- 申永前;颜鹏泽;何文博;赵海杰;杜雪岩;
以MnO_2为自反应模板,采用一锅法制备了PPy/Fe_3O_4复合材料,对比研究了MnO_2及PPy/Fe_3O_4复合材料的吸波性能。用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶-红外光谱仪(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等分析测试手段对材料进行了微观形貌观测、结构表征、电磁参数测试以及吸波性能评估。结果表明:PPy/Fe_3O_4复合材料在厚度为5.0 mm、频率为6.9 GHz处反射损耗(RL)达到最佳反射损耗-39.5 dB,有效频宽为3.0 GHz。
2019年04期 v.38;No.326 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 4596K] [下载次数：406 ] |[网刊下载次数：178 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：192 ] - 任少凯;韩飞飞;陈开远;蓝振成;刘来君;
采用传统的固相合成法制备了(Bi_(0.5)Na_(0.5))_(1-x)Yb_xTiO_(3 )(0≤x≤0.08)陶瓷,用X射线衍射仪和扫描电子显微镜测试了陶瓷的晶体结构和表面形貌,结果表明Yb~(3+)能够固溶到陶瓷晶格中形成钙钛矿结构,但随着掺杂量的增多会有杂相产生。用高温阻抗分析仪进行介电温谱的测试结果表明,Yb~(3+)的掺杂提高了陶瓷在高温下的温度稳定性,降低了介电损耗,并且使陶瓷的居里峰型变宽、峰值减小,弥散相变特征愈明显。阻抗谱和模谱的分析表明Yb~(3+)的介电弛豫行为主要是由载流子在晶粒间的长程迁移造成,掺杂降低了陶瓷中的氧空位数量,计算结果表明弛豫激活能随着掺杂量的增多不断变大。
2019年04期 v.38;No.326 16-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 8924K] [下载次数：219 ] |[网刊下载次数：80 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：187 ] - 马万里;杜慧玲;史翔;杜娴;
针对现有催化燃烧式瓦斯传感器气体选择性差等不足,试制研发无铅压电式微天平传感器。但压电陶瓷固有的频率-温度系数特性,使其谐振频率出现漂移,影响精度。故依据压电陶瓷及器件结构特征,对其谐振频率特性进行补偿,以满足谐振器高精度、高稳定性等实际需求。通过有限元分析与试验方法确定了NKBT无铅压电陶瓷典型谐振体在获得单一谐振频率时的主要尺寸比例关系;然后基于实验测试结果,建立了频率温度漂移量与温度的函数关系,计算出频率温度系数,并利用试验检测了其精确性;最终通过推导获得了无铅压电陶瓷NKBT的补偿算法,该算法可以对微天平测量系统进行补偿。结果表明,对于两种压电振子,线性函数关系具有较好的效果,补偿后径向伸缩振动和横向伸缩振动谐振频率的相对误差分别为5.5%和6.8%,补偿效果良好。
2019年04期 v.38;No.326 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2521K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：112 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：124 ] - 孟文营;穆卓;王身云;
采用夹具测量微波元件参数时会引入夹具误差。本文设计了一款适用于SMP-1320-079LF型号PIN二极管散射参数测量的夹具和对应的TRL校准套件,并利用TRL校准方法测试了该型号PIN二极管在UHF频段的实际散射参数。然后,建立了PIN二极管在两种工作状态下的等效电路模型,并根据测试参数,提取了等效电路参数。基于UHF-RFID系统应用需求,将PIN二极管应用于三端口开关馈电网络的设计,其工作频段为900～950 MHz。结果表明,改变PIN二极管的输入输出阻抗,三端口馈电网络均具有较好的开关特性,仿真与实测结果吻合。
2019年04期 v.38;No.326 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2248K] [下载次数：469 ] |[网刊下载次数：212 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：131 ] - 尚拴军;崔凯;赵亚涛;侯趁意;陈帆;
