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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研究与试制

  • Sm掺杂对0.97La_(2(1-x)/3)Sm_(2x/3)TiO_3-0.03NiTiO_3微波介质陶瓷性能的影响

    赵昱;钟朝位;谢林杉;

    研究了0.97 La_(2(1-x)/3)Sm_(2x/3)Ti O_3-0.03Ni Ti O_3陶瓷的微波介电性能和晶体结构,其中钐离子的掺杂量范围为:0.05≤x≤0.2。实验结果表明,随钐离子掺杂量的增加,陶瓷的谐振频率温度系数τ_f可以得到有效降低,从115×10~(-6)℃~(-1)降低到15×10~(-6)℃~(-1)。陶瓷烧结温度也随钐离子掺杂量的增加而明显下降,从1390℃减少到1300℃。但由于第二相形成,陶瓷的体积密度和相对介电常数随着钐离子掺杂量的增加而降低。当钐离子掺杂量x=0.1,烧结温度为1360℃时,陶瓷体系得到了较好的性能:ε_r=55.2,Q·f=9399 GHz,τ_f=89×10~(-6)℃~(-1)。

    2018年06期 v.37;No.316 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K]
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  • Nb掺杂对BaTi_(0.98)Fe_(0.02)O_3陶瓷介电性能的影响

    李常昊;丁士华;张晓云;宋天秀;黄龙;

    以Ba Ti_(0.98)Fe_(0.02)O_3陶瓷为基体,采用传统固相反应法制备Ba Ti_(0.98-x)Fe_(0.02)Nb_xO_3(0≤x≤0.08)陶瓷样品。通过XRD、SEM、LCR分析仪以及GULP软件对陶瓷样品的结构、介电性能以及缺陷构型和能量进行了分析。结果表明:Nb掺杂使陶瓷样品由四方相和六方相钛酸钡并存向四方相钛酸钡转变,出现第二相Ba_6Ti_(17)O_(40),Nb掺杂量未超过0.02时,陶瓷样品四方率增大;Nb掺杂一定程度上有细化晶粒的作用;介电峰峰值温度(T_m)随着Nb掺杂量的增大向低温方向移动,介电常数先增大后减小,当Nb掺杂量超过0.04时出现弛豫现象;通过分子动力学缺陷模拟表明陶瓷样品中主要存在的缺陷是钡空位、氧空位以及异价离子占位等形成的复合缺陷,随Nb掺杂量的增大,陶瓷样品中缺陷偶极子浓度逐渐增大,极性纳米微区(PNRs)逐渐增多,弛豫程度增大。

    2018年06期 v.37;No.316 6-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 515K]
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  • MgO-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3对BaAl_2Si_2O_8结构与微波介电性能的影响

    韩林材;丁士华;黄龙;宋天秀;杨合成;

    采用固相反应工艺,制备了Ba Al_2Si_2O_8-x(MgO-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3)(x=0%,1%,2%,3%,4%,质量分数)微波介质陶瓷。通过密度仪、XRD、网络分析仪等设备研究不同含量Mg O-Al_2O_3-Si O_2-B_2O_3(MBAS)玻璃相对Ba O-Al_2O_3-Si O_2(BAS)系介电材料结构及微波介电性能的影响。结果表明:MBAS玻璃相能有效促进六方钡长石转变为单斜钡长石,当x≥2%时,可以得到100%转变的单斜钡长石。随着MBAS玻璃相含量的增多,样品的密度、相对介电常数(ε_r)、品质因数(Q·f)和谐振频率温度系数(τ_f)增大。在x=2%,烧结温度为1410℃时,可获得综合性能相对较好的单斜钡长石,其介电性能:ε_r=6.02,Q·f=35 644 GHz,τ_f=-26.2×10~(-6)℃~(-1)。

    2018年06期 v.37;No.316 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
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  • 射频反应磁控溅射制备ZnO薄膜的工艺研究

    常鸿;许绍俊;

    Zn O因其制备成本低和优异的压电性能在薄膜体声波器件中得到广泛应用。本文采用射频反应磁控溅射法,以Au为底电极,在硅(100)衬底上沉积了氧化锌(Zn O)薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、台阶仪对不同工艺参数下制得薄膜的晶体结构、表面形貌和厚度进行了表征。研究了溅射功率、溅射气压和溅射气氛对Zn O薄膜结构影响,讨论了溅射功率和薄膜形貌及厚度的关系。结果显示在溅射功率为200 W、溅射气压0.8 Pa、氧氩体积流量比为0.4时,Zn O薄膜的c轴取向性最高,表面粗糙度最低,可用于压电器件。

