热超声倒装键合换能系统多模态振动与有限元分析

研究了热超声倒装键合设备的核心执行机构——换能系统的动力学特性.利用激光多谱勒测振仪测试系统末端各方向的振动速度,发现系统以轴向振动为主,但受到其他非轴向振动的干扰.非轴向振动对芯片造成芯片倾斜、键合强度降低等负面影响.采用有限元方法对换能系统建模,仿真计算发现换能系统振动是各方向振动的耦合结果,且工作模态附近存在多种干扰模态.最后分析了系统多模态产生的根源并提出抑制方法.     

移动通信终端多媒体系统设计

采用中星微VC0858在CDMA移动通信终端开发平台上实现了多媒体系统,详细介绍了硬件结构和软件系统的设计.测试结果证明该方案符合移动通信终端实际使用要求.     

一种改进的视频图像采集处理系统设计

从目前国内外图像采集卡的现状分析出发,设计了一种改进型的视频图像采集处理系统,给出系统的硬件电路设计及软件流程设计,经仿真测试满足系统指标要求。     

基于LSDANet的手机芯片屏蔽壳表面缺陷检测方法

为了解决手机芯片屏蔽壳表面白印缺陷微小、尺度各异等因素影响检测快速性和准确性的问题,本文提出一种基于长短连接通路和双注意力网络(long short link and double attention network, LSDANet)的手机芯片屏蔽壳表面缺陷检测方法。首先,通过构建基于编码和解码的语义分割模型和利用长短距离连接通路,提高网络模型对尺度各异缺陷的特征提取能力。其次,分别设计基于通道和空间的注意力机制,增大5—10 pixel尺寸的白印缺陷在空间和通道上的特征权重。最后,融合双注意力机制和长短距离连接通路分割模型,构建LSDANet缺陷检测网络,应用于手机芯片屏蔽壳表面缺陷检测。实验数据表明,LSDANet网络能够达到96.21%的平均像素精度、66.13%的平均交并比和39.03的每秒检测帧数,相比多种语义分割算法均具有更高的检测精度和速度。     

一种用于单片UHF RFID阅读器中的低相位噪声LC VCO设计

介绍了一种适用于UHF RFID(Radio Frequency Identification)阅读器的低相位噪声压控振荡器(VCO)电路.通过在传统的VCO电路中加入抑制电源噪声的regulator并在共模端加入平衡滤波电路对尾电流源的二次谐波分量进行抑制来降低1/f3区域的相位噪声,同时选取合适的电感值及其Q值使得VCO在1/f2区域也能获得较佳的相位噪声性能.同时,文中给出了本设计中使用的低噪声基准源电路.整个电路采用UMC0.18 μm MM/RF CMOS工艺实现,仿真与测试结果显示所提出的VCO结构和传统VCO相比几乎在所有区域内对相噪声均有5 dB的改善.本设计使用的电源电压为3.3 V,VCO中心频率为1.8 GHz,调谐范围约为11%,频偏1MHz处相位噪声约为-127 dBc/Hz,总电流约为7.2 mA.     

基于DSP的列车振动测试系统

为方便、快捷地检测和评价列车的振动性能,将AD73360及DSP技术应用到列车振动测试系统中。采用AD73360将车厢内的振动加速度转换为数字信号,再利用DSP芯片的高速数据处理能力对加速度信号进行分析,同时在线得到列车运行的平稳性和舒适性指标。研究分析了列车振动测试系统,给出了系统设计方案,详细介绍了TMS320F2407 DSP和AD73360接口电路的软硬件设计方法。实践证明,该系统能够准确、快速地在线测得列车运行的振动参数,为保障行车安全提供比较有效的依据。     

微波GaAs功率芯片的低空洞率真空焊接技术研究

文章选用80Au20Sn焊料对微波GaAs功率芯片的焊接技术进行了较为系统深入的研究,通过对共晶焊接设备与真空烧结设备分别对焊接时气体保护、焊片大小、真空工艺过程的施加和夹具设计等因素进行了试验分析。结果表明,以上参数对微波GaAs功率芯片焊接均有显著的影响,在保护气体流量为1.5L·min^-1的氮气保护下,通过施加适当的夹具静压力和金锡焊料熔化时的抽真空应用,AuSn焊料能够充分和快速润湿,实现较高的焊接质量。X射线检测结果表明,微波GaAs功率芯片焊接具有较低的空洞率,焊透率高达90％以上,焊接过程主要通过夹具装配完成,人为影响因素少,成品率高。     

