刊 名:
电子元件与材料
ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS
主 办
国营第715厂
中国电子学会
中国电子元件行业协会
刊 期:月刊
出版地:成都市
语 种:中文
开 本:大16开
刊 号:

ISSN 1001-2028
CN 51-1241/TN
邮发代号:62—36
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综述

  • 石墨烯基自支撑电极应用于超级电容器研究进展

    张鹏程,袁 涛,阮佳锋,谭卓鹏,庞越鹏,郑时有

    石墨烯凭借高导电性、高比表面积、优异的机械性能,成为超级电容器电极的理想材料。综述了自支撑石墨烯基电极在双电层电容器、赝电容器和混合型超级电容器三种类型电容器中的应用研究进展,并在此基础上,对未来自支撑石墨烯基电极的发展方向做出了分析和展望。

    2017年03期 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 5447K]
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研究与试制

  • 类球形金粉粒径对Au-金属化低温共烧陶瓷微观结构及翘曲度的影响(英文)

    罗慧;李世鸿;梁云;李文琳;刘继松;李俊鹏;

    研究和探讨了低温共烧陶瓷(LTCC)共烧过程中的收缩现象及LTCC陶瓷金属化后翘曲的主要影响因素。采用六种不同平均粒径(0.7~2.3μm)的类球形金粉、玻璃粉及一种合适的有机载体分别制备成金导体浆料。将制备成的金导体浆料印刷在LTCC生瓷膜上,按LTCC常规工艺叠层、共烧。分析了不同粒径金粉制备的浆料印刷在瓷片上烧结后的微观结构,测量了各瓷片的翘曲度及各浆料的方阻。实验发现采用大粒径的类球形金粉有利于减小瓷片的翘曲度,但烧结膜层致密性变差,方阻也变大。

    2017年03期 v.36;No.301 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • 类球形金粉粒径对Au-金属化低温共烧陶瓷微观结构 及翘曲度的影响

    罗慧,李世鸿,梁云,李文琳,刘继松,李俊鹏

    研究和探讨了低温共烧陶瓷(LTCC)共烧过程中的收缩现象及LTCC陶瓷金属化后翘曲的主要影响因素。采用六种不同平均粒径(0.7~2.3 μm)的类球形金粉、玻璃粉及一种合适的有机载体分别制备成金导体浆料。将制备成的金导体浆料印刷在LTCC 生瓷膜上,按LTCC常规工艺叠层、共烧。分析了不同粒径金粉制备的浆料印刷在瓷片上烧结后的微观结构,测量了各瓷片的翘曲度及各浆料的方阻。实验发现采用大粒径的类球形金粉有利于减小瓷片的翘曲度,但烧结膜层致密性变差,方阻也变大。

    2017年03期 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 6682K]
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  • 锰离子掺杂对Ca_(0.6)La_(0.8/3)TiO_3微波陶瓷性能的影响

    庞锦标;何创创;居奎;班秀峰;陈刚;杨邦朝;

    通过固相反应法,制备了锰离子掺杂的Ca_(0.6)La_(0.8/3)(Ti_(1–x)Mn_x)O_3陶瓷,研究了掺杂离子对其相结构和微波介电性能的影响。结果表明,锰离子掺杂样品具备单一的正交晶系钙钛矿结构。样品的体积密度以及Q·f_0值随着锰离子含量的增加,呈现出先增大后减小的趋势;而相对介电常数ε_r随着锰含量的增加仅有小幅度降低,并且锰离子的加入有助于谐振频率温度系数τ_f的降低。当锰离子掺杂量x为0.015时,所制备样品具备较优的微波介电性能:ε_r=113、Q·f_0=9 877 GHz和τ_f=186×10~(–6)/℃。

    2017年03期 v.36;No.301 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 523K]
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  • 锰离子掺杂对Ca0.6La0.8/3TiO3微波陶瓷性能的影响

    庞锦标,何创创,居奎,班秀峰,陈刚,杨邦朝

    通过固相反应法,制备了锰离子掺杂的Ca0.6La0.8/3(Ti1–xMnx)O3陶瓷,研究了掺杂离子对其相结构和微波介电性能的影响。结果表明,锰离子掺杂样品具备单一的正交晶系钙钛矿结构。样品的体积密度以及Q?f0值随着锰离子含量的增加,呈现出先增大后减小的趋势;而相对介电常数εr随着锰含量的增加仅有小幅度降低,并且锰离子的加入有助于谐振频率温度系数?f的降低。当锰离子掺杂量x为0.015时,所制备样品具备较优的微波介电性能:εr=113、Q?f0=9 877 GHz和?f = 186×10–6/℃。