研究了不同互连高度的Cu/SAC305/Cu焊点的显微组织变化及力学性能。结果表明,随互连高度降低,焊点两侧IMC层的厚度降低,而相应的IMC占焊点的比例却逐渐增高;此外,当互连高度降低,焊料层应变速率及焊点结构系数d/δ均增大,两者共同提高了微焊点的抗拉强度。当焊点互连高度为100,50,20μm时,焊点断口特征均为韧性断裂,而当焊点互连高度为10μm时,其断口特征为脆性断裂。
2019年04期 v.38;No.326 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 4752K] [下载次数：225 ] |[网刊下载次数：123 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：128 ] - 于思佳;陈善圣;苏德淇;沈志鹏;张元祥;
硅通孔(TSV)技术作为三维封装的关键技术,其可靠性问题受到广泛的关注。基于ANSYS平台,通过有限元方法,对3D堆叠封装的TSV模型进行了电-热-结构耦合分析,并进一步研究了不同的通孔直径、通孔高度以及介质隔离层SiO_2厚度对TSV通孔的电流密度、温度场及热应力分布的影响。结果表明:在TSV/微凸点界面的拐角处存在较大的电流密度和等效应力,容易引起TSV结构的失效;增大通孔直径、减小通孔长度可以提高TSV结构的电-热-机械可靠性;随着SiO_2层厚度的增加,通孔的最大电流密度增大而最大等效应力减小,需要综合考虑合理选择SiO_2层厚度。
2019年04期 v.38;No.326 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2858K] [下载次数：680 ] |[网刊下载次数：64 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：238 ]
- 朱胜;李鹏程;陈万平;
湿度的影响是金属氧化物半导体室温气敏材料应用中面临的主要挑战之一。本文通过传统的陶瓷制备工艺,将二氧化锡纳米粉与铂粉混合制备成块状的纳米复合陶瓷。这种块体陶瓷材料在室温50%相对湿度环境下对于较高浓度的氢气具有显著的响应,其对于体积分数1%的氢气响应很好,灵敏度可以达到150。然而它在50%相对湿度的环境下对低浓度氢气的响应仍然会受到很大的抑制。另外,二氧化锡团聚体颗粒也被作为原料用来制备Pt-SnO_2复合纳米陶瓷。在室温以及50%相对湿度环境下,它对体积分数1%的氢气灵敏度高达850,而当相对湿度上升到70%的时候,灵敏度依然能达到450。对于很低浓度的氢气,它也保留着显著的氢敏性能,在50%和70%的相对湿度下,对体积分数为0.04%的氢气灵敏度分别为5和4.1。显然,这种块体陶瓷材料在具备更强的抗湿性能的同时具有更高的灵敏度。微观结构显示这种块体陶瓷材料存在许多团聚体,这种不均匀的微观结构对于抗湿性能的调控具有非常重要的意义。
2019年04期 v.38;No.326 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 4287K] [下载次数：301 ] |[网刊下载次数：53 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：129 ] - 邢星河;彭志航;曹峰;
CaBi_2Nb_2O_9(CBN)陶瓷居里温度高达940℃,为高温压电应用提供了必要条件。可能起施主作用的Cr,Mo,W,Sb掺杂离子被引入到CaBi_2Nb_2O_9(CBN)陶瓷的晶格中。对掺杂陶瓷的微观结构和电学性质进行了对比研究。SEM图像表明,掺杂的CBN基陶瓷,特别是CBN-W陶瓷的晶粒尺寸,均小于纯CBN陶瓷。W掺杂CBN陶瓷晶胞参数和电学性质结果表明,陶瓷中的W元素应为施主掺杂离子W~(6+)。Sb掺杂CBN陶瓷的晶胞体积和电学性质表明,Sb元素在CBN陶瓷中为+5价。+5价Cr,Mo元素存在于陶瓷中,无法形成+6价的原因可能是由于+6价离子半径较小,易产生晶格失配。W掺杂CBN陶瓷在所有组分中具有最高的d_(33)值,约13 pC/N时。Cr,Mo,Sb掺杂陶瓷也相对CBN基陶瓷具有更高的压电活性。此外,所有掺杂CBN陶瓷均具有良好的热稳定性、较高的居里温度和较低的介电损耗,表明Cr,Mo,W,Sb离子是可改善CBN基陶瓷性能的有效掺杂离子。
2019年04期 v.38;No.326 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 4715K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：67 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：183 ] - 窦闰镨;杨玲;许积文;周昌荣;王华;
