足以下性能规格:轴上系统频率范围应为 57 Hz 至 20 kHz (-10 dB)。在建议使用高通保护的全空间环境中,宽带灵敏度应为 89 dB(1m 处为 2.83 V)SPL。长期功率处理额定值为 EIA-426B 中定义的 80W。最大连续输出应为 108 dB SPL,最大峰值输出应为 114 dB SPL。标称覆盖模式应为 100 度锥形。变压器应具有 60W、30W、15W、7.5W(3.8W 70V)的功率抽头,外加 8 欧姆旁路,可使用机箱背面的滑动开关进行选择。扬声器 Euroblock 输入连接应允许直接连接到 70 伏、100 伏或低阻抗放大器。扬声器外形尺寸为 13.90" x 7.73" x 8.66" (353mm x 196mm x 220mm),单位净重为 12.02lbs (5.45kg),保修期为 5 年。扬声器为 Atlas + Fyne FS-6T 表面安装扬声器。
如果要满足载人任务的热失控要求,小型航天器电池组的质量和成本都过高。探索任务 1 (EM-1),也称为 Artemis 1,有 13 个次级小型航天器有效载荷。这些有效载荷中的许多都将超过 80WHr 能量阈值,并且必须遵守热失控标准 JSC 20793。所有 13 个有效载荷都属于 EM-1 次级有效载荷热失控豁免范围;但是,EM-2 预计不会授予此类豁免。此外,EM-2 次级小型航天器有效载荷的尺寸正在增大,预计电池组也会相应增大。高能量电池和低豁免概率表明大多数有效载荷将有望满足 JSC 20793 Rev. D - 载人航天器电池安全要求。但是,传统电池组技术的质量和成本充其量将是一个重大挑战——如果不是完全令人望而却步的话。马歇尔太空飞行中心 (MSFC) 与 KULR Technology Corp 合作,寻求创建一种先进的制造电池架构来解决该问题。该团队开发了一种原型 3D 打印外壳,该外壳带有网状过滤器、碳通风口和 KULR 专有的液体填充碳纤维包裹物。电池设计基于 18650 锂离子电池,可适应不同的外形尺寸。KULR 的被动传播阻力 (PPR) 设计之前已被证明在原型 1U CubeSat 电池组中有效,但仅用于测试设计的热特性。机械设计需要改进系统以满足发射到太空的振动要求。对真空的耐受性也需要调查和适度的设计更改。除了内部加强功能外,该项目的下一代原型还采用了 MSFC 开发的先进 3D 打印材料。原型包含 8 个电池,体积略大于 ½-U,但如果特定项目需要,该设计可以轻松适应更少的电池。与之前的先进技术相比,该解决方案的质量和成本显著降低。此外,该解决方案可以商业化为 COTS 选项,用于次级有效载荷和其他电池质量至关重要的应用。除了节省成本和重量外,这些设计还可以比使用传统机械加工部件构建的设计更快地进行调整、生产和组装。
产品规格 产品名称 室内 AI 摄像机 室外 AI 摄像机 (IP66) 型号 SI7201TX2 SI7220TX2 电源 DC12V 或 PoE (IEEE802.3at) 防水外置电源 (单独出售) 功耗 DC12V:30W 或以下 PoE:25W 或以下 DC12V:30W 或以下 PoE:25W 或以下 工作温度 -10°C ~ +50°C -20°C ~ +50°C 存储温度 -15°C ~ +60°C -25°C ~ +60°C 音频输入/输出 内置麦克风 / LINE-OUT 连接器(机壳内) 内置麦克风 / LINE-OUT 连接器(机壳内) 视频输出 HDMI 1.4 1ch。输出类型 D 机壳连接器 HDMI 1.4 1ch。输出类型 D 外壳连接器 SD 端口 microSD 插槽 microSD 插槽 图像传感器 2.13M 像素 1/2.8” CMOS 图像传感器 2.13M 像素 1/2.8” CMOS 图像传感器 最低照度 0.1 lx 0.1 lx 镜头 90°/60°/37°/18° 出厂设置 90°/60°/37°/18° 出厂设置 分辨率 全高清 1920 x 1080 全高清 1920 x 1080 高清 1280 x 720 高清 1280 x 720 VGA 640 x 480 VGA 640 x 480 帧率 H.264 1 ~ 30FPS H.264 1 ~ 30FPS JPEG 1 ~ 30FPS JPEG 1 ~ 30FPS 比特率 64Kbps ~ 12,228Kbps 64Kbps ~ 12,228Kbps 视频编解码器 JPEG/H.264 JPEG/H.264 音频编解码器 G.711 μ-law G.711 μ-law LAN RJ-45 100Base-TX /1000Base-T WiFi 802.11ac 100Base-TX /1000Base-T WiFi 802.11ac 通信模块 内置 LTE 通信模块 NTT Docomo Xi 兼容 内置 LTE 通信模块 NTT Docomo Xi 兼容 NVIDIA Jetson TX-2 Jetson TX-2 RAM 8GB 128bit LPDDR4 8GB 128bit LPDDR4 OS L4T 28.2.1 64bit L4T 28.2.1 64bit 记录介质 microSDHC 32GB / microSDXC 62GB~512G microSDHC 32GB / microSDXC 62GB~512G 注:请注意,工业级 512GB SDXC 尚未发售。 