    2017年03期 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 15060K]
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  • 烧结温度对Zn-Nb共掺Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3陶瓷微结构与介电性能的影响

    王艳;苗康康;王晓玲;胡登卫;

    采用溶胶-凝胶法制备Y5V型Zn、Nb共掺杂Ba(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3陶瓷,通过XRD、SEM等分析检测手段对样品进行表征。研究了烧结温度对陶瓷相组成、微观结构、介电性能及介电弛豫的影响。结果表明:样品为单一的四方相钙钛矿结构,随着烧结温度的增加,陶瓷晶粒尺寸与介电常数增大,弥散相变系数(γ)先增加后减小。当陶瓷的烧结温度为1 280℃时,陶瓷的平均晶粒尺寸约为3μm、密度(6.0346g/cm~3)与γ(1.909 2)达到最大值,室温相对介电常数(ε_r)和介电损耗(tanδ)分别为14 849和0.37%。

    2017年03期 v.36;No.301 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • 烧结温度对Zn-Nb共掺Ba(Zr0.1Ti0.9)O3陶瓷微结构与介电性能的影响

    王艳,苗康康,王晓玲,胡登卫

    采用溶胶-凝胶法制备Y5V型Zn、Nb共掺杂Ba(Zr0.1Ti0.9)O3陶瓷,通过 XRD、SEM 等分析检测手段对样品进行表征。研究了烧结温度对陶瓷相组成、微观结构、介电性能及介电弛豫的影响。结果表明:样品为单一的四方相钙钛矿结构,随着烧结温度的增加,陶瓷晶粒尺寸与介电常数增大,弥散相变系数(γ)先增加后减小。当陶瓷的烧结温度为1 280 ℃时,陶瓷的平均晶粒尺寸约为3 ?m、密度(6.034 6 g/cm3)与γ(1.909 2)达到最大值,室温相对介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)分别为14 849和0.37%。

    2017年03期 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 6021K]
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  • 钛酸钙、钛镁酸镧及钛锌酸镧系微波介质陶瓷材料研究

    李文兴,王蓉江

    采用传统陶瓷工艺制备的钛酸钙、钛镁酸镧体系(CT+LMT)在微波介质陶瓷滤波器的制造中存在相对介电常数εr及品质因数Qf不够理想的问题,为得到具有更优εr值和Qf值的微波陶瓷材料,同时取代高介含铅微波陶瓷材料,研究了在CT+LMT系材料的基础上,通过掺入钛锌酸镧(LZT)改性,形成CT+LMT+LZT新材料体系,同时改进工艺获得了更高的相对介电常数和品质因数。结果表明:(1–y)CaTiO3+yLa(Zn(1–x)/2Mgx/2Ti1/2)O3系材料,当0.20≤x≤0.60,0.40≤y≤0.70时能获得相对介电常数εr≥55,品质因数Qf ≥40 000,频率温度系数τf≤±100×10–6℃–1的微波介质陶瓷材料。

    2017年03期 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 13231K]
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  • 活性碳堆积密度对双电层超级电容器性能的影响

    文怀梁;赵伟;靳琳浩;孟垂舟;张继国;郑军华;李现化;

    极片活性物质堆积密度对于超级电容器初期的活化过程极为重要,研究了极片辊压过程中堆积密度对电容性能的影响,测量了扣式超级电容器充放电5 000次循环的比电容、充放电特性曲线、放电中压和电化学阻抗谱。结果表明:比电容随极片活性碳的堆积密度提高而先升高后降低,扫描电镜结果表明较高的极片堆积密度可以压缩活性物质层的堆积孔,阻抗实验结果表明较高的极片堆积密度可以促使导电剂形成更有效的导电网络,从而降低极片内阻。但是,过高堆积密度反而会增大离子的传导阻力而增大内阻,导致比电容降低,优化的堆积密度为529×10~(–3)g/cm~3。

    2017年03期 v.36;No.301 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K]
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  • 锂离子电池混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4电化学性能研究

