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04期杂志 文档列表

电子元件与材料杂志综述

喷墨印制导电墨水研究进展1-11

摘要：喷墨印制电子技术是一种无接触式、无压力、无需印版的电子产品制造技术。因具有制造速度快、环境友好、工艺过程简单、成本低、功能多样化、基材适用性广以及定位精确等特点受到人们的广泛关注,成为电子制造产业发展的新方向。导电墨水作为导电图形的基础材料,是印制电子技术发展的瓶颈,直接影响着电子产品的性能及质量。本文介绍了喷墨印制用导电墨水的导电机理、物理参数,以及碳系和银系墨水、液体金属墨水等的最新研究进展,并分析了导电墨水在RFID、PCB电路、太阳能电池、有机发光二极管、薄膜晶体管等领域的应用概况。分析表明,目前导电墨水的制备技术已取得一定进步,但相关的制备理论不成熟,缺乏优良的助剂和价格适宜的喷墨印制设备,未来急需开发具有低处理温度、高稳定性的喷墨印制导电墨水。

间歇式喷雾冷却换热性能研究进展12-16

摘要：间歇式喷雾冷却是一种高效节能的新型散热技术,能够提高电子元器件的散热潜能,同时间歇式喷雾冷却能够在喷雾冷却过程中,解决因液膜厚度过大和蒸汽与液滴的逆向运动导致换热的能力降低情形。本文基于国内外研究成果,从工质类型、喷雾参数和表面特征的角度,结合占空比、频率及喷雾周期,综述了间歇式喷雾冷却的换热机理,总结了间歇式喷雾冷却热表面结构的换热特性,为电子元件的散热提供一个有效的方法,并为今后的研究指明了方向。

电子元件与材料杂志研究与试制

添加TiO2对0.94ZnTiNb2O8-0.06BaCu(B2O5)材料的物相组成及介电性能的影响17-21

摘要：采用传统固相反应法制备了(1–x)(0.94ZnTiNb2O8-0.06BaCu(B2O5))-xTiO2(0.038≤x≤0.091)微波介质陶瓷,研究了不同含量TiO2添加对0.94ZnTiNb2O8-0.06BaCu(B2O5)(0.94ZTN-0.06BCB)陶瓷烧结特性、相结构、微观形貌以及微波介电性能的影响。结果表明:(1–x)(0.94ZTN-0.06BCB)-xTiO2陶瓷均由ZnTiNb2O8和Zn0.17Ti0.5Nb0.33O2相组成,随着TiO2含量的增加,陶瓷的烧结温度、εr和τf增加,ρ和Q·f降低。烧结温度为880℃时,0.926(0.94ZTN-0.06BCB)-0.074TiO2陶瓷表现出了优良的综合性能:εr=40.25,Q·f=32 000 GHz(5.89 GHz),τf=–3.86×10–6℃–1。且在此温度下介质材料与Ag电极兼容性良好,表明该材料是制备LTCC器件的备选材料。

Ar+轰击SrTiO3表面的持续光电导现象22-28

摘要：持续光电导现象在光电器件中有着潜在的应用。采用亚禁带光激发手段研究了SrTiO3表面的持续光电导效应。Ar+轰击后的SrTiO3单晶可以形成具有光电效应的表面导电层。在温度80 K至300 K范围内,饱和光电导与激光功率强度之间呈现幂律规律,表现出带间陷阱复合的特征。激光辐照中止后,持续光电导的衰减时间达到1000 s以上。光电流的衰减符合扩展指数律,弥散参数β维持在0.2左右,基本不随温度改变,而特征时间τ随温度升高从49.6 s增加到2706 s;在低温区(80~150 K)的载流子复合势垒是7.1 meV,而在室温附近(150~300 K)的载流子复合势垒增加到95 meV。这些特征表明Ar+轰击SrTiO3表面的光电导在衰减过程符合随机局部势能涨落模型,在低温时由浅能级陷阱的复合占主导,而在室温时则由深能级陷阱的复合占主导。

氧化还原反应条件对二氧化锰粉体晶型和形貌的影响29-33

摘要：采用氧化还原沉淀法,以KMnO4和MnSO4为原料制备了二氧化锰粉体。利用XRD和FESEM对样品的组成和形貌进行分析,研究了氧化还原反应条件对二氧化锰晶型和形貌的影响,并对晶型转变机理进行了讨论。结果表明,改变工艺参数,可以制备出纳米球花状的δ型、纳米线状的α型和纳米颗粒状的γ型MnO2粉体。不同产物的晶型主要受K+浓度的影响,而反应温度与反应时间是次要影响因素。其中,当KMnO4与MnSO4的摩尔比为2:1.5和2:3时,MnO2粉体分别为δ型和α型,而当摩尔比为小于2:3时,MnO2粉体转变为γ型;当反应温度为40,60,80℃时,MnO2粉体均为γ型,而当温度升高至90℃时,MnO2粉体变为α型;当反应时间为0.5和1 h时,MnO2粉体分别为δ型和γ型,当反应时间超过2 h时,MnO2粉体则变为α型。