外形尺寸(主体) W80mm x D207mm x H80mm(不包括突起部分) W120mm x D330mm x H100mm(不包括突起部分) 重量(主体) 1.15Kg 1.85Kg
佐治亚州桃树角 – 2023 年 4 月 21 日 – 桃树角是美国首批由现实世界互联基础设施和 5G 驱动的智慧城市之一,今天与 Spoke 展开合作。Spoke 是一家旨在通过为弱势道路使用者 (VRU) 提供首个互联物联网生态系统来改变道路安全和乘客连接的公司。该技术通过将 VRU 连接到他们周围的移动生态系统,为驾驶员提供洞察力和情境感知,确保 VRU 被看到和保护。通过此次合作,Spoke 可以继续使用 Curiosity Lab 的智能城市生态系统测试和开发他们的 VRU2X 技术,在该生态系统中,真实的驾驶员、行人和自动驾驶汽车每天都在使用公共道路。Spoke 的 VRU2X 系统利用了移动系统中的三个连接级别。这包括 C-V2X,用于在汽车和 VRU 之间提供直接和即时通信,LTE/5G 蜂窝通信,用于在汽车和 VRU 之间提供高级情境感知警报,以及用于车辆识别和可视化的摄像头/雷达系统。利用这些连接层,Spoke 的技术可确保车辆能够识别行人、骑行者等 VRU,并且 VRU 在肉眼检测到车辆之前就能意识到车辆的存在。Spoke 还与高端汽车制造商奥迪密切合作,进行 C-V2X 初始部署,以围绕自行车到车辆用例开发解决方案。Spoke 首席战略和运营官 Reid Sigety 表示:“我们创造的技术源于我们对骑行的热情、我们作为 VRU 感受到不安全或受伤的经历,以及我们让道路对所有人都更安全的愿景。”“我们与合作伙伴高通一起,重新构想了 C-V2X 技术的外形尺寸,使该解决方案足够小,可以安装在自行车上,不会打扰骑车人或影响性能。专用硬件提供了额外的安全优势,有助于减少碰撞和事故相关的拥堵,同时通过每秒 10 次的匿名连接提供高定位精度。”与 Curiosity Lab 合作不仅使我们能够继续改进和开发我们的解决方案,而且还为我们提供了一个空间来观察这些解决方案在现实场景中的改进情况。我们很高兴与 Peachtree Corners 的合作伙伴一起进一步测试和改进这项技术,并继续改进我们的解决方案,以拯救全国各地的生命。” 此次合作将使 Spoke 能够继续在某些 Peachtree Corners 市政车辆中测试其 C-V2X 和 VRU2X 技术,并将由部分 Peachtree Corners 道路工人使用,以提高在公共道路上工作的安全性。这将使用 Commsignia 的 C-V2X 中央系统来完成,该系统将衡量这些解决方案的有效性。此外,Spoke 将把其技术集成到
Micro-fabricated Surface Electrode Ion Trap with 3D-TSV Integration for Scalable Quantum Computing Jing Tao 1 , Luca Guidoni 2 , Hong Yu Li 3 , Lin Bu 3 , Nam Piau Chew 1 and Chuan Seng Tan 1* 1 School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798 2 Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques, Université Paris Diderot, France, 75205 3 Institute of Microelectronics, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore 117685 Email: tancs@ntu.edu.sg Abstract In this paper, 3D architecture for TSV integrated Si surface ion-trap is proposed, in which the TSV and microbump technology is used to connect the surface electrodes of ion trap到底部的Si插座。