    何湘柱,胡燚,邓忠德,孔令涌,尚伟丽

    采用湿法球磨制备了锂离子电池用混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了材料的结构和形貌,采用恒流充放电测试、循环伏安测试(CV)和电化学阻抗谱测试(EIS)方法研究了混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4的电化学性能。结果表明:混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4的晶体结构完好,碳包覆的纳米LiFePO4颗粒较好地包覆在LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2表面。含质量分数15% LiFePO4的混合正极材料LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiFePO4电化学性能优良,0.2C首次充放电比容量为181.40 mAh?g–1,首次充放电效率为90.79%;1.0C循环50次后放电比容量为169.89 mAh?g–1,容量保持率为97.80%;3.0C循环5次后的放电比容量为162.22 mAh?g–1,容量保持率仍有89.43%;60 ℃高温存储7 d后,容量保持率和容量恢复率分别为86.48%和97.32%。

    2017年03期 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 11725K]
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  • 锂离子电池混合正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2/LiFePO_4电化学性能研究

    何湘柱;胡燚;邓忠德;孔令涌;尚伟丽;

    采用湿法球磨制备了锂离子电池用混合正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2/LiFePO_4。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了材料的结构和形貌,采用恒流充放电测试、循环伏安测试(CV)和电化学阻抗谱测试(EIS)方法研究了混合正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2/LiFePO_4的电化学性能。结果表明:混合正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2/LiFePO_4的晶体结构完好,碳包覆的纳米LiFePO_4颗粒较好地包覆在LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2表面。含质量分数15%LiFePO_4的混合正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2/LiFePO_4电化学性能优良,0.2C首次充放电比容量为181.40mAh·g~(–1),首次充放电效率为90.79%;1.0C循环50次后放电比容量为169.89mAh·g~(–1),容量保持率为97.80%;3.0C循环5次后的放电比容量为162.22mAh·g~(–1),容量保持率仍有89.43%;60℃高温存储7d后,容量保持率和容量恢复率分别为86.48%和97.32%。

    2017年03期 v.36;No.301 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K]
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  • 平板式外延炉大尺寸硅外延层的均匀性调控

    李明达,陈涛,李普生,薛兵

    硅外延层是在硅单晶抛光衬底上采用化学气相沉积方法生长的一层单晶硅薄膜。本实验以150 mm的大尺寸硅抛光片为衬底生长高均匀性外延层,结合傅里叶变换红外线光谱分析(FT-IR)、电阻率测试仪等测试设备对外延层电学参数进行了分析。对平板式外延炉的流场、热场与厚度、电阻率均匀性的相互作用规律进行了研究,最终制备出表面质量良好、片内和片间不均匀性小于1%的外延层。

    2017年03期 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 6245K]
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  • Ga-N共掺氧化锌纳米线阵列制备及发光性能研究

    娄猛;张明光;苏明明;宋周周;沈典典;张翔晖;

    采用化学气相沉积法(CVD)以一氧化氮(NO)和氧化镓(Ga_2O_3)为掺杂源,在c轴取向单晶蓝宝石衬底上外延生长镓氮(Ga-N)共掺氧化锌(ZnO)纳米线阵列。利用SEM,XRD,HRTEM,XPS,PL等测试手段对掺杂后的ZnO纳米线阵列进行结构、成分和光学性能表征。结果表明,Ga-N共掺ZnO纳米线阵列保持六方纤锌矿结构,沿(002)方向择优生长;掺杂元素在样品中均匀分布。随着掺杂浓度增加,纳米线由六棱柱结构转变为尖锥层状结构,长度由2μm减小到1μm,锥度增加至0.95;N1s/Ga2p/Zn2p峰结合能向低能态方向移动。PL光谱分析表明,所有样品均出现紫外发光峰和绿光发光峰,不同掺杂浓度的缺陷发光强度不同。

    2017年03期 v.36;No.301 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 851K]
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  • 基于Pt/GQDs双掺杂的TiO_2介孔复合材料制备及其光学与传感性能

    吴涛;邵绍峰;饶伟锋;

