“四维”模式助力党史学习——中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部开展党史学习教育

建党百年之际,中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部荣获"全国五四红旗团支部"称号,这支从事电子学系统整机生产的青年队伍,扎根基层一线,铸国之重器,担时代使命。党史学习教育开展以来,团支部认真组织"学党史、强信念、跟党走"学习教育,紧扣"准、用、新、宣",打造"领学、实学、促学、互学"四维学习模式,教育引导团员青年从党史学习中激发信仰、获得启发、汲取力量,持续掀起党史学习热潮。

灌封材料对弹载电子器件的防护仿真研究

为了得到影响灌封防护效果的因素,本文采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对含电子元器件的弹体侵彻成层靶的过程进行了数值模拟,通过模拟结果与实验数据的对比,验证了模型的可信;并用此模型在改变灌封层的密度、弹性模量以及粘性等材料参数的各种情况下,对比电子器件的响应;总结出了灌封材料特性参数对电子器件响应的影响规律,得到材料粘性相关项能独立且明显地影响灌封防护效果的结论。

低g值MEMS惯性开关研究进展

微机电系统(MEMS)惯性开关是集传感与执行为一体的无源电子器件,具有体积小、重量轻、易集成、加工一致性好、免装配等优势,在汽车工业、航空航天、武器装备等领域具有广阔的应用前景。低g值MEMS惯性开关的应用场景主要为飞行器加/减速过程特定功能的触发,在设计时应保证弹簧刚度低,质量块体积大,在结构设计与加工工艺中存在一定难度。本文介绍了低g值MEMS惯性开关的基本物理模型和工作原理,对国内外研究现状进行了阐述,总结了现阶段迫切需要解决的关键问题,并提出相应解决思路,为后续研究提供有益参考。

两种双矢量SINS粗对准方法大俯仰角适应性研究

大俯仰角下捷联惯导粗对准双矢量定姿中,不同矢量组合下,姿态角尤其是方位角对准精确度相差很大,必须慎重选择。对此,给出了2种最常用的粗对准矢量组合模式误差方程,对其主要误差影响因素进行分析。综合传感器误差,利用蒙特卡洛随机打靶方法对全姿态角下粗对准精确度进行仿真,并开展了80°俯仰角转台静态粗对准试验。转台试验中,在惯导陀螺误差约1°/h,加速度计误差约0.1mg情况下,第1种、第2种组合模式方位角粗对准最大误差值分别为20°、7.5°,第2种组合模式约为第1种的1/3;仿真测试中,在惯导陀螺误差约0.1°/h,加速度计误差约1mg,80°俯仰角下,第1种、第2种组合模式下方位角粗对准最大误差值分别为11°与2.2°,前者约为后者的5倍。仿真与试验结果表明,大俯仰角下矢量组合模式是影响惯导姿态角与姿态矩阵粗对准精确度的最主要因素。

SOI晶体管和电路的瞬时电离辐射效应研究

基于全介质隔离的绝缘硅(Silicon-on-insulator,SOI)器件与体硅器件的瞬时电离辐射效应存在差异,采用1 064 nm/12 ns激光装置开展了三种SOI晶体管的激光辐照试验,测试了不同激光能量下的晶体管光电流;采用脉冲γ射线辐射源开展了SOI集成电路的瞬时γ剂量率辐射试验,测试了不同剂量率条件下的电路功能、电参数和触发器链状态。研究表明:在相同激光能量条件和相同特征尺寸条件下,SOI晶体管的光电流峰值约为体硅晶体管的3.5%;SOI集成电路在1.0×10^(9)~4.2×10^(11) rad(Si)·s^(-1)的试验剂量率范围内无闭锁效应,但存在显著的翻转效应,表现为功能短暂中断、电流和电压波动以及大量触发器状态错误。翻转效应的主要原因包括晶体管本身的翻转和印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)板级电路的电压波动。

TSV阵列在温度循环下的晶格变化对电学性能影响的研究

针对TSV(Through Silicon Via,硅通孔)热机械可靠性较差且其结构特性变化对电学性能影响情况不明的问题,基于一种TSV阵列叉指电极对样品开展了-55~125℃的温度循环试验,测试了温循后阵列电极的电学性能与边界绝缘性能变化,跟踪测试了TSV铜柱的几何尺寸变化,对比分析了试验前后TSV结构的形貌和晶格特性等衍化规律。结果表明,温度循环载荷导致了TSV-Cu晶粒向上生长、铜柱体积变大、微观结构缺陷产生以及电学性能退化;此外,还定量地构建了晶格特性变化对TSV阵列电极电学性能影响的关系架构,具有一定的工程意义。