采用固相烧结法制备了(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子调控的Bi_(0.5)(Na_(0.82)K_(0.18))_(0.5)Ti_(1-x)(Nd_(0.5)Ta_(0.5))_xO_3(BNKT-xNT)无铅陶瓷。研究了(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子掺杂量对BNKT陶瓷的表面形貌、微观结构,以及铁电、介电、储能、阻抗等电学性能的影响。研究结果表明:(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子进入了BNKT陶瓷的B位并形成了单一的钙钛矿结构;晶粒分布均匀、致密,晶界清晰;(Nd_(0.5)Ta_(0.5))~(4+)复合离子的引入显著降低了BNKT陶瓷的剩余极化强度、饱和极化强度以及矫顽场,电滞回线变得瘦小、细长,储能效率随之升高,并在x=0.08和60×10~3 V/cm电场下达到了70%;储能密度先减小、后增大、再减小,在x=0.04时达到最大值0.36 J/cm~3;电致应变在x=0.03时最大为0.183%;随着掺杂含量的增加,BNKT-xNT陶瓷从铁电相与弛豫铁电相共存转变为弛豫铁电相,其介电常数峰T_m逐渐降低且平坦化;交流阻抗谱表明BNKT-xNT陶瓷在低温下具有良好的绝缘性。
2019年04期 v.38;No.326 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 7953K] [下载次数：176 ] |[网刊下载次数：68 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：143 ] - 聂敏;刘剑;朱晏军;
采用传统固相反应法制备了CaTiO_3-LaAlO_3(CTLA)陶瓷,借助XRD、SEM和电性能测试手段,系统研究了干压、注塑两种成型工艺和烧结温度对CTLA陶瓷结构与性能的影响。结果表明,成型工艺和烧结温度不会改变CTLA陶瓷材料的主晶相,与干压成型相比,注塑成型的试样密度均匀性更好,其烧结密度、收缩率和相对介电常数略高,Q·f值下降,综合性能一般。相同成型工艺下,致密性、晶粒尺寸和相对介电常数均随烧结温度的增加而增加。烧结温度为1380℃时,干压成型试样具有最佳的性能:径向收缩率为15.02%,ε_r=44.01,Q·f(5 GHz)=41648 GHz,τ_f=1.24×10~(-6)℃~(-1)。
2019年04期 v.38;No.326 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2579K] [下载次数：387 ] |[网刊下载次数：68 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：133 ] - 张园豪;陈韦岑;吴大伟;
现有微立体光刻技术制备的压电陶瓷普遍存在密度小、性能低、几何精度难以精确控制等问题。本文通过设计陶瓷浆料各组分之间的成分比例,控制光固化参数和热处理工艺,建立几何形变的数学预测和补偿模型,制备了致密性高、形状复杂的压电陶瓷,提高了压电陶瓷在光固化、脱脂、烧结过程中的几何精度。实验表明:当压电陶瓷(PZT-5H)浆料质量分数为75%时,坯体烧结后的密度为7.35 g/cm~3;在2 kV/mm的极化电压下,压电常数d_(33)为600 pC/N,相对介电常数为2875,性能得到提升;经过几何形变补偿,压电陶瓷的几何精度可以提高80%。
2019年04期 v.38;No.326 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K] [下载次数：265 ] |[网刊下载次数：66 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：103 ] - 刘剑;聂敏;
采用传统固相反应法制备了Ni_(0. 6)Mn_(2. 4-x)Al_xO_4(x=0.08,0.1,0.12,0.14,0.16,0.18)热敏陶瓷材料。借助XRD、SEM和电性能测试手段,系统地分析了Al_2O_3含量和烧结温度对该热敏陶瓷组织结构、电性能及其稳定性的影响。结果表明,Al_2O_3的增加不会改变Ni_(0. 6)Mn_(2. 4-x)Al_xO_4陶瓷的晶体结构,但其最佳烧结温度有所不同,Al_2O_3含量越高,致密化所需烧结温度也越高。增加Al_2O_3含量有助于减小晶粒尺寸,增加晶界,最终使室温电阻率ρ_(25)和B值均增加。高温300℃/100 h下的老化系数明显比常规150℃/1000 h要高,其中电阻率的最大老化系数为7.02%。
