电子元件与材料杂志 北大期刊 统计源期刊

电子元件与材料 2018年第01期杂志 文档列表

电子元件与材料杂志综述

柔性锂氧电池的发展现状1-6

摘要：柔性电子设备的飞速发展对可充式二次电池提出了越来越高的要求.柔性锂氧电池凭借着超高的理论能量密度,成为目前电池领域的研究热点,开发出高效、稳定、高机械强度及柔性的电池正极和负极是目前研究的关键.本文主要对柔性正极材料、锂负极的开发与设计进行简要介绍,并对该领域进行总结、展望.

锂离子电池锡基负极材料研究进展7-12

摘要：目前,商业上普遍使用石墨作为锂离子电池负极材料,由于其理论比容量较低（372 mAh·g–1）,已经不能够满足锂离子电池的发展需求.研究发现,SnO2 作为负极材料可以和锂离子发生良好的可逆反应,且其可逆容量远高于石墨负极.但SnO2 在充放电过程中会出现颗粒粉化导致电极体积膨胀、裂解,从而影响锂电池的循环性能.通过加入石墨烯对SnO2 进行改性,不仅可以缓解SnO2 在运行过程中的体积膨胀,此外,石墨烯本身大的比表面积及良好的导电性,使得石墨烯/SnO2 材料具有较高的可逆容量及较好的循环稳定性.本文综述了几种不同方法制备石墨烯/SnO2 复合材料,在应用到锂离子电池负极材料时,均表现出良好的电化学性能.

具有微结构表面的喷雾冷却换热试验研究进展13-18

摘要：喷雾冷却是一种新型的散热技术,具有大幅度提高电子元器件的散热潜能,成为电子冷却领域最受关注的冷却方式之一.鉴于喷雾冷却的传热机理较为复杂,喷雾冷却传热受到许多因素的影响,本文着重介绍了热表面结构对喷雾冷却的影响.综述了微肋结构、多孔微结构和表面粗糙度强化表面上喷雾冷却的换热特性及机理,分析和对比了不同表面的换热效果,为喷雾冷却强化换热提供一个经济而有效的方法,指出了今后研究的方向.

电子元件与材料杂志研究与试制

柔性端电极MLCC工艺研究19-22

摘要：为了得到高可靠性、高抗弯曲性能的多层片式陶瓷电容器（MLCC）,采用银、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂以及无水乙醇等原材料制备柔性端电极浆料.研究了固化工艺和表面处理技术对柔性端电极MLCC 的电性能和可靠性的影响.结果表明：柔性端电极浆料在250 ℃温度以上固化至少30 min,保证了树脂层良好的连接性及可镀性;电镀前采用抽真空和填充技术进行预处理,保证了柔性端电极MLCC 的耐热冲击性能和抗弯曲能力.

径向极化压电陶瓷管建模与仿真23-27

摘要：基于平面应变假设,推导了径向极化压电陶瓷管在外电场作用下形变的计算公式.作为挤压式喷嘴的执行器,径向极化压电陶瓷管在与极化方向一致的外电场的作用下主要发生径向变形.利用有限元分析软件ANSYS14.0,对模型进行有限元仿真.利用这两种方法计算不同结构尺寸的压电陶瓷管在100 V 电压作用下的内壁径向位移,两种方法计算结果之差小于5%,结果的一致性,验证了理论公式的正确性.该理论分析模型可预测挤压式压电喷嘴在外电场作用下的响应,指导喷嘴结构设计,降低喷嘴设计成本,提高喷嘴结构设计可靠性和设计效率.

超高压工作电解液闪火电压提升机理及应用研究28-34

摘要：电解液是铝电解电容器的关键组元,其性能特征直接决定了电容器的性能发挥.本文通过傅里叶红外光谱（IR）、阳极氧化曲线等研究了电解液电导率和水含量对铝电解电容器用羧酸铵盐体系电解液性能的影响,并探讨了相关作用机理.研究结果表明：电解液电导率是影响闪火电压大小的重要因素,闪火电压随电导率的降低呈非线性增加,电导率降低到（500-700）×10^–6 S/cm 时,闪火电压可高达650 V 以上;水含量仅影响电解液的氧化效率,水含量越高,其氧化效率越高.通过将电导率调控至668×10^–6S/cm,水含量（质量分数）调控至3.62%,开发了适用于600 V 超高压铝电解电容器的电解液,且电容器85 ℃寿命长达3000 h.