基于故障物理的MEMS可靠性研究

简要介绍了基于故障物理的MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微电子机械系统)可靠性研究方法和技术路线。以电容式RF MEMS开关为例,介绍了基于故障物理的MEMS可靠性研究方法的主要步骤,包括:采用多物理场3D有限元模型研究MEMS器件的行为,应用MEMS器件的行为模型和失效物理试验技术研究其失效机理,引入优值建立了通用的MEMS器件失效预测模型。

电子辐照CuZnAl形状记忆合金马氏体稳定化的研究

用能量 1.7MeV不同注量的电子辐照CuZnAl形状记忆合金样品 ,通过循环水冷的方法 ,将辐照控制在马氏体相进行 .实验结果表明 ,样品被辐照处理后 ,其马氏体相变温度和相变滞后 ,以及相变特征温度T0 都随辐照注量的增大而升高 ;当辐照注量在 6 .30× 10 2 0 m- 2 ～ 1.89×10 2 1m- 2 时 ,其相变温度变化渐趋平缓 .作者认为 ,这是由于电子辐照产生的点缺陷造成了马氏体相点阵畸变 。

用于特殊对象监测的电子传感器平台研究

从安全反恐和连续监测角度出发,对运输过程中特殊对象的监测方法和探测机理进行了研究,提出ESP的总体方案和设计思想,给出各传感器电路原理和电路设计。采取高可靠性的电子和机械工艺制作出ESP原型装置,通过初步测试,证明ESP方案和原理可行,传感器电路工作正常,可用于陆地运输过程中的敏感对象连续监测。

典型电子器件中子和总剂量辐照协同损伤研究

研究了几种典型电源类电子器件的中子和总剂量辐射效应,包括单总剂量效应、单中子辐射效应、总剂量和中子分时序贯辐照效应以及中子和总剂量同时辐照效应,分析了不同辐照条件下电子器件的失效中子注量(总剂量)阈值。试验结果显示,分时序贯、同时辐照试验给出的电子器件辐照失效阈值低,而单项辐射效应试验给出的失效阈值偏高。对于该类双极工艺器件存在协同增强损伤的机理进行了分析,其主要原因在于同时辐照时,电离损伤在晶体管氧化层产生氧化物正电荷,使基区表面势增加,与此同时界面态数量增多,减少Si体内次表面载流子浓度的差异,从而使电流增益的退化加剧,增强晶体管的中子位移损伤。按照同时辐照进行试验考核,更能真实评估器件的综合抗辐射性能,研究结果对于器件抗辐射性能评估具有重要意义。

微电子机械系统键合强度检测方法研究进展

把微电子机械系统键合强度检测分为传统分层检测方法、微结构检测方法和非破坏性检测方法,并逐一对这些方法进行细分和详细地描述。传统分层检测方法的难点是结构的夹持,而且不能实现在线监测;非破坏性检测方法检测范围有限,而且检测仪器较为复杂。微结构检测方法最适合于检测微小面积键合强度,该方法又分为微结构微力测试法和微结构在线检测方法两类,微结构微力测试法需要高精度的微力测试仪,而且也不能实现在线检测;微结构在线检测方法只需要一台带有显微镜的探针台,这些都是大部分微机电系统工艺线所具备的,它是一种在线检测方法,直接在晶圆片上进行检测,不需要进行划片,是目前微电子机械系统键合强度检测中最优检测方法。

电子产品中的环境应力筛选研究

环境应力筛选(ESS)是保证产品使用可靠性的一种有效方法。论述了环境应力筛选的目的和意义,分析了ESS典型的实践方法,指出ESS的两个认识误区,并对如何在使用过程中实施ESS提出了建议。

电子产品加速寿命试验研究

电子产品的使用者希望在其工作寿命内尽可能少发生甚至不发生故障,这对电子产品的可靠性提出了较高的要求。制造者为了确保电子产品的可靠性,必须针对产品作一系列的可靠性试验,加速寿命试验是可靠性试验中最普遍和重要的项目。本文简要介绍加速寿命试验的各种模型和它们的适用条件,分析各种加速寿命试验的优缺点。基于加速寿命试验的基本原理,并根据电子产品的具体特点,探讨了加速寿命试验它在电子产品检验中的具体应用技术。

