大功率LED散热用微通道铝基板的有限元仿真

对带微通道的铝基板上封装的不同功率LED,用Comsol Multiphysics软件对其温度场进行了有限元模拟,重点研究了微通道的孔大小、孔间距、绝缘层的厚度和热导率对基板散热性能的影响,结果表明:铝基板厚度为1.5mm左右,微通道方形孔,孔长0.8mm,孔间距0.8mm,绝缘层厚度50μm,热导率1.5 W/(m·K),为最佳散热性能铝基板.微通道铝基板封装3W灯珠与普通铝基板和氮化铝基板相比,热阻分别下降了5.44和3.21℃/W,表明微通道铝基板能更好地满足大功率LED散热的需求.     

玻璃衬底上制备GaN薄膜的研究进展

近年来,GaN基发光二极管(LED)的发展异常迅速,以玻璃为衬底的LED具有成本低、可大面积化生产等优点而引起了国内外许多科研机构的广泛研究兴趣.但由于普通玻璃较低的软化温度(500～ 600℃)以及与GaN之间存在较大的晶格失配问题,一直阻碍其发展.重点综述了玻璃衬底上生长GaN薄膜的方法以及改善外延层晶体质量的技术.分别介绍了两种在普通玻璃上生长GaN的方法,即低温生长和局部加热生长,同时详述了采用缓冲层和横向外延过生长(ELO)技术对外延GaN晶体质量的影响.对局部加热、ELO等技术在玻璃衬底LED方面的应用进行了分析和预测,认为以玻璃为衬底的LED终会取得快速地发展.     

图案化GaAs衬底外延InP局域表面成核层生长

使用光学显微镜、原子力显微镜和微区喇曼光谱对在纳球光刻图案化GaAs衬底的孔洞区进行金属有机化学气相沉积(MOCVD)进而对InP成核层进行了研究.实验结果表明,该局域表面InP的成核层生长和孔洞的大小、方向、位置关系不大,与MOCVD的生长条件相关.与渐变缓冲层生长相比,在InP的成核层中没有出现穿透位错,其结晶质量随着温度的升高而提高,但其表面粗糙度会随着温度的升高而增加,这个现象可能和它的3D岛状生长有关.AFM测试结果表明,提高Ⅴ/Ⅲ比可以在较低的温度下抑制其表面粗糙度降至纳米量级.微区喇曼光谱测试表明,在适当条件生长下可获得InP成核层的二维生长方式.该研究为进一步基于ART机理在二维图案化GaAs衬底开展InP异质外延研究奠定基础.     

数模混合高速集成电路封装基板协同设计与验证

介绍了数模混合高速集成电路(IC)封装的特性以及该类封装协同设计的一般分析方法.合理有效的基板设计是实现可靠封装的重要保障,基于物理互连设计与电设计协同开展的思路,采用Cadence APD工具以及三维电磁场仿真工具实现了特定数模混合高速集成电路(一款探测器读出电路)的封装设计与仿真论证,芯片封装后组装测试,探测器系统性能良好,封装设计达到预期目标.封装电仿真主要包含:封装信号传输通道S参数提取、电源/地网络评估,探测器读出芯片封装体互连通道设计能满足信号带宽为350 MHz(或者信号上升时间大于1 ns)的高速信号的传输.封装基板布线设计与基板电设计协同分析是提高数模混合高速集成电路封装设计效率的有效途径.     

