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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综述与评论

  • GaN功率器件片内微流热管理技术研究进展

    顾鹏飞;郭怀新;沈国策;韩潇;

    GaN器件大功率、高集成度的发展受限于热积累效应引起器件结温升高问题,严重导致器件性能和寿命衰减,使GaN器件的高功率性能优势远未得到发挥,片内微流热管理技术是解决热瓶颈的重要途径。针对上述问题,详细论述了GaN器件热瓶颈的基础问题和片内微流热管理的重要性,并对近年来国际正在开展的片内微流散热技术研究情况进行系统分析和评述,揭示了微流体与GaN器件片内近结集成的各类设计方法、工艺开发途径和面临的技术难点,阐述了GaN器件片内微流热管理技术的现状和发展方向。

    2020年06期 v.39;No.340 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 2273K]
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  • 柔性印刷电路板载高频传输线的研究进展

    王霞;张育铭;郑龙飞;方瑞杰;王蒙军;

    传输线是柔性印刷电路板上实现高频信号传输的关键部分,由于传输电磁环境复杂,易受高频效应、串扰和力学应变的影响,传统传输线结构已经无法满足高频高速信号传输的需求,需要新型传输线结构来满足柔性化、集成化和低损耗的设计要求。本文对目前高频传输线的结构进行了总结,分析了三种新型传输线,具有微带线和矩形波导两种工作模式的超宽带互连选择性传输线(MSTL);通过紧密耦合方式的柔性电路的引导互连(GI);改进半波长谐振器电磁连接的分段共面波导(SCPW)。针对不同的应用领域,分析了相应传输线的工作频段、眼图、串扰、损耗和S参数等相关参数,展望了柔性印刷电路板载高频传输线的发展方向。

    2020年06期 v.39;No.340 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K]
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  • 进口元器件自主可控的风险分析及对策建议

    廖勇;袁圆;

    阐述我国元器件自主可控面临的严峻形势,分析选用进口元器件的对外依存度及选用原因。从选用进口元器件和进行国产化替代两方面识别实现自主可控过程中的风险。探讨自主可控的原则与思路,提出完善制度管理、强化元器件统型、促进行业合作、加大专项支持、加强替代验证、做好战略储备等方面的自主可控对策建议,有利于推动我国进口元器件的自主可控进程。

    2020年06期 v.39;No.340 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 622K]
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研究与试制

  • Mg取代对Ca_5Ni_(4-x)Mg_x(VO_4)_6陶瓷微波介电性能的影响

    冷寒生;刘伟;李波;

    采用固相反应法低温烧结制备了Ca_5Ni_(4-x)Mg_x(VO_4)_6(0≤x≤3)微波介质陶瓷,并研究了Mg取代Ni对Ca_5Ni_4(VO_4)_6陶瓷的晶相、微观形貌和微波介电性能的影响。结果表明,Ca_5Ni_(4-x)Mg_x(VO_4)_6陶瓷均呈立方石榴石晶相,Mg取代Ni不会改变陶瓷的晶体结构但会形成固溶体,同时Mg取代Ni会促进晶粒的生长。由于Mg取代Ni,晶胞体积的增大使介电常数逐渐下降,B位离子键强和键价的增加显著改善了品质因数,B位离子键长的缩短使谐振频率温度系数得到优化。Ca_5Ni_2Mg_2(VO_4)_6陶瓷在875℃烧结具有最佳的微波介电性能:ε_r=9.6,Q×f=60613 GHz,τ_f=-32×10~(-6)℃~(-1)。

    2020年06期 v.39;No.340 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K]
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  • 镁含量对堇青石陶瓷微波介电性能的影响

    周晓华;彭昶;董雪;孙成礼;张树人;