    通过溶胶-凝胶法制备了Pt/GQDs双掺杂的TiO_2基挥发性有机化合物(VOCs)传感材料。利用紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)、X射线衍射仪(XRD)分别对Pt/GQDs-TiO_2复合材料进行分析和表征。GQDs的有效掺入,使Pt/GQDs-TiO_2复合材料对光的吸收从UV向更宽的可见光区域偏移,更有利于在室温条件下增强介孔材料对VOCs的传感。重点对Pt/GQDs-TiO_2复合材料进行了不同温度的焙烧处理,在室温情况下,检测了Pt/GQDs-TiO_2复合材料对不同VOCs气体的传感响应。结果表明,在焙烧温度为300℃时,Pt/GQDs-TiO_2复合材料在室温情况下对异丙醇表现出良好的传感特性,响应时间和恢复时间分别为15s和53s。

    2017年03期 v.36;No.301 48-53+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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  • 基于Pt/GQDs双掺杂的TiO2介孔复合材料制备及其光学与传感性能

    吴涛,邵绍峰,饶伟锋

    通过溶胶-凝胶法制备了Pt/GQDs双掺杂的TiO2基挥发性有机化合物(VOCs)传感材料。利用紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)、X射线衍射仪(XRD)分别对Pt/GQDs-TiO2复合材料进行分析和表征。GQDs的有效掺入,使Pt/GQDs-TiO2复合材料对光的吸收从UV向更宽的可见光区域偏移,更有利于在室温条件下增强介孔材料对VOCs的传感。重点对Pt/GQDs-TiO2复合材料进行了不同温度的焙烧处理,在室温情况下,检测了Pt/GQDs-TiO2复合材料对不同VOCs气体的传感响应。结果表明,在焙烧温度为300 ℃时,Pt/GQDs-TiO2复合材料在室温情况下对异丙醇表现出良好的传感特性,响应时间和恢复时间分别为15 s和53 s。

    2017年03期 48-53, 58页 [查看摘要][在线阅读][下载 5874K]
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  • 基于气体绝缘层的FET式室温NO2传感器

    塔力哈尔?夏依木拉提,吐尔迪?吾买尔,尚志勇,冯艳,谢宁,彭敏

    采用电子束刻蚀、机械探针贴膜等方法,构筑了基于气体绝缘层结构的单根酞菁铜纳米线FET式NO2气体传感器。结果发现,在室温条件下,器件的检测极限为1×10–6(NO2体积分数),其灵敏度高达2 172%,该结果相比于薄膜气体传感器检测极限降至十分之一。除此之外,该器件在室温条件下可以恢复至基线,在低浓度、室温监测方面有着较好的优势。

    2017年03期 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 5522K]
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  • 基于气体绝缘层的FET式室温NO_2传感器

    塔力哈尔·夏依木拉提;吐尔迪·吾买尔;尚志勇;冯艳;谢宁;彭敏;

    采用电子束刻蚀、机械探针贴膜等方法,构筑了基于气体绝缘层结构的单根酞菁铜纳米线FET式NO_2气体传感器。结果发现,在室温条件下,器件的检测极限为1×10~(–6)(NO_2体积分数),其灵敏度高达2 172%,该结果相比于薄膜气体传感器检测极限降至十分之一。除此之外,该器件在室温条件下可以恢复至基线,在低浓度、室温监测方面有着较好的优势。

    2017年03期 v.36;No.301 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 稀土对Zn20Sn高温无铅钎料组织与性能的影响

    田君;戴品强;李小军;王海燕;

    向Zn20Sn高温无铅钎料中添加微量铈镧混合稀土(RE),研究了RE的添加量对该钎料合金显微组织及性能的影响。结果表明,添加微量RE的合金显微组织中出现含RE的金属间化合物(IMC)。随着RE的添加,形状各异的IMC的数量显著增加。RE质量分数为0.5%~1.0%的合金的固相线温度不变,而液相线温度略有降低。当RE质量分数为0.5%时,钎料在Cu基板上的铺展面积最大,比Zn20Sn钎料提高了57.6%。但随着RE的继续添加,钎料的润湿性降低。当RE质量分数超过0.1%时,钎料的显微硬度和电阻率随着RE含量的增加而增大。综合考虑,合适的RE添加量为质量分数0.5%。

    2017年03期 v.36;No.301 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 555K]
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  • 无卤素低银无铅焊膏的研制

    郝娟娟;顾建;赵鹏;雷永平;林健;