基于STM32F4的时栅数控分度转台控制系统设计

为了提高时栅位移传感器数控转台的控制定位精度,针对步进电机载物运动时的高频出力不足、低频振动、失步、堵转等现象,提出了一种基于STM32F4的数控分度转台控制系统。系统通过对硬件、软件的设计建立了以STM32F4微处理器为控制核心、时栅角位移传感器为反馈元件的全闭环控制系统,有效的解决了步进电机的精确控制问题。经实验验证,实现了高稳定性、高速度、高精度的时栅数控转台定位,定位精度达到了±2＂。     

Fabrication and characterization of low-cost ultrathin flexible polyimide interposer

A passive interposer, which is a way to bridge the feature gap between the integrated circuit (IC) and the package substrate, is a key building block for high performance 3-D systems. In this paper, polyimide (PI) is proposed as an alternative to glass and silicon based interposers for cost-effective 2.5-D/3-D IC integration. The development of interconnect technology using an ultrathin flexible polyimide interposer (UFPI) for 2.5-D/3-D packaging applications is described in detail. A semi-additive process consisting of copper seed layer deposition, photolithography, and electrolytic copper pattern plating is used for fabricating a double-sided flexible fan out interposer. A UFPI with electrodeposited micro-scale copper (Cu) fine patterns and laser drilling microvia is investigated using a scanning electron microscope (SEM), energy-dispersive spectrometry (EDS), X-ray spectrometry, and an optical 3-D profilometer. The UFPI with fine pitch on 12.5 μm thin PI substrates has been demonstrated. The result is a proof-of-concept to exploit the opportunities of cost-effective 2.5D flexible interposer production.     

TEM原位光电双功能样品杆改造及电源系统优化设计

为了研制用于透射电子显微镜(TEM)的光学和电学双功能原位测试样品杆,在理解国外进口电学原位样品杆电路和电极结构的基础上,引入微型LED芯片作为发光源对其进行光电双功能升级改造,并通过优化光电双功能基片供电电源系统以保障TEM清晰成像。测试结果表明,利用自制的基片供电电源,改造后的电学测试样品杆能同时测试样品的光学和电学特性,且透射电子显微镜成像清晰稳定。     

Biosensors based on gold nanoelectrode ensembles and screen printed electrodes

Gold nanowires were synthesized within polycarbonate membranes according to an electroless deposition method, obtaining nanoelectrode ensembles (NEEs) with special electrochemical features. NEEs were coupled with home-produced carbon graphite screen printed electrodes and the electrochemical properties of the original nanoelectrode ensemble on screen printed substrate (NEE/SPS) assembly has been tested for sensors application. Glucose oxidase has been used as model enzyme in order to verify the feasibility of disposable gold NEE/SPS biosensors. Finally, different immobilisation and electrochemical deposition techniques based on either self assembled monolayers of cysteamine (CYS) or amino-propyl-triethoxysilane (APTES) and conductive polyaniline (PANI) molecular wires were used. Spatial patterning of the enzyme on the polycarbonate surface and of PANI wires on gold nanoelectrodes was obtained. Possible direct electron transfer between the enzyme and the PANI modified gold nanoelectrodes has been evaluated.     

基于ARM的嵌入式超声传播时间测量装置

应用超声波检测技术进行检测时,通常需对超声波在介质中的传播时间进行精准的测量,为精准测量超声波的传播时间,设计了一套基于ARM的嵌入式超声传播时间测量装置。该装置电路运行稳定,成本低廉,采用多次测量结果取算数平均值的方法以减小随机干扰,采用参比方法放置接收探头以消减电路中电子器件的延时。通过对实验结果进行分析,得出该装置可精准测量超声波在实验试块中的传播时间且满足设计要求,分辨率可达一纳秒。     

一种嵌入式软件逻辑覆盖测试方法研究

针对嵌入式软件测试覆盖率低的问题,本文提出了基于软件故障注入的逻辑覆盖测试方法,首先就嵌入式系统常用传感器建立故障模式库,设计了嵌入式软件故障注入系统;其次选取中间层作为故障注入点,研究基于VxWorks653嵌入式操作系统的故障注入实现方式,并通过分析故障信号在软件系统中的传播,提出优化测试用例的方法;最后通过实验验证了该方法可有效提高容错设计功能、冗余设计功能、故障检测功能测试的逻辑覆盖率;有助于提高嵌入式软件的可靠性。