    采用传统固相反应法合成Mg_(2+x)Al_4Si_5O_(18+x)(0≤x≤0.4)微波介质陶瓷,研究了MgO含量对陶瓷烧结特性、微观结构和微波介电性能的影响。实验结果表明,增加MgO的含量可以有效地抑制Al_6Si_2O_(18)第二相的出现,显著提升陶瓷的品质因数,同时还可以加速陶瓷的致密化,促进晶粒的长大。但是过量的MgO会导致陶瓷内部出现较大的气孔,造成品质因数和介电常数的下降。在x=0.2时获得最佳的微波介电性能:介电常数ε_r=5.18,品质因数Q×f=86374 GHz,谐振频率温度系数τ_f=-31×10~(-6 )℃~(-1)。

    2020年06期 v.39;No.340 25-28+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
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  • SiO_2添加对LTCC基板致密性及共烧兼容性的影响

    陈涛;程凯;沓世我;付振晓;傅邱云;

    为解决LTCC基板与Ag共烧兼容性的问题,系统研究了SiO_2添加对K-B-Si (KBS)玻璃+Al_2O_3体系LTCC基板材料烧结致密性及与Ag共烧兼容性的影响。实验结果表明,SiO_2的添加可有效降低烧结基板气孔率,抑制基板成分与Ag之间的相互扩散,降低共烧Ag层方阻,改善与Ag共烧基板的平整性。在此基础上试制了基于LTCC技术的片式低通滤波器,结果表明,滤波器性能与仿真结果相吻合,材料的工艺适应性良好,有望应用于射频器件领域。

    2020年06期 v.39;No.340 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2445K]
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  • La掺杂的低损高效钙钛矿储能介质陶瓷研究

    张春梅;刘敬松;曾梦诗;李惠琴;余洪滔;

    采用固相反应法制备了(1-x)Sr_(0.7)Pb_(0.2)Bi_(0.1)TiO_3-xLa_2O_3(x=0.00%,0.03%,0.06%,0.09%,0.12%,0.15%)介质陶瓷。研究了La~(3+)不同掺杂量对SPBT介质陶瓷弛豫特性和介电性能的影响。利用阻抗分析仪和透射电子显微镜分别证明了弛豫特性和微畴结构的存在。原子力显微镜分析结果表明掺杂La~(3+)促使微畴汇聚长大。由于微畴结构具有低的钉扎效应,在8000次循环充放电测试后,放电曲线与初始曲线基本重合。当La~(3+)掺杂量增加到0.12%(摩尔分数)时,该介质陶瓷表现出98.6%的高能量释放效率和约0.03%的最低介电损耗。

    2020年06期 v.39;No.340 37-43+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 5785K]
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  • 聚咔唑对SWCNTs-TFT的电化学功能化及其应用

    周易;王盛凯;黄奇;赵杰;梁学磊;

    在SWCNTs-TFT器件中沟道电流随栅极电压变化而发生的滞回可以达到320 V,且其滞回特性受栅压调控并具有随时间变化的特性。经研究,聚咔唑中的高电化学活性基团是造成器件中滞回现象和其时变特性的主要原因。利用聚咔唑筛选出半导体特性的SWCNTs薄膜制备TFT,可以在器件特性随时间变化的过程中动态地处理信息。通过研究阈值电压漂移与栅级电压的调控,找到了器件与生物突触间的相似性,模拟了突触可塑性功能,并利用压电薄膜作为外界输入,演示了更多可能的低功耗应用。这种具有时变特性的电子元件在新型逻辑电路和神经形态计算领域拥有广阔前景。

    2020年06期 v.39;No.340 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K]
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  • 基于石墨烯的宽频带可调谐雷达吸波材料研究

    李凯;李志明;陈海燕;罗威;翁小龙;

    提出了一种宽频带可调谐雷达吸波材料,并分析了电磁-热能转换机制。在衬底表面添加一层薄而高介电的偏压层,通过施加外加偏压改变石墨烯的化学势,从而实现了GHz频段吸波性能的动态调控。计算结果表明,没有外加偏压作用时,在7.8~21.2 GHz频率范围内的吸收率大于90%,提高外加偏压可使吸收峰移向低频移动;功率为0.5 W的电磁波垂直入射时,谐振频点处由于电磁损耗使石墨烯表面温度升高至71℃。该吸波材料兼具了宽带吸波与可调谐特性,有望在RCS缩减、自适应隐身等领域发挥重要作用。

