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

  • 压阻式柔性压力传感器的研究进展

    于江涛;孙雷;肖瑶;蒋书文;张万里;

    随着智能化技术及物联网的不断发展,柔性压力传感器作为可穿戴电子设备和电子皮肤的核心器件,拥有了越来越广阔的市场。经过了十余年的发展,压阻式柔性压力传感器的相关研究已经从探究具有压敏效应的导电高分子复合材料发展到了对高性能传感器的制备研究。为了获得高性能的柔性压力传感器,研究者们在传感器的材料、结构及器件设计等方面进行一系列的创新型研究工作。目前已经研制出了一些基于新型材料与结构的高性能、低成本的柔性压力传感器,并且在可穿戴传感器、电子皮肤等应用领域已经获得了一定程度的发展。本文综述了近年来压阻式柔性压力传感器在材料、结构及应用方向的创新及发展,并对该类传感器的发展进行了展望。

    2019年06期 v.38;No.328 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K]
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  • 微系统技术现状及发展综述

    马福民;王惠;

    电力电子产品系统逐渐向小型化、高度集成化的方向发展,微系统汇集了多门学科技术的创新与突破,无论在军事还是民用领域已有广泛的应用。本文详述了国内外微系统技术的现状和发展趋势,其技术创新点在于多功能芯片一体化、智能传感、异质集成、堆叠式系统级封装技术的突破和新型半导体材料的应用;文末总结了微系统技术发展的意义,并提出展望。

    2019年06期 v.38;No.328 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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  • 3D打印技术及其在电子元器件领域的应用

    张磊;田东斌;伍权;

    电子元器件是电子设备的基础与核心,对电子设备微型化、集成化的发展起到至关重要的作用,但传统的制造方法在提高电容器元器件功率密度和能量密度方面存在难以逾越的鸿沟。在电子元器件制造中引入3D打印增材制造技术不仅能够突破传统加工制造技术的瓶颈,还可以实现电子电路性能的提升和特性化制造,目前已成功地打印出了功能性电子组件和电路。因此,结合3D打印原理和打印方法的分析,并以3D打印固体钽电容阳极块为例,详细阐述3D打印技术在电子元器件领域应用的技术难点和解决方法,以示3D打印技术在电子元器件领域具有广阔的应用前景。

    2019年06期 v.38;No.328 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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研究与试用

  • BaO含量对K_2O-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3低温烧结材料性能的影响

    尚勇;钟朝位;李欣源;

    在不添加熔融玻璃的情况下,采用一次预烧法制备了低温烧结的K_2O-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3复合材料,并系统地讨论了BaO含量对复合材料微观结构、物相组成、介电性能、弯曲强度和热膨胀系数的影响。X射线衍射结果表明复合材料的主晶相为石英相,次晶相为氧化铝相。除此之外,研究结果表明调整BaO含量有利于获得良好的烧结性能。当BaO质量分数为5%时,在850℃烧结的复合材料在14 GHz下的相对介电常数(ε_r)为5.42,介电损耗为3.6×10~(-3),热膨胀系数(TEC)为8.4×10~(-6)/℃,弯曲强度为158 MPa。这为制备新型的LTCC材料提供了一种有效的方法,具有广阔的应用前景。

    2019年06期 v.38;No.328 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K]
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  • CuO-B_2O_3掺杂对BaAl_2Si_2O_8陶瓷结构及微波介电性能的影响

    黄龙;丁士华;严欣堪;宋天秀;张云;

    采用固相反应法制备BaAl_2Si_2O_8-x(CuO-B_2O_3)(质量分数x=0%,1%,1.5%,2%,2.5%)陶瓷。探究了添加不同量的CuO-B_2O_3(CB)烧结助剂对BaAl_2Si_2O_8(BAS)陶瓷的烧结温度、结构及微波介电性能的影响。结果表明:质量分数1%的CB烧结助剂可促进BAS晶体结构由六方相全部转变为单斜相,并且CB烧结助剂添加量在质量分数2.5%范围以内,无第二相生成。添加质量分数1%的CB烧结助剂可使BAS陶瓷烧结密度增加到最大值,并能将烧结温度由1400℃降低至1250℃,制备的BAS陶瓷的相对介电常数(ε_r)和品质因数(Q·f)达到最大值,并且谐振频率温度系数(τ_f)的绝对值也减小至最小值,其介电性能为:ε_r=6.47,Q·f=30198 GHz,τ_f=-14.78×10~(-6)℃~(-1)。