    2018年06期 v.37;No.316 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
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  • 磁控溅射法制备纳米铜膜及其电学性能研究

    刘飞;朱昊;张勋泽;朴祥秀;

    实验通过控制镀膜温度、功率、压力和时间的工艺条件,采用磁控溅射法在玻璃基板表面沉积纳米Cu膜,利用XRD、SEM和四探针测试议测试分析研究了其晶体结构、形貌结构和电阻率。结果表明:随着镀膜温度的升高,薄膜内部晶界增多,导电性能基本无差异,膜层均匀性变好。镀膜功率与晶粒尺寸两者之间呈正线性关系。与之相反,随着镀膜压力的增加,晶粒尺寸有轻微减小趋势。镀膜功率和压力与膜层均匀性都成非线性关系。随着镀膜时间的增加,膜厚与之成线性关系增加,晶粒尺寸基本不变,电阻率有减小趋势。镀膜温度、功率、压力和时间对成膜择优取向无显著影响。

    2018年06期 v.37;No.316 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K]
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  • 花状SnO_2纳米棒阵列的制备与气敏性能研究

    杜国芳;蔡彦;单长吉;艾鹏;马殿旭;

    采用超声辅助水热法,以Na_2Sn O_3·4H_2O为前驱体,乙醇和水的混合溶液为溶剂合成了特殊花状形貌Sn O_2纳米棒阵列结构,纳米棒的长度在300 nm左右。以产物为原料制备气敏元件,对体积分数为1000×10~(-6)的乙醇其灵敏度在300以上;对于甲醇气体,最佳工作电压仅需要3.5 V;工作电压为4.5 V,元件对体积分数为200×10~(-6)的甲醇具有极好的响应恢复性,响应时间为9 s,恢复时间仅需2 s。

    2018年06期 v.37;No.316 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K]
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  • 柔性红外吸波材料的设计及制备

    牛健宗;刘彦宁;周佩珩;

    当今红外吸波材料在红外热成像、红外探测、红外致冷等方面都有广泛的应用。并且随着微细加工工艺的进步,红外吸波材料正在向着柔性方向发展。传统柔性红外吸波材料在制备过程中工艺繁琐,本文利用磁谐振机理设计了一种柔性红外吸波结构材料,并使用CST软件模拟分析该材料结构的参数对吸波效果的影响。结合光刻工艺、电子束蒸发镀膜工艺和剥离工艺制备了这种柔性红外吸波材料,该设计方案能够简化传统柔性红外吸波材料的制备工艺。最后使用扫描电子显微镜和光学显微镜对柔性红外吸波材料进行形貌测试,并且利用红外光谱仪对柔性红外吸波材料进行红外吸收性能测试。结果表明:使用该种方案制备的柔性红外吸波材料在9.4μm处具有82%的吸收效率,与仿真结果吻合。

    2018年06期 v.37;No.316 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 锂离子电池镍基正极材料水溶液体系中氧化铝包覆研究

    李伟伟;

    在水溶液体系中,采用沉淀法制备了Al_2O_3包覆的Li Ni_(0.9)Co_(0.1)O_2镍基正极材料。当Al_2O_3包覆量(质量分数)为0.5%时,Al不能完全被沉淀;当Al_2O_3包覆量(质量分数)为2.0%时,Al_2O_3不能完全被沉淀在Li Ni_(0.9)Co_(0.1)O_2表面。通过XRD、SEM、电池测试仪对样品的结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明,当Al_2O_3包覆量(质量分数)为1.0%和1.5%时,样品球形表面的洁净程度变差,结构仍保持良好的层状结构,但能降低阳离子混排程度;在0.2C、2.75~4.25 V测试条件下,Al_2O_3包覆量(质量分数)为1.0%和1.5%的样品,首次放电容量和库伦效率下降,循环性能提高;50次循环后,1.0%Al_2O_3包覆量的样品放电容量保持率最高,且放电容量大于未包覆的产物。