伪电位模拟用于确定“平面陷阱”和“ TSV陷阱”几何形状的捕获离子高度。在两种情况下均未观察到伪能力的显着偏差。初步的微型离子陷阱芯片是特征的。所提出的技术在形式和寄生降低微型表面离子陷阱方面有希望,用于可扩展的量子计算应用。(关键字:表面离子陷阱,3D TSV集成,量子计算)简介量子计算被广泛吹捧为维持对高性能计算未来需求的最有可能的技术之一。实现量子计算机的一种有希望的方法是将悬浮在真空中的原子离子用作量子位(Qubits)来执行量子操作[1]。离子被一组产生静态(DC)和射频(RF)电场的表面电极限制在自由空间中。具有适当波长的激光束用于将离子冷却到地面振动能状态,并通过解决离子的电子能态执行量子操作。现代离子陷阱芯片促进了在SI基板上制造的大量多段表面电极,以操纵高密度离子阵列或形成多个离子捕获区[2]。离子捕获技术的关键挑战之一是以可扩展的方式将不断增加的电极号互连到外部DC/RF电源。传统的电线键合方法需要在芯片表面积上设计耗尽空间的外围粘结垫设计,并且还具有从芯片外围到被困离子的激光障碍物的缺点。使用高级3D集成技术,提议将离子陷阱芯片垂直堆叠在Si插台上,在该插座机上,将通过(TSV)和微型凹凸在其中形成垂直互连以连接表面电极。图1显示了所提出的TSV积分离子陷阱模具的示意图,该陷阱堆叠在Si插孔器上,其中一个离子被困在陷阱芯片表面上方。提出的架构提供了一个微型离子陷阱系统,其优势具有高密度电极积分能力,较小的RC延迟,紧凑的外形尺寸和芯片表面激光束的清晰可访问性。
植入式神经接口在帮助瘫痪、截肢或各种神经系统疾病患者恢复功能方面具有巨大潜力。为了精确映射大脑各个区域的神经活动并提高信息传输速率,记录通道的数量显著增加,最近的系统集成了数千个或更多通道 [1-2]。这就需要能够处理数百 Mb/s 吞吐量的无线链路,这对无线植入物的功耗、尺寸和传输范围提出了重大挑战。由于体通道通信 (BCC) 能够实现毫米级外形尺寸,因此在脑植入物中的应用日益广泛 [3-4]。然而,它在数据速率和传输距离方面都面临限制。另一方面,脉冲无线电超宽带 (IR-UWB) 通信由于其高数据速率和低功耗而提供了一种有前途的解决方案 [5- 6]。然而,现有的 IR-UWB 发射器 (TX) 受到厘米级传输范围和较大尺寸的阻碍,使其并不适合长期植入。实现米级传输距离的远场射频辐射为患者提供了相当大的活动自由。然而,它需要一种高效的无线链路,符合大脑数十 mW/cm 2 的严格功耗要求。为了应对扩大植入式 TX 传输范围同时最小化其尺寸和功耗的挑战,本文介绍了一种经皮、高数据速率、完全集成的 IR-UWB 发射器,它采用新颖的协同设计的功率放大器 (PA) 和天线接口来增强性能。与最先进的 IR-UWB TX [5-6] 相比,通过协同设计的接口,我们实现了 49.8 平方毫米 (8.3 毫米×6 毫米) 的最小占用空间和 1.5 米的最长传输范围。图 1 展示了所提议的 TX 的架构,它结合了开关键控 (OOK) 调制方案和基于相移键控 (PSK) 的加扰。使用 PSK 加扰可以增强对极性的控制,从而有效地消除 OOK 输出频谱中的离散频谱音调,以符合 FCC 监管要求。正交本振 (LO) 信号由基于 2 级环形振荡器 (RO) 的整数 N 宽带锁相环 (PLL) 生成,提供类似 LC-VCO 的抖动性能。脉冲发生器输出 2ns 脉冲宽度的 OOK 数据,该数据被馈送到带有可编程延迟线 (DL) 的脉冲整形器 (PS)。PS 与开关电容 PA (SCPA) 一起在 RF 域中进行 FIR 滤波,从而提高频谱效率。无线链路由片外偶极天线建立,选择该天线是因为其与小型化植入物兼容,因为与单极天线相比,它不需要大的接地平面。图 2 显示了基于反相器的相位多路复用器 (PHMUX)、PS 和 SCPA 的框图。PHMUX 和 SCPA 均采用全差分架构,无需片外平衡器。为了提高功率和面积效率,同时确保有效的旁瓣抑制,采用了 4 位三角模板。该模板可以配置为对称或不对称,从而提高符号间干扰 (ISI) 性能。图 2(右上)将所提出的调制方案的模拟输出频谱与理想的三角包络进行了比较,表明在旁瓣抑制和主瓣带宽方面具有可比的性能。图 3 说明了数字/电压控制 RO 的电路实现,具有一对延迟元件和混合控制电阻器。振荡频率由 4 位数字控制字 (FC) 控制,以克服 PVT 变化,以及差分环路滤波器产生的两个模拟信号(即 VCP 和 VCN)。为了最大限度地减少基板噪声耦合,我们采用了差分电荷泵 (CP) 和环通滤波器 (LPF),与单端配置相比,调谐范围几乎增加了两倍。测量的 PLL 锁定频率范围