    2019年06期 v.38;No.328 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
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  • LiF添加对YAG陶瓷微波介电性能的影响

    胡杰;吕学鹏;许泉辉;李帅;汪家瑜;

    采用常规固相烧结法制备了YAG陶瓷,并研究了烧结温度和LiF添加量对YAG陶瓷微观结构和微波介电性能的影响。结果表明,LiF的添加不仅可以有效降低YAG陶瓷的烧结温度,而且显著提高其微波介电性能。当LiF添加量为质量分数5%时,YAG陶瓷经1500℃烧结6 h后的相对密度为97.5%,显微组织较均匀、致密,具有优异的微波介电性能:ε_r=11.3,Q·f=67130 GHz,τ_f=-53.4×10~(-6 )℃~(-1)。当LiF添加量过多时,YAG陶瓷的气孔率增加,Q·f值显著下降。

    2019年06期 v.38;No.328 38-42+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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  • TiO_2粒径对PTFE基复合材料介电损耗和吸水率的影响

    贾倩倩;张立欣;金霞;王丽婧;武聪;

    PTFE/TiO_2复合材料的微观界面结合性直接影响其介电损耗和吸水率性能。本文从增大TiO_2填料粒径的角度出发,以D_(50)为6.258,24.122和34.191μm的TiO_2陶瓷粉分别制备PTFE/TiO_2复合材料样品,测试其在X波段的介电常数、介电损耗和吸水率,结合不同陶瓷粉的特性,分析讨论了TiO_2填料粒径变化对复合材料性能的影响规律。当TiO_2填料粒径增大时,制备的复合材料内部界面比例降低,由界面结合性差导致的高吸水率得到明显的改善。以D_(50)为34.191μm的TiO_2陶瓷粉制备的PTFE基复合材料的相对介电常数为9.97,介电损耗为0.0021,吸水率降低至0.038%。

    2019年06期 v.38;No.328 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
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  • YBCO高温超导带材熔融行为研究

    徐一鲡;赵睿鹏;苟继涛;陶伯万;

    对于第二代高温超导带材,超导接头的实现与超导层的直接熔融互连有关。为了研究YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)高温超导带材在热处理时的熔融行为,在真空下对一段梯形的YBCO带材通电使其形成不同的温区,通过不同的测试手段研究薄膜经过热处理后成分、结构以及超导性能的变化。结果表明YBCO超导层在经过一个合适的温度和4 h的氧气退火处理后,能够恢复或部分恢复其超导性能。经分析认为此过程中超导薄膜能够恢复超导性能的原因是Y123相没有分解。但是,如果热处理温度过高会导致Y123相分解为Y211相和钡铜氧化物,这种相变会导致超导性能无法恢复。

    2019年06期 v.38;No.328 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
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  • 锂镧锆钽氧改性对固态锂离子电池的性能影响

    程铭哲;赵强;徐飞;刘涛;何泓材;

    利用无水乙醇离心洗涤法对LLZTO进行预处理,对LLZTO与PVDF溶液凝胶变色的原因进行了研究,通过XRD,FTIR,ICP测试手段对LLZTO中碱性杂质的成分进行了研究,对洗涤前后的LLZTO的离子电导率、固态电解质膜的离子电导率和SEM照片进行了对比,并对分别使用洗涤前后的LLZTO的固态锂离子电池的电化学性能进行了对比测试。结果表明,使得LLZTO与PVDF溶液凝胶变色的原因为LLZTO中的碱性杂质,其主要成分为LiOH。通过无水乙醇离心洗涤能对碱性杂质做到良好的去除,可以将LLZTO的离子电导率提高约1.668×10~(-4) S·cm~(-1),固态电解质膜的离子电导率提高约1×10~(-4) S·cm~(-1)。去除碱性杂质的固态电解质膜成膜性更好,并且其电池的循环稳定性更好,循环200圈过后比使用未洗涤的LLZTO的电池容量高约50 mAh·g~(-1)。

    2019年06期 v.38;No.328 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K]
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  • Sm~(3+)对SrWO_4:Dy~(3+),Eu~(3+)白色荧光粉发光性能的影响研究