CoFe类普鲁士蓝纳米立方的合成及超电容性能35-39

摘要：利用化学共沉淀法,制备CoFe 类普鲁士蓝纳米立方（CoFePBA）超级电容器电极材料.利用X 射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对样品进行物理表征;利用循环伏安法（CV）、恒电流充放电法以及交流阻抗法（EIS）对样品的电化学性能进行研究.结果表明：CoFePBA 材料为具有面心立方结构的棱长约400 nm的立方颗粒,且表面光滑、颗粒均匀,在氯化钴和铁氰化钾摩尔比为2：1 时,产物CoFePBA 电化学性能最佳,于中性介质1 mol/L 硫酸钠溶液中,在1 A/g 电流密度下,比电容能达到444.4 F/g,电流密度增大至5 A/g 时,比电容仍能保持在423.1 F/g,2000 次充放电循环后,在1 A/g 电流密度下比电容保持在439 F/g,容量衰减小于2%.

利用累托石制备片状多孔硅碳负极材料40-44

摘要：累托石是由二八面体的云母层与蒙托石层交替堆叠而成（1：1）的规则间层黏土矿物,是我国特有的矿种.目前的累托石开发中存在产品价廉、附加值低等问题,如应用于建筑材料等.与此同时,锂电池工业的快速发展亟需开发高容量的硅基负极材料.本文利用累托石特殊的层状结构和Si-Al 交替分布的特征,采用镁热技术实现了从累托石到片状多孔硅的转化.通过碳包覆制备的硅碳复合材料可逆容量可达1300 mAh·g–1,同时具有良好的循环稳定性和倍率特性.证实利用累托石制备高性能硅基锂电池负极材料是可行的,为累托石的高值化综合利用提供候选途径.

铜粉-石墨烯导热硅脂的制备及性能研究45-50

摘要：研制高导热系数的导热硅脂是解决大功率电气、电子元器件散热问题的有效途径.本文以金属铜微米颗粒和改性石墨烯为导热填料制备导热硅脂.研究了不同粒径的金属铜颗粒级配比例以及改性石墨烯的填充量对导热硅脂的导热系数的影响规律,同时研究了所得导热硅脂的耐热稳定性.结果表明当小粒径铜粉占总铜粉体积的20%,并且改性石墨烯的质量分数为2%时,导热硅脂的导热系数为2.3 W/mK,是未添加石墨烯的导热硅脂的2.4 倍,同时耐热稳定性完全符合国家标准的要求.研究结果显示了金属铜颗粒与改性石墨烯的协同作用,有利于高性能导热硅脂的设计和制造.

FeSiCr/SiO2软磁复合材料的制备及磁性能研究51-56

摘要：以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为偶联剂,采用溶胶-凝胶法,在FeSiCr 软磁合金表面包覆上SiO2 壳层.对包覆粉末进行压制成型和退火热处理,制备了高频下低损耗的FeSiCr/SiO2 软磁复合材料.通过XRD、FTIR、XPS、SEM 等手段对包覆粉末的相结构、成分及表面微结构进行表征,通过四探针电阻仪、B-H 分析仪等对复合材料电阻率、磁导率、功率损耗、品质因数等性能参数进行研究.结果表明：通过SiO2 绝缘包覆处理可大幅度提高FeSiCr 软磁合金电阻率,降低高频下功率损耗,提高材料品质因数;随着TEOS添加量提高,包覆效果及材料性能呈现先提升后恶化的趋势,添加量为12 mL 时,软磁复合材料综合性能最佳.