    2020年06期 v.39;No.340 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K]
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  • 一种基于微流道散热器的自适应散热微系统

    王韬;安春全;王杰军;吴传贵;

    随着功率芯片的功率增大,散热问题日益突出。针对功率芯片热流密度大、温度波动大、阵列芯片间温度差异大的问题,本文提出了一种基于微流道散热器的自适应散热微系统。通过在微流道散热器的流道底部集成温度传感器,实现了微流道内温度的实时监测和控制;通过整个系统的闭环反馈控制,并结合自适应控制算法,使微流道散热器的温度始终保持在一个设定温度基本不变。该系统具有散热能力强、温度控制精确、时间尺度上的温度均匀性好的优点,可以显著提高功率芯片的稳定性,适用于电子芯片、功率器件或其他设备的热管理使用。

    2020年06期 v.39;No.340 55-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2149K]
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  • 具有宽阻带特性的四陷波超宽带滤波器

    黄玉兰;黄令超;杨小峰;王雪;

    为有效改善超宽带带通滤波器阻带较窄的问题,提出了一种基于阶梯阻抗传输线及加载两对开路短截线的矩形环多模谐振器结构。同时,在多模谐振器上采用非对称耦合线、两个嵌入式开路枝节及耦合C型枝节的方式实现四陷波超宽带(UWB)滤波器。经HFSS仿真优化后得:该UWB滤波器通带为3.62~10.66 GHz,在10.86~19.1 GHz范围内带外抑制大于20 dB。其中,实现的四陷波滤波器陷波频率发生在5.86,6.88,7.4,8.36 GHz频点处,能有效抑制WLAN、印度国家卫星通信C频段、X卫星及国际电信联盟(ITU)波段对超宽带通信系统的干扰,适用于超宽带无线通信系统。

    2020年06期 v.39;No.340 61-66+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K]
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  • 多传输零点的宽带带阻滤波器设计

    郑鹏飞;彭玉峰;韩雪云;崔浩华;

    设计了一款具有多个传输零点的宽带带阻滤波器。滤波器由两个传输路径构成,路径一由一段终端开路四分之一波长微带传输线和一段四分之一波长微带传输线并联构成,路径二由一段四分之一波长微带传输线,一段终端开路平行耦合微带线和一段四分之一波长微带传输线依次串联构成。经理论分析和ADS仿真,此结构滤波器可以在阻带内产生五个传输零点,增大阻带带宽。为了证实此结构,采用HFSS设计了一款阻带中心频率为1 GHz,20 dB相对带宽为100%的宽带带阻滤波器。

    2020年06期 v.39;No.340 67-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K]
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  • 纳米压痕法测量SAC305焊料的力学性能

    王志海;钱江蓉;兰欣;朱士伟;王兴华;

    高密度电子器件的发展使得BGA封装逐渐成为主流封装形式,焊点作为BGA封装中最脆弱的连接部位,其力学性能参数对于器件可靠性设计至关重要。鉴于焊料力学性能测试中存在尺寸效应,采用纳米压痕测试技术提取了BGA封装中广泛使用的SAC305无铅焊料的力学性能参数。由压痕过程中得到的载荷-位移曲线获得了焊料的杨氏模量、硬度和蠕变应力指数,分别为62.43 GPa,198.88 MPa和14.51。另外,采用反演法和有限元模拟结合的方式研究了焊点屈服应力和应变硬化指数与加载曲线拟合方程的关系,提出了一种能更好地反演屈服应力的公式,并由此得出SAC305焊料的屈服应力为43.9 MPa,应变硬化指数为0.05。