导电银浆的制备和性能研究34-38

摘要：采用商用微米银片为导电相,玻璃粉为粘结剂,乙基纤维素、松油醇和曲拉通为有机载体制备了烧渗型银浆。利用扫描电子显微镜、方阻仪和百格测试法对烧结银浆的显微结构、导电性和附着力进行表征和研究。实验结果表明:烧结温度、玻璃粉含量和导电相的性质对银浆烧结后的显微结构、导电性和附着力均有较大影响。其中,烧结温度不仅对玻璃粉的熔化情况有影响,而且对烧结后的银浆中银片间的接触程度和与基材的润湿性等也有影响;玻璃粉的含量是影响烧结银浆的导电性和附着力的主要因素;微米银片中掺杂纳米银会导致烧结体中导电颗粒间的致密性下降,进而导致烧结后的银浆的导电性和附着力均下降。

PVDF纳米纤维在微流体中的压电能量收集特性研究39-43

摘要：供电系统尺寸过大、寿命较短且需频繁充电的问题已成为当前无线传感和物联网领域亟待解决的关键问题。基于压电纳米材料的微型能量收集器件可将环境中富余的机械能高效地转换成电能,构建自供电的无线传感系统。本文采用静电纺丝技术制备高长径比聚偏氟乙烯(PVDF)压电纳米纤维,通过调整静电纺丝过程中前驱体溶液的浓度实现了对纳米纤维压电?物相含量的调控。结果表明,压电?相的含量会随着前驱液浓度的增加而提高,在浓度为0.13 g/mL时达到最大。当浓度进一步增加,?相含量逐渐降低。所得PVDF纳米纤维能量收集器件具有良好的压电发电性能,在外力作用下可产生约1.6 V的脉冲电输出。将PVDF纳米纤维与微流控芯片进行集成,通过采集液滴流动时所产生机械能,实现了连续的动态压电输出,输出电压峰峰值约为0.2 V。这种液相环境中对流体机械能的高效采集有望推动压电纳米纤维能量收集器件在微流控传感系统中的应用。

纳米有序多孔阳极氧化铝形成过程中的对流作用44-48

摘要：二次阳极氧化法制备纳米多孔氧化铝由于其应用范围广、制备工艺简单、制备成本低廉等因素被广泛采用,但对制备过程中纳米有序多孔结构的形成机理研究存在较多分歧。根据电解液在电场和温差作用下内部出现的有序环流,结合二次阳极氧化法制备多孔氧化铝的实验过程和样品的形貌表征,对有序多孔结构的形成机理进行了研究。结果表明:在阳极氧化铝形成初期,致密氧化铝膜表面导电离子浓度在外电场作用下发生变化,电解液中形成有序分布的粒子环流,是该阶段影响一次阳极氧化铝膜有序结构形成的主要因素;阳极氧化后期,电解液作为远离平衡态的开放系统,在达到临界温度时进入有序的耗散结构状态,即电解液中出现了自组织的热对流,是二次阳极氧化能够形成大孔径、高度有序多孔结构的主导因素。

掺杂Ag提升TiO2纳米薄膜光电性能研究49-55

摘要：采用sol-gel法制备出Ag掺杂的TiO2纳米薄膜,利用SEM、XRD、UV-Vis、XPS及电化学工作站等对其光学及光电特性进行表征,研究了掺杂浓度及退火温度对材料晶体结构、光学特性及光电性能的影响规律。结果表明:Ag的掺杂提高了材料的晶相转变温度,降低了材料禁带宽度,使吸收带边发生红移(约40 nm),有效提高薄膜对太阳光的利用效率。当Ag掺杂浓度为摩尔分数0.5%,退火温度为500℃时,材料表现出最佳的光电活性,光电流密度达0.38×10–3A/cm2,相较于纯TiO2薄膜的光电流密度增大约41%,光电性能得到显著提升且稳定性良好。

硒化镍纳米片阵列的合成及其在非酶葡萄糖传感器的应用56-61

摘要：采用一步水热法成功合成泡沫镍支撑的蜂窝状硒化镍(Ni0.85Se)纳米片阵列,利用X射线粉末衍射仪、能量色散谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对其结构、组成、形貌和晶格进行了表征。结果显示,所得蜂窝状Ni0.85Se纳米片阵列属于六方相结构,其纳米片的厚度约为15 nm。通过循环伏安法和计时电流法来检测Ni0.85Se纳米片阵列对葡萄糖传感器的电催化性能。实验结果表明,Ni0.85Se纳米片阵列对葡萄糖有较好的安培响应(响应电流达到10–3A)、较低的检出限(0.002 mmol/L(S/N=3))、宽的线性范围(0.0022μmol/L~1.022 mmol/L)、较高的灵敏度[1600μA/(mmol·L–1·cm2)]以及良好的选择性。以上结果表明蜂窝状Ni0.85Se纳米片阵列在非酶葡萄糖传感方面具有良好的应用前景。