    以铺展性能为主要评价指标,探讨无卤素低银无铅焊膏中活性剂的选择。对常用于助焊剂的10种有机酸活性物质进行筛选,从中选取一种性能优异的己二酸与已知两种羧酸配成复合活性物质,并通过正交实验对三种有机酸的复配比例进行优化。通过正交试验,调整溶剂、松香、活性剂和表面活性剂的含量。结果表明:溶剂、松香、表面活性剂和活性物质质量分数分别为36%,35%,5%和6%,羧酸X、羧酸Y与己二酸的比例为1:2:4时,焊膏有良好的润湿性和抗塌陷性,锡珠试验达到标准一级水平。

    2017年03期 v.36;No.301 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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  • 一种新型三频段植入式天线的设计

    李明玖,熊祥正,廖成,冯菊

    设计了一种新型三频段医疗植入式天线。天线可同时实现人体数据采集(MICS频段404 MHz)、无线能量传输(ISM频段918 MHz)和切换工作状态(WMTS频段1.43 GHz)的功能。采用高介电常数介质和多层平面倒F结构(PIFA天线)使天线尺寸降低,最终天线总体尺寸为10 mm×10 mm×1.5 mm,较之前同类天线尺寸减小。利用仿真软件对天线进行了优化,得到天线在各频点处回波损耗小于–15 dB,增益分别为–39,–32,–26 dB,保证了天线工作的可靠性。最后,基于仿真模型制作了天线实物,用猪肉模拟人体组织进行了实测,实测数据与仿真结果吻合良好。

    2017年03期 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 5474K]
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  • 一种小面积馈电共面Vivaldi天线

    白红燕;张旭翔;吴其磊;

    设计了一种小面积馈电、增益平稳的小型化共面Vivaldi天线。该天线馈电部分的设计基于等效电路分析方法,通过在馈电耦合处设计了弯折型馈电微带线槽边短路与槽线开路的结构,有效减小了天线馈电面积。在此基础上,运用线性渐变的四分之一波长开槽及槽间寄生贴片加载技术,显著提高并稳定了天线增益。利用电磁仿真软件HFSS对该天线进行了建模分析。仿真结果表明该天线平面尺寸为60 mm×53.1 mm,工作频段为3~11 GHz,在工作频带内增益稳定在7~9dBi内,辐射效率超过80%,波束稳定,满足室内通信测量及探测成像等领域的FCC超宽带应用需求。

    2017年03期 v.36;No.301 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K]
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  • 聚氨酯基吸波涂层的仿真分析与实验验证

    何翔,李永清,朱锡

    基于FEKO仿真软件,建立以金属平板为背衬、吸波涂层为面板的仿真分析模型。通过计算不同吸波涂层厚度条件下仿真分析模型的RCS值,分析涂层厚度对其吸波性能的影响,确定了满足X波段吸波要求的涂层厚度范围。根据仿真结果,进一步制备了相应厚度的聚氨酯基吸波涂层进行实验,并将其实测反射率与仿真反射率进行对比。结果表明:以导电炭黑(质量分数5%)、羰基铁粉(质量分数75%)为吸波剂的聚氨酯基吸波涂层能有效降低金属平板的RCS值,平均降幅大于5 dBsm。当聚氨酯基吸波涂层厚度为1.6 nm或1.7 mm时,其反射率低于–10 dB的频率范围涵盖整个X波段。通过EFKO仿真软件对吸波材料进行辅助设计,具有良好的精度,可为吸波材料的优化设计提供参考。

    2017年03期 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 5548K]
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可靠性

  • 质量风险分配在电子元器件选型中的应用

    支越;梅强;王之哲;王小强;

    电子元器件作为整机系统的基础和重要组成部分,其质量与可靠性直接制约整机系统的最终表现。提出了一种基于复杂度和重要度的质量风险层次化分配方法,通过把整机的质量风险指标合理分配至每个组成单元,为整机单位的电子元器件选型提供借鉴和支撑,有效保障整机系统的质量与可靠性。

    2017年03期 v.36;No.301 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K]
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  • 新型3D射频封装结构的可靠性模拟研究

    徐达,白锐,常青松,杨彦峰

    基于混合IC、多层基板堆叠及微组装技术,提出一种新的3D射频系统封装形式,其集成度高、可重构、易于实现系列化,对其进行有限元分析。结果表明,这种封装结构在温度循环和机械振动过程中具有较高的可靠性。根据结构方案组装的试验样品,在经历200个温度循环(–55~+125 ℃)和5 000 g恒定加速度试验后性能测试正常。

    2017年03期 88-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 5799K]
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