    2020年06期 v.39;No.340 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1896K]
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  • 一种基于空间点过程的银膏焊层等效弹性模量的仿真预测方法

    裴淳;

    纳米或亚微米银焊膏是宽禁带半导体封装工艺中的新兴材料。烧结后的纳米或亚微米银焊膏的许多特性(如等效弹性模量和导热率)都受到其多孔结构的影响。本文提出一种结合空间点过程建模和有限元分析的方法,可实现银颗粒焊层材料等效弹性模量的预测。该方法基于Strauss-hardcore模型利用Metropolis-Hastings算法可实现银膏焊层的三维建模,同时借助有限元分析软件可实现银膏焊层等效弹性模量的仿真预测。制备了空洞率相同的实物样品并建立了三维实体模型,纳米压痕和仿真预测的等效弹性模量的一致性大于95%,证明了上述方法的有效性。此外值得注意的是,受到Metropolis-Hastings算法效率和Strauss-hardcore模型假设的限制,本文提出的方法仅适用于空洞率15%~45%范围内的银膏焊层等效弹性模量的预测。

    2020年06期 v.39;No.340 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2082K]
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  • 面向无损检测的抗金属沙漏型传感天线研究

    陈建彬;李强;赵亮;文豪;

    针对当前无损检测(NDT)与结构健康监测(SHM)领域需要大设备、有线传输以及人工参与检测等问题,研究了基于共面波导(CPW)的抗金属天线和金属缺陷传感天线。通过改变传统蝶形贴片结构和引入短路孔方法,实现了能够适应金属环境的沙漏型天线。采用矩形开槽技术改进沙漏型天线接地面,改进型天线可对金属表面平滑缺陷深度扩展有效监测。仿真结果表明,沙漏型天线具有良好的抗金属性,在916.2 MHz处回波损耗低至-43 dB。改进型缺陷传感器天线谐振频率随金属表面缺陷深度的增加向低频移动。该研究对金属结构健康无线无损监测具有重要参考价值。

    2020年06期 v.39;No.340 84-90+102页 [查看摘要][在线阅读][下载 4836K]
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  • 一种可应用于WLAN的高隔离度双频MIMO天线设计

    严冬;郭琪富;程威;李杰;胡安沙;

    设计了一款可应用于无线局域网(WLAN)的双频多输入多输出(MIMO)印刷天线。天线由两个天线单元组成,为了实现双频特性以及小型化,每个天线单元在倒L单极子天线基础上加载了水平枝节并进行了弯折处理。同时在两个天线单元之间加载一条倒"U"形金属中和线有效改善了天线的互耦作用,使得天线在谐振频点处隔离度均大于20 dB。最后利用电磁仿真软件HFSS 13.0对天线参数进行仿真与优化。实测表明,当S_(11)≤-10 dB时,天线阻抗带宽分别为0.39 GHz(2.26~2.65 GHz)和1.2 GHz(4.87~6.07 GHz),相对带宽分别达到15.9%和21.9%,可应用于WLAN无线通信系统中。

    2020年06期 v.39;No.340 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 3532K]
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  • 晶圆级封装中玻璃晶圆介电常数的提取

    王波;夏晨辉;

    研究了一种用于晶圆级封装中玻璃晶圆介电常数提取的方法。通过在玻璃晶圆上利用晶圆级再布线技术,实现谐振环电路的制作,利用射频毫米波探针台完成S参数的测量,最后通过仿真曲线与实测曲线的拟合完成玻璃晶圆相对介电常数的提取。结果表明,在10~60 GHz频段内,玻璃晶圆的介电常数随着频率的升高而降低,在60 GHz时相对介电常数值约等于6.4。利用提取的结果,完成了一款单极子毫米波天线的设计和制作,实测结果显示天线中心频点、带宽与设计值保持一致,验证了文中采用的介电常数提取方法的有效性。

    2020年06期 v.39;No.340 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K]
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