低温烧结NiCuZn铁氧体材料及叠层片式电感应用研究

从模拟向数字、定频向变频、接插件向平面片式化的方向发展是当前电子信息技术变革的主要方向,而叠层片式电感器件及其相关的低温共烧铁氧体材料,则是实现无源接插件向平面片式化发展的技术瓶颈。通过理论分析、材料研制以及器件应用验证三位一体的研究模式,实现了从材料微观、宏观性能的分析到材料研制途径和工艺优化以及片式器件设计及制备的综合调控,为开发高性能的低温烧结NiCuZn铁氧体材料及叠层片式电感器件奠定理论和实践基础。在理论研究方面,首先分析了决定低温烧结NiCuZn铁氧体材料主要磁性能:包括起始磁导率、品质因数、饱和磁感应强度、居里温度和矫顽力等的关键影响因素,为材料研制过程中如何控制和改善这些磁性能提供了重要的理论指导。然后又从物质迁移的角度探讨了促进NiCuZn铁氧体低温烧结和致密化的有效途径。此外,为了实现低温烧结NiCuZn铁氧体能够根据磁导率目标要求进行材料配方的"量身定制",还结合理论推导和数值拟合得到NiCuZn铁氧体磁导率的半经验计算公式,并基于遗传算法建立配方优化设计程序,大大提高了材料研发的效率和速度。在材料实验研究方面,分别采用了三种方法,即氧化物法、sol-gel法以及复合法对低温烧结NiCuZn铁氧体展开研究。在氧化法材料研制过程中,首先明确了NiCuZn铁氧体配方设计的基本原则,并在此基础上详细研究了主配方中CuO含量对材料烧结特性、微观形貌及电磁性能的影响,确定当主配方中x(CuO)为10.2%时,能较好兼顾材料低温烧结和高电磁性能的要求。此后通过对比实验,详细研究了预烧温度、球磨时间以及升温速率等制备工艺参数对材料烧结特性和电磁性能的影响。确定了低温烧结NiCuZn铁氧体最佳的预烧温度为800℃;最佳的二次球磨时间为24 h;最佳的升温速率应≤2.5℃/min。最后研究了不同的掺杂组合模式对材料性能的影响,明确了获得高磁导率的掺杂模式为:加入物的最佳质量分数是1.5%Bi2O3+0.3%WO3;兼顾高磁导率和高品质因数的掺杂模式为:1.5%Bi2O3+0.3%WO3+0.2%Co2O3。在sol-gel法低温烧结NiCuZn铁氧体材料研制过程中,首先对工艺过程中形成的干凝胶、自蔓延燃烧粉末以及最终烧结样品的晶相结构进行了分析。明确了经过自蔓延燃烧后的粉末已经铁氧体化,且粉末颗粒尺寸仅为几十纳米,具有很好的表面自由能。然后将sol-gel法与氧化物法制备样品的烧结特性和电磁性能进行了综合对比,详细分析了两种低温烧结铁氧体制备方法各自的技术优劣。此后,又采用了综合氧化物法和sol-gel法的复合法进行低温烧结NiCuZn铁氧体材料的研制。研究发现,纳米铁氧体微粉掺杂对促进NiCuZn铁氧体的低温烧结效果明显。这是由于具有高活性的纳米微粉均匀混合到氧化物法制备的微米级粉料中,增大了颗粒之间的接触面积及互扩散的缘故。同时,复合法能够避免氧化物法和sol-gel法各自技术上的一些缺陷,因而有望获得更好的材料电磁性能。在片式电感应用研究方面,首先基于有限元计算和电磁场仿真的思想,借助HFSS软件,进行片式电感结构的优化设计及性能的仿真预测。明确了对于0603型片式电感,当采取绕线长边长a=1 200μm,短边长b=500μm,绕线线宽w=100μm,绕线距上下边距μ=150μm时,能获得较好的片式电感性能。同时,通过拟合得到片式电感的感量与叠层匝数之间的指数关系。此后,对片式电感制备工艺流程进行了详细分析,明确了一些工艺控制的关键技术。最后,采用研制的低温烧结NiCuZn铁氧体材料,按照优化的片式电感结构,在电子科大LTCC工艺线上进行了片式电感的实际研制。经验证,实际制备的片式电感的感量比仿真预测值偏低,这主要是由于片式电感磁芯的磁导率与标样环有一定的差异所致,但电感量与叠层绕匝数之间的指数关系与预测值较为吻合。     

贴片电容器失效分析

采用外观检查、金相切片、SEM和EDS分析等手段,通过对贴片电容器失效实例的分析,介绍了对贴片电容器失效的分析过程与方法,得出了内部电极间的陶瓷介质裂纹存在并联电阻特性,这是导致电容器产生漏电失效的主要原因,该裂纹属制造缺陷。失效分析对贴片电容器制造工艺有质量控制作用。     

芯片毛细管电泳集成电化学检测装置和4种碳纤维电极的比较研究

自行设计组装了微流控芯片安培检测系统,以自制的碳纤维微米电极、碳纤维纳米电极、单壁碳纳米管修饰的碳纤维微米电极以及碳纤维微盘电极等4种电极为检测器,采用柱末检测的模式,考察了其对儿茶酚胺类物质多巴胺与异丙肾上腺素的分离检测效果以及电极的灵敏度。结果表明,在检测电位为0.6V、0.02mol/LTris-HCl(pH8.0)为缓冲溶液的优化条件下,检测多巴胺与异丙肾上腺素的分离度分别为0.64、1.06、0.61和1.22;灵敏度(S/N=3)分别为1.7×10-7、5.9×10-8、2.3×10-8和5.3×10-7,碳纤维纳米电极同时具备了较高的分离度与灵敏度。将碳纤维纳米电极应用于测定鼠嗜铬神经细胞瘤细胞(PC12)中神经递质多巴胺,以异丙肾上腺素为内标,测得单个PC12细胞中多巴胺含量为(0.57±0.07)fmol(n=5),与文献报道值相符。