    胡斌;孔维静;周恒为;何晓燕;

    利用共沉淀法合成了以Sm~(3+)为敏化离子,Dy~(3+),Eu~(3+)为激活离子共掺杂SrWO_4荧光粉,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、荧光分析仪对荧光粉的形貌、物相结构及发光性能进行了表征及分析。结果表明,在394 nm波长激发下,Sm~(3+)浓度为1.5 mmol/L时SrWO_4荧光粉发光性能最好,样品色坐标为(0.338,0.342),接近标准白光色坐标(0.33,0.33)。因此,通过调控敏化离子Sm~(3+)浓度可以实现SrWO_4荧光粉色坐标的红移,在暖白光LED材料的应用研究上具有一定的意义。

    2019年06期 v.38;No.328 63-68+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K]
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  • 单晶ZnO纳米弹簧压电性能的仿真研究

    许一谦;梁永国;郝惠敏;杨如森;

    ZnO作为一种重要的压电半导体材料,在传感器、执行器、能量捕获及储能等压电电子学和压电光电子学领域发挥着关键作用。单晶ZnO纳米弹簧是诸多ZnO的纳米结构之一。为了解ZnO不同纳米弹簧中的压电电势,通过仿真软件建立了一系列基于无形变单晶ZnO纳米弹簧的仿真模型,比较了ZnO纳米弹簧与纳米线在相同长度内的压电电势和位移,分析了匝数、ZnO纳米螺旋的主要半径对压电电势分布和位移的影响:相同长度的ZnO纳米弹簧和纳米线在相同力作用下,分别获得约6.4 nm和0.02 nm的位移;随着匝数的增加,ZnO纳米弹簧的压电电势从0.26 V增加到1.80 V,位移从2.9 nm增加到8.2 nm。结果表明:ZnO纳米弹簧较纳米线具有更为突出的压电特性,是制备如纳米发电机、执行器和纳米传感器等压电纳米器件的理想材料。

    2019年06期 v.38;No.328 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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  • 一种基于耦合共振的太赫兹双频超材料吸收器设计

    戴令亮;陈思宏;潘泰松;林媛;

    以两个相耦合的非对称十字金属条带结构作为基元,设计了一种新型双频带太赫兹超材料吸收器。该吸收器由周期性排列的基元、金属接地板以及介质层组成。通过基元之间的耦合,可利用单一基元实现太赫兹波段的双频带吸收特性。仿真结果表明,设计的超材料吸收器在具有基频共振所形成的吸收峰外,还具有耦合共振所形成的耦合吸收峰。通过调节耦合强度、介质层厚度和金属条带的对称性,可以在保持磁共振模式的耦合共振峰频率基本稳定的同时,对基频共振峰频率进行调控,以满足不同的吸收要求。此外,该超材料吸收器也展现出对气体折射率变化的敏感性,灵敏度可达2.5 THz/RIU,使这种吸收器在气体传感方面具有巨大的潜力。

    2019年06期 v.38;No.328 74-78+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 466K]
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  • 基于玻璃的高性能电感的设计与实现

    郭燕慧;张国华;王剑峰;周秀峰;

    作为射频系统中的关键元件,电感的性能会影响整个系统的稳定性,传统的硅基电感由于较大的衬底损耗导致其Q值较低,无法满足射频系统的要求。因此为了提高电感性能,采用性能优良、损耗较低的玻璃作为衬底材料,首先提出了两种结构的电感,分别为埋入玻璃衬底的螺旋电感和基于TGV的三维电感,通过仿真研究了电感性能,并将其与相同结构下的硅基电感的性能进行了比较,并对两种电感分别进行结构优化,最后详细介绍了电感的加工工艺以及实物成果。研究结果表明,采用玻璃作为衬底可以大幅度提高电感的Q值,其Q值可达60以上,相比于硅基电感,其Q值分别提高了137.7%和55%,且通过改善电感自身的结构参数,可以进一步获得高性能的电感。

    2019年06期 v.38;No.328 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 673K]
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  • PbSe/MoSe_2异质结光敏二极管研制

    范旭东;代天军;潘棋;刘兴钊;