一种低剖面可调谐共形蒙皮天线设计57-61

摘要：提出了一种带空气背腔的低剖面可调谐的共形蒙皮GPS 天线.该天线基于背腔微带缝隙天线,通过渐变微带线实现耦合馈电和阻抗匹配,通过减小空气背腔深度以及在天线馈电网络和天线阵面连接的位置加入微带并联开路支节实现低剖面设计,通过调节支节的长度实现天线谐振频点可调.该蒙皮天线剖面高度约0.03.,仿真结果显示,该天线实现了超过±20 MHz 的驻波谐振频率偏移,并且在频率偏移过程中驻波小于2 的带宽均大于20 MHz.本工作为共形蒙皮天线设计提供了技术基础,适用于低频段隐身机载窄带天线设计.

新型D-CRLH传输线宽带带阻滤波器设计62-65

摘要：提出一种新颖的对偶复合左右手传输线（D-CRLH TL）结构单元,设计了-款小型化四阶宽带带阻滤波器.通过缝隙耦合形成左手电容和右手电感,位于结构下方的矩形贴片形成右手电容,与矩形贴片相连接的短截线形成左手电感.可以通过改变矩形贴片宽度和短截线的长度来调节带阻滤波器的中心频率和带宽.滤波器有效设计尺寸为11.5 mm×6.7 mm,等于0.23λ×0.13λ（λ 为中心频率在自由空间的波长）,尺寸较小.仿真测试结果表明该滤波器阻带中心频率为5.6 GHz,20 dB 阻带带宽为50%,50 dB 阻带带宽为30%.

开关电源SiP技术应用研究66-70

摘要：通过对开关电源内部标准单元电路构成和内部元器件的特性分析研究,结合SiP 技术,采用LTCC/HTCC工艺技术制作多层3D 结构,实现开关电源电路中标准单元电路3D 结构设计,有效提高了空间利用率,减小了体积.同时对该结构的热力载荷进行了可靠性分析,最后通过实际产品设计验证,证明SiP 技术在开关电源中应用的可行性.

非连续平面结构的电源完整性研究71-76

摘要：针对封装级多电源分配网络的噪声隔离难题,对封装级电源非连续平面结构的电源完整性进行了研究.建立了基于非正交三维空间变换的电源非连续平面结构等效电路模型,并运用保角变换等共形映射的方法进行了分离单元间互耦电容和电感的提取.基于本文建立的电路模型与提取的电路参数计算结果,设计了表贴式去耦电容的拓扑方案.最后,基于上述理论模型,采用LTCC 技术和SiP 封装技术,成功研制出了一款集成多电源的多功能模块.实测结果表明,研制出的模块的电源纹波小于10 mV,噪声隔离性能优异.

基于InPHBT工艺的12位8GSps超高速数模转换器设计77-83

摘要：设计了一种基于0.7 μm 的InP HBT 工艺设计的12 位8GSps 的电流舵型数模转换器（DAC）.采用双采样技术,将输出采样率提高为时钟频率的两倍.并且将双采样开关与电流开关分离以减小码间串扰.借鉴常开电流源法改进了电流源开关结构.新的结构增大了输出阻抗和稳定性,抑制了谐波失真,提高了芯片动态性能.通过仿真结果得到,这款芯片功耗2.45 W,实现了0.4 LSB 的微分非线性误差（DNL）和0.35 LSB 的积分非线性误差（INL）.低频下无杂散动态范围（SFDR）为71.53 dBc,信号频率接近奈奎斯特频率时最差的SFDR 为50.54 dBc.在整个第一奈奎斯特域内,SFDR 都大于50 dBc,满足高端测试仪器的应用要求.

UHFRFID低压高效电荷泵的分析与设计84-87

摘要：为使电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）更好地适用于无源超高频射频识别（UHF RFID）芯片,提出了一种低压高效电荷泵电路的设计方案.利用附加晶体管切换电路中MOS 管的衬底电压,增加自举晶体管对栅极充电,该设计方案可消除体效应对阈值电压的影响,有效抑制反向漏电流.综合分析电路的影响因素后,折中设计给出合适的设计参数.采用SMIC 0.18 μm EEPROM 工艺、利用Hspice 仿真验证,在输入电压1.5 V 时,13 级电荷泵输出电压可高达18 V,保证了UHF RFID 芯片良好性能的实现.