    2018年06期 v.37;No.316 41-44+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • 薄膜桥点火电阻器的制备与仿真

    朱雪婷;魏栩曼;温占福;王利凯;张铎;

    采用金属Ni Cr合金箔作为电阻材料,用光刻技术在玻纤板上制备薄膜桥点火电阻器,研究了薄膜桥点火电阻器的发火性能,并结合Ansys仿真软件,建立薄膜桥点火电阻器的有限元模型,模拟了1.5 A、5 ms发火条件下电阻体的电压分布及温度分布情况。试验结果表明:此种薄膜桥点火电阻器具有良好的发火性能。仿真结果表明,施加电载荷时热量主要集中在薄膜桥桥区中心处。

    2018年06期 v.37;No.316 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 基于TSV技术的3D电感的设计与实现

    薛宇;张洪泽;刘鹏飞;朱健;

    随着集成电路集成度越来越高,传统的2D片上电感损耗高、占位面积大等缺点日益明显,无法满足3D集成的要求,因此提出了一种基于硅通孔(TSV)技术的新型螺旋3D电感。首先介绍了新型电感的结构,并进行了损耗机理的分析,通过仿真数据研究了基于TSV的3D电感的可行性,最后制作了实物并进行测试。测试结果表明,基于TSV的3D电感Q值在2.55 GHz达到峰值25左右,电感值在3 GHz内可以稳定在4 n H左右,自谐振频率为6 GHz左右。实现了高Q值、低占位面积的目标。

    2018年06期 v.37;No.316 49-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 顺丁烯二酸对铝电解电容器用高压阳极箔的影响

    鲁娜;

    阳极箔表面氧化膜的性能是决定铝电解电容器体积与应用的关键因素,为了提高铝电解电容器用高压阳极箔的耐水合特性,研究了顺丁烯二酸对阳极氧化膜性能的影响。在由硼酸-柠檬酸混合酸组成的化成液中添加0.003 mol/L顺丁烯二酸,在540 V电压下制备阳极箔,水合处理后测试阳极氧化膜的耐水合特性,阳极氧化膜升压时间缩短48 s。用扫描电子显微镜(SEM)观察阳极氧化膜膜厚均匀,用粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)分析氧化膜组成,未发现明显水合氧化物Al(OH)3特征峰。说明在化成液中添加顺丁烯二酸有助于均匀氧化膜的形成,可有效提高阳极箔的耐水合特性。

    2018年06期 v.37;No.316 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
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  • 动态耐压下SOI RESURF器件的二维电场解析模型

    雍明阳;阳小明;李天倩;韩旭;

    在SOI(绝缘衬底上的硅)器件的设计过程中,为使其具有较高的耐压水平,可优化器件的RESURF(降低表面电场)效应。而在实际电路工作过程中,由于SOI RESURF器件承受动态耐压的缘故,衬底深耗尽效应的存在将会导致衬底耗尽区出现,器件的RESURF效应将会发生改变,从而使器件的实际耐压性能发生改变。基于此,提出动态耐压下SOI RESURF器件的二维电场解析模型,通过求解相应的二维泊松方程,获取新的表面电场分布表达式。并对动态耐压下器件的击穿特性进行分析,阐述动态耐压下促使器件RESURF效应改善的物理机制。与此同时,依据新的表面电场分布表达式,优化衬底掺杂浓度,以使SOI RESURF器件在各类功率集成电路中具有更好的实用性。最后由仿真分析验证了所提模型的正确性。

    2018年06期 v.37;No.316 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • 串联分配对频率标准源相位噪声的影响

    程明;姜建飞;

    研究了串联分配方式的标频相噪发生恶化的原因。阐述了串联分配的原理。推导了噪声系数、信号功率与相位噪声的关系。对串联分配的噪声系数和信号功率进行了仿真,分析了末级相噪的恶化情况。在某机载项目上进行了实验验证和测试,标频经过串联分配后,末级相噪为-139.36 d Bc/Hz@10 k Hz,比初始相噪恶化了约15 d B。经过分析和论证,提出了一种并联分配方式,末级相噪约为-151.5 d Bc/Hz@10 k Hz,基本可以满足系统需要。最后得出结论,当串联数比较多时,末级相噪会有较大恶化,建议使用并联分配方式。

    2018年06期 v.37;No.316 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • CMOS射频前端LNA的设计