    采用分子束外延制备了PbSe与MoSe_2薄膜,使用Raman光谱和XRD衍射谱进行表征;并研制出PbSe/MoSe_2异质结光敏二极管,研究了其光电响应特性。使用1300 nm红外光源照射,在零偏压和-5 V偏压加载下,所研制异质结光敏二极管的探测率分别为5×10~9 cm·Hz~(1/2)·W~(-1)和2.9×10~(11) cm·Hz~(1/2)·W~(-1),显示出优异的光电响应特性。尤其在负偏压工作模式下,由于器件处于关断状态,具有更低的暗电流,因此,具有更高的光/暗电流比和更加优异的综合性能。

    2019年06期 v.38;No.328 86-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]
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  • 基于石墨烯的电控可调微波吸收器件

    张恒;龚俊儒;胡承刚;李朝龙;史浩飞;

    电控可调微波吸收器件在微波工程领域有着广泛的应用前景。本文采用石墨烯/离子液体/石墨烯的三明治夹层结构代替传统Salisbury屏的电阻层,利用石墨烯表面电荷浓度可调的性质,通过外加电压对三明治结构的输入阻抗动态调控,进而实现对微波吸收的动态调控。通过数值仿真研究了反射率随方块电阻的变化特性,并测试了不同电压下的反射率变化规律。结果表明,电压从0 V变化到2 V过程中,电压为0.6 V时,反射率最小为-42.09 dB,阻抗匹配程度最佳。最后,建立了该模型的等效电路,理论计算了谐振频率处反射率与方块电阻之间的关系,揭示了影响调控性能的因素。

    2019年06期 v.38;No.328 90-95+110页 [查看摘要][在线阅读][下载 442K]
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  • 一种用于毫米波的共面波导间的宽带互联结构

    徐靖雄;刘骁;喻忠军;

    在多芯片组件中,微波传输线间一般使用金丝键合的方式进行连接。受金丝自身的等效电感和其与基板及壳体间存在的寄生电容的影响,键合金丝结构在毫米波频段下带来了较大的阻抗失配。为了解决该问题,文中从等效集总元件角度出发,对阻抗变换公式进行了推导,分析得出串联低阻抗传输线可以等效为并联集总电容的结论,可以与键合金丝的等效模型一起,构成等效低通滤波器,完成阻抗匹配。文中使用共面波导结构制作了键合金丝匹配结构测试件,测试结果显示,在30~40 GHz内S_(11)<-20 dB、S_(21)>-0.2 dB,具有优良的传输性能。该结构具有较强的实用性,可以用于毫米波频段下的微波组件设计。

    2019年06期 v.38;No.328 96-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 347K]
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  • 焊膏涂覆工艺选择对CCGA焊接可靠性的影响研究

    陈柳;沈超;郁佳萍;徐朱力;

    首先从焊膏材料特性、涂覆形貌、贴片形貌、焊接形貌等方面,对比研究了喷印和丝印两种焊膏涂覆工艺;并通过CCGA器件焊接对比分析了焊膏涂覆选择对焊点可靠性的影响。结果表明:焊膏材料特性包括粒径、合金含量和焊膏黏度等对涂覆工艺的选择至关重要。在涂覆形貌上,丝印焊膏因其颗粒度大,助剂少,相比喷印焊膏有更好的形貌稳定性。采用KH-7700显微镜、X-ray探测和金相剖切对焊接结果进行检验,两种涂覆工艺及其材料均呈现良好的焊接形貌和均匀连续的金属间化合物结构,证明了两种焊膏涂覆工艺焊接CCGA器件的可靠性。

    2019年06期 v.38;No.328 100-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K]
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技术与应用

  • LTCC基板缺陷分析及改善对策

    卓良明;

    针对低温共烧陶瓷(LTCC)基板生产过程中遇到的对位偏差缺陷问题,从材料、工艺、设备、环境条件等多个方面做了详细的分析和验证。排除了打孔误差、印刷误差、叠片误差等非关键性影响因素,确定了导致偏差的根本原因是生瓷片变形所致的开腔误差以及打孔机的累积误差。提出了通过控制环境温湿度、缩短加工周期来减小生瓷片变形量以及对错位区域进行补偿的措施,解决了产品的缺陷问题,提高了产品的合格率,产品一次合格率达到95%。

    2019年06期 v.38;No.328 107-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
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