氧化钨纳米阵列的制备与紫外光电探测研究62-66

摘要：采用真空热蒸发法在硅片上实现了大面积、形貌均匀氧化钨纳米阵列的合成。X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)结果均表明,所合成的氧化钨为单斜结构的W18O49,纳米线的生长方向为(010)晶向。利用介电泳技术,在叉指电极上实现了氧化钨纳米线的准定向排列和电极接触。研究了氧化钨纳米线的紫外光探测性能,发现其对365 nm的紫外光具有良好的响应能力。在1 V偏压下,氧化钨纳米线的紫外光响应度为6.67 A/W,响应时间和恢复时间分别为0.17 s和0.15 s。研究结果表明,氧化钨纳米线在高性能光电探测器应用中展示良好前景。

基于结构优化的微型磁通门降噪技术研究67-71

摘要：对铁芯结构的改进有利于降低微型磁通门传感器的噪声,本文对铁芯结构进行了拓扑分析与优化,并采用标准MEMS工艺制备了相应的多孔铁芯结构微型磁通门,对所制备的微型磁通门进行了主要噪声指标的综合测试与对比分析。实验结果表明,改进后的多孔铁芯结构能很好地降低微型磁通门传感器的噪声,提高器件的综合性能。

一种新型双通带频率选择表面72-74

摘要：针对多通带频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)带宽较窄的问题,基于方环形缝隙及其互补结构设计了一种工作于X/Ku波段的双通带频率选择表面。在单层介质两侧加载互补贴片的基础上提出了两层介质加载三层金属贴片结构,得到了一个一阶通带和一个二阶通带,二阶通带两个极点的反射率达到–30 dB以上,实现了宽频特性。仿真结果表明:该频率选择表面具有很好的角度稳定性和极化稳定性,两个通带的相对带宽分别达到了13.87%和28.57%,第二通带带内平坦,中心插损很小,整体带外抑制明显,综合性能较好。

一种紧凑的双极化超宽带MIMO天线设计75-78

摘要：设计了一种紧凑的双极化超宽带MIMO天线。该天线由一个六边形的贴片组成,它具有结构紧凑、体积小的特点。在六边形的地板平面上接一个矩形垂直臂,实现了35%的3 dB轴比带宽以及两个端口之间的隔离。在矩形垂直臂中加入两个L型散热器,提高了隔离度,这种双极化的MIMO天线可以减少多径衰落的影响。测量结果表明:该天线在超宽带频带内保持良好的全向辐射特性,天线增益小于5 dBi,隔离比大于15 dB,包络相关系数(ECC)小于0.01,该天线可以应用于超宽带无线通信系统。

一种紧凑型双极化电磁偶极子天线设计79-83

摘要：文章提出了一种紧凑型双极化电磁偶极子天线。通过改变天线平面偶极子辐射表面的形状,延长表面辐射电流路径,从而实现了天线的小型化。利用两个线性渐变的Γ型馈线对天线进行耦合馈电,可以有效地展宽天线的阻抗带宽。实测结果表明,天线在1.63~2.78 GHz频带内回波损耗小于–15 dB,天线端口隔离度在对应频带内低于–25 dB,并且获得了稳定的增益。所设计天线具有良好的单向辐射特性。与传统天线相比具有结构简单、紧凑、尺寸小等特点,能够应用于无线通信系统中,也可以作为基站天线的一个单元来使用。

不同特性材料制备的温补衰减器的电性能研究84-87

摘要：采用具有相同正温度系数的普通电阻浆料及热敏电阻浆料,分别配合同一种具有负温度系数的热敏电阻浆料,在质量分数为96%的Al2O3陶瓷基板上制备?型电阻网络结构的温度补偿衰减器。测试结果表明,在25℃下,DC~12.4 GHz的频率范围内,正温度系数的热敏电阻浆料与负温度系数的热敏电阻浆料制备的衰减量为3 dB、衰减量温度系数为–0.009 dB/dB/℃的温补衰减器样品,其高频性能更好。

电子元件与材料杂志可靠性

基于失效特征的静电损伤分析研究88-92

摘要：静电放电损伤失效分析是电子制造企业分析产品质量问题和提高产品质量可靠性的难点和关键技术之一。总结梳理生产制造过程中常见的静电源和释放通路,研究元器件静电放电损伤的敏感结构,研究静电放电损伤的失效机理及其典型形貌特征,探讨静电损伤(ESD)、过电损伤(EOS)和缺陷诱发失效的鉴别方法。最后将这些方法应用在具体的失效案例中,为企业开展静电放电失效分析工作提供一种有效的鉴别分析方法。