    尹强;黄海生;曹新亮;杨锐;

    采用TSMC RF CMOS 0.13μm工艺设计了一款共源共栅结构的低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA),该放大器应用于移动通信主流标准TD-SCDMA 2 GHz中。先初步计算电路参数,后经ADS调谐折中选择电路参数。利用安捷伦公司(Agilent)射频EDA平台ADS2009对电路进行仿真。结果表明,该LNA在1.2 V电源电压下,功耗仅为3 mW,正向功率增益为18.96 dB,输入输出匹配均小于-30 dB,噪声系数为1.15 dB,且输入1 dB压缩点为-9 dBm,满足预期的设计要求。

    2018年06期 v.37;No.316 68-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 335K]
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  • 一种柔性抗金属标签天线的设计

    景裕文;崔英花;

    针对平面结构标签应用于弯曲物体表面天线性能受到严重影响的问题,研究一种柔性抗金属标签,在天线发生圆弧形弯曲时,天线工作频率变化不敏感并且满足RFID系统对读取距离的要求。分析影响标签天线设计的关键参数,利用电感耦合馈电,方便在工作频率(即915 MHz)条件下与芯片阻抗共轭匹配,通过对辐射贴片开槽并加载矩形贴片的方式减少弯曲对天线性能的影响。基于HFSS仿真软件,建立弯曲天线模型,并利用MATLAB对仿真数据进行处理,仿真结果表明天线弯曲时工作频率变化在5 MHz以内,功率传播系数大于0.5,读取距离大于2.5 m,满足实际的使用要求。

    2018年06期 v.37;No.316 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]
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  • 侧馈式紧凑型扁波导螺旋阵列天线的设计

    赵玮琛;张政权;张健穹;刘庆想;李相强;梁源;

    为实现紧凑型的高功率螺旋阵列天线,提出并设计了一种L波段132单元侧馈式扁波导螺旋阵列天线。首先对阵列的工作原理进行了阐述,通过合理运用多种不同结构的探针,对原有探针结构进行了改进和优化,解决了侧馈式馈电系统内微波能量分布不均匀的问题,实现了均匀馈电。并将馈电系统与螺旋天线单元连接,得到了完整的阵列天线模型。最后对其进行了数值模拟,结果表明:该阵列天线在1.56~1.62 GHz的频带范围内,反射系数基本小于0.2,中心频点1.575 GHz处的增益为24.7dB,轴比为0.88 d B,功率容量为5.18 GW。

    2018年06期 v.37;No.316 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
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  • 毫米波段涡旋电磁波天线阵与馈电网络设计

    姜泽锋;邓联文;董健;郭才彪;

    进行了毫米波段四单元涡旋电磁波天线阵与馈电网络的设计。天线阵由线极化微带天线单元组成,通过微带功分器与微带移相器组成的馈电网络对其馈电,只需要一个馈电端口便可产生轨道角动量模式为1的涡旋电磁波,结构简单易于实现,且馈电网络呈中心对称分布,相位误差小。为了减少馈电网络对辐射单元的影响,通过同轴线穿过接地板对微带天线进行馈电。仿真结果表明,天线阵能产生中心频率在33.22 GHz、带宽为1.86 GHz的涡旋电磁波,最高增益达8.6 d B。

    2018年06期 v.37;No.316 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]
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可靠性

  • 超声检测在IGBT可靠性评估中的应用

    王斌;王之哲;陈思;周帅;王小强;

    IGBT模块内部的界面缺陷会影响其热传导,导致模块失效,是影响IGBT模块可靠性的重要因素之一。在常用的缺陷检测方法中,超声检测与制样镜检、X射线检查等技术相比,具有定位准确、检测灵敏度高、成本低、检测速度快、不损伤样品等优势,能够有效探测样品内部任意部位的各种缺陷(如分层、空洞等),对元器件的可靠性评估有着重要的意义。本文将超声检测技术应用于IGBT模块的可靠性评估,从IGBT模块的热失效机理出发,通过利用逐层超声检测技术分析模块内部各界面的工艺质量,实现对IGBT模块内部界面缺陷的有效检测,准确找到IGBT模块材料、工艺中出现的问题,为研制单位的工艺改进提供借鉴,对IGBT模块质量提升具有一定的指导意义。

    2018年06期 v.37;No.316 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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