2019年04期 v.38;No.326 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 5005K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：83 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：148 ] - 潘齐凤;阳元江;刘桥;彭永燃;
由于现行片式钽电容器威布尔失效率定级方法对失效数进行了两点式的线性化处理,忽略了击穿时间分布信息,不能为产品的早期失效分析提供有效线索。本文引入混合威布尔模型,采用电压加速方法,收集片式钽电容器的击穿时间分布信息,绘制累积密度失效分布曲线,分析显示其早期失效符合二重混合威布尔分布。基于威布尔分布形状参数与失效机理具有直接关联性的基本理论,分析了片式钽电容器潜在的失效原因,对优化生产工艺、提升质量和可靠性具有指导意义。
2019年04期 v.38;No.326 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1236K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：132 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：114 ] - 田东斌;潘齐凤;张选红;彭永燃;
钽电容器的存储稳定性是电子整机与装配非常关心的问题,也是当前研究的热点之一。通过总结分析钽电容器应用中出现频次较高的几个问题,结合模压封装材料的吸潮特性和潮气吸收及扩散理论,重点解释了存在潮气情况下钽电容器在温冲、回流焊等操作中的失效机理。尝试用一种新的钽电容器包封材料和包封方法提高其耐潮能力,并通过各种严酷的试验和85℃-85%RH-2000 h寿命试验检验。结果表明该材料和工艺对提高钽电容器的存储稳定性具有非常大的作用。
2019年04期 v.38;No.326 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 6877K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：90 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：124 ] - 娄菁;王军;马华;屈绍波;
移相器作为一类重要的微波功能器件,在军事和民用领域有着重要的应用。不同于传统的铁电厚膜移相器,本文将电谐振器、人工表面等离激元(SSPP)和铁电厚膜三者结合进行设计,利用电谐振器与人工表面等离激元传输结构的耦合特性,并引入铁电厚膜的介电非线性,提出了一种具有频率选择特性的电可调铁电厚膜移相器。通过基于人工表面等离激元的铁电厚膜移相器理论分析了移相器结构设计的可行性,并通过系统仿真对设计的可行性进行了验证。通过仿真不同电谐振器结构下移相器的S参数曲线验证了本文设计的移相器具有可设计的频率选择特性。
2019年04期 v.38;No.326 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2317K] [下载次数：209 ] |[网刊下载次数：52 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：105 ] - 刘维红;谢玉洁;李晓品;康昕;
高分子液晶聚合物(LCP)以其优异的高频特性,被认为是继低温共烧陶瓷(LTCC)后的下一代微波毫米波的基板和微组装材料。本文基于五层LCP基板设计了一款超宽带(UWB)带通滤波器(BPF),采用四分之一波长线来替换半波长的MMR结构,并且通过折叠传输线的方法进一步缩小BPF滤波器的体积。利用HFSS仿真软件对滤波器进行了建模仿真。通过标准的LCP多层工艺,制备了超宽带滤波器。测试结果表明,在2.5 GHz到10.4 GHz的频带范围内,插入损耗优于-5 dB,回波损耗小于-15 dB,带外抑制高于-30 dB。其测试结果和仿真结果能够较好地吻合。该滤波器的成功设计为超宽带通信系统的小型化提供了一个重要的参考。
2019年04期 v.38;No.326 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1825K] [下载次数：303 ] |[网刊下载次数：77 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：127 ]