组合学在机械电子工程中的两例应用

介绍了组合学在抗干涉齿轮集(Counter-MeshingGears,CMG)机构的优化编码、传感器网络节点布设中的两例应用。CMG机构的优化编码应用中,通过二维迷宫映射和其它数学建模步骤,将问题转化为图G(V,E)的k-顶点着色问题,并设计了CMG机构鉴别齿的编码及编码校验的组合学算法。传感器网络节点布设的应用中,重点介绍了传感器网络中覆盖问题的物理意义。

组合学在机械电子工程中的应用

组合学在诸多科学技术领域中有着重要的应用价值。介绍了组合学在抗干涉齿轮集(CMG:counter-meshing gears)机构的优化编码、传感器网络节点布设中的两类应用。在CMG机构的优化编码应用中,通过二维迷宫映射和其它数学建模步骤,将问题转化为图C(V,E)的k-顶点着色问题,并设计了CMG机构鉴别齿的编码及编码校验的组合学算法。关于传感器网络节点布设的应用,重点介绍了传感器网络中覆盖问题的物理意义。

电子产品CAPP系统的研究与开发

简要介绍电子产品CAPP系统开发过程及系统体系结构,重点对电子产品结构管理、综合智能化工艺设计、参数化设计等系统关键功能模块做了阐述,并对电子产品CAPP系统的应用效果进行了分析。

镀金层电子线路用特种焊料应用研究

概述了镀金层电子线路用特种低温焊料 970 1型SnPbIn的应用研究和使用效果 ,该焊料主要解决软钎料对军用电子线路镀金层的焊接溶蚀 ,即”吃金”问题 ,同时保证焊料工作温度为 -4 0～ 12 0℃ ,焊接点的抗拉强度≥ 4 0Mpa ,焊接次数≥ 10等指标 ,经大量工艺实验及某产品电子线路镀金层的焊接应用 ,表明该焊料满足使用要求。

电子产品环境应力筛选研究

环境应力筛选作为保证电子产品可靠性的一种重要手段,被广泛运用在产品的研制和生产过程。尤其在武器系统电子产品研制生产过程中中是必不可少的重要环节。同时环境应力筛选也成为可靠性的重要研究对象之一,人们从理论和实践上不断对其进行深入的研究。本文分析了环境应力筛选的概念及作用,探讨了温度循环和随机振动在环境应力筛选中的设定方法。此外,根据工作实际情况,初步阐述了针对武器系统电子产品,应如何开展环境应力筛选。

抗辐射电子学研究综述

抗辐射电子学是一门交叉性、综合性的学科,其研究的辐射效应规律、损伤作用机制、加固设计方法、试验测试方法、建模仿真方法等对极端恶劣环境中的电子系统的可靠工作至关重要。对核爆炸中子、γ和X射线,空间和大气高能粒子产生的各种损伤效应(如瞬时剂量率效应、总剂量效应、单粒子效应、位移效应等)的研究现状进行了系统梳理。对辐射之间、辐射和环境应力之间的协同损伤效应(如长期原子迁移对瞬时剂量率感生光电流的影响,中子和γ射线同时辐照与序贯辐照、单因素辐照的损伤差异,质子和X射线、中子辐照的损伤差异,γ射线辐照与环境氢气的协同损伤效应等)的研究进展进行了详细介绍。阐述了国内外在核爆、空间和大气辐射加固研究方面的最新技术进展。总结了国内外在地面实验室对空间、大气或核爆辐射各种效应进行试验模拟和建模仿真的相关能力。最后对21世纪20年代以后抗辐射电子学研究领域潜在的挑战和关键技术进行了展望。

基于里德堡原子的无线电技术研究进展

近年来,量子信息技术飞速发展,其中基于里德堡原子的电磁传感器吸引了人们的极大兴趣。里德堡原子是一种处于高能态的原子,因其拥有对外场响应灵敏、具备自校准并直接追溯到国际单位制的测量能力、不受传统天线尺寸效应的影响等特点,十分适合于无线电传感与探测。自2012年Shaffer等突破性地利用里德堡原子的电磁诱导透明效应测量微波电场强度的灵敏度及不确定度均远高于传统微波测量结果之后,近十年来,以里德堡原子超外差测量等新理论和新技术为代表的研究已经实现了对电磁波的频率、极化、相位、强度等多参数的测量,相关工程化的技术也蓬勃发展,有望对传统的无线电技术产生颠覆性的影响。对基于里德堡原子的无线电技术近十年来的研究进展进行综述,从探测原理出发,梳理本领域的发展脉络,并对其未来发展趋势进行展望。