SiC功率模块封装材料的研究进展

随着SiC功率模块的高频高速、高压大电流、高温、高散热和高可靠发展趋势,基于封装结构和封装材料的SiC功率模块封装技术也在不断地更新换代。与封装结构相比,SiC功率模块封装材料的相关研究报道较少。该文从封装材料角度出发,综述近年来陶瓷覆铜基板、散热底板、黏结材料、互连材料及灌封材料的研究进展,同时引出相关封装材料的研究重点,以满足SiC功率模块的应用需求。

微晶氧化铝在薄壁陶瓷封装外壳上的应用

氧化铝陶瓷封装外壳的薄壁化有利于提升散热能力并降低外壳重量,但薄壁化在实际应用中存在可靠性隐患,尤其是在航空航天等严苛工况条件下。普遍认为氧化铝的强度和气密性是解决薄壁陶瓷封装外壳可靠性难题的关键,为解决这个难题,自主研发了微晶氧化铝陶瓷,并对陶瓷的抗弯强度和气密性进行了测试,以此设计为依据,采用微晶氧化铝制备出了外形尺寸1.6 mm×1.2 mm、壁厚0.15 mm的薄壁陶瓷封装外壳,可靠性验证合格,满足了新型电子器件的应用需求。

18-8系列粗晶不锈钢锅炉管内壁氧化皮大面积剥落防治对策

对18-8系列粗晶奥氏体不锈钢过热器和再热器蒸汽侧氧化皮快速生长和大面积剥落行为及其防治对策进行了研究。结果表明:超温或运行中管壁金属温度偏高是导致蒸汽侧氧化皮快速生长的最主要原因;原生氧化皮外层与基体金属间过大的热膨胀系数差异引起的热应力导致了氧化皮的开裂和剥落;大量管子内壁原生氧化皮外层厚度同时达到或超过临界剥落厚度值导致了氧化皮的大面积剥落。防止氧化皮启停炉时大面积剥落的措施应从2个方面入手:通过控制管壁金属温度水平降低氧化皮的生长速度,从而推迟氧化皮首次发生剥落的时间并减少其剥落总量;通过运行调整改变氧化皮的剥落方式,使氧化皮在运行过程中就以碎屑状陆续剥落并随蒸汽流带出管屏,避免在停炉时以大片状发生大面积剥落。

某台墙式燃烧锅炉严重高温腐蚀和低负荷飞灰可燃物含量高的原因分析

针对某台墙式燃烧锅炉严重高温腐蚀和低负荷运行飞灰可燃物含量高的问题,从旋流燃烧器的特点、燃烧器布置分式等方面进行了分析。分析结果认为,燃煤质量下降、炉内局部缺氧燃烧、锅炉设备适应能力差是造成锅炉严重高温腐蚀和低负荷运行飞灰可燃物含量高的主要原因。在燃煤质量无法保证的条件下,通过燃烧器系统的改进以减少备用燃烧器的冷却风量是解决该问题的一条可行的技术途径。

火焰检测器指示值偏低或误判的原因分析及解决措施

分析了电站燃煤锅炉个别燃烧器火检指示值偏低或误判的原因,提出了调整火检的检测距离,消除火检视线遮挡,以及修改火检的临界值和背景值等解决措施。日照电厂2台锅炉的应用实践表明,在煤粉气流稳定着火燃烧的情况下,调整火检的检测距离不仅可解决个别火检指示值偏低的问题,而且可节省大量的稳燃油,经济效益显著。

华能日照电厂1号机组给水加氧处理试验研究

介绍了华能日照电厂#1机组汽包炉给水、炉水从氨、联氨处理改为加氧处理的转换过程,加氧处理工况运行的水质控制参数及取得的阶段性效果。

Si_(3)N_(4)覆铜基板的界面空洞控制技术

为满足新一代SiC基功率模块的先进封装需求,研究了Si_(3)N_(4)覆铜活性金属焊接(AMB)基板的界面空洞控制技术,使Si_(3)N_(4)陶瓷与铜箔界面处的空洞率低于1%。选用Ag-Cu-Ti活性金属焊片作为Si_(3)N_(4)覆铜基板的焊料层,其中的活性组分Ti可与Si_(3)N_(4)生成界面反应层TiN,该材料是界面空洞控制的关键。在分析界面空洞形成机理的基础上,以空洞率为指标,对原材料前处理、AMB工艺参数(焊接压力和焊接温度)进行全因子试验设计(DOE)及方差分析,得到最佳的参数组合为:化学法与还原法相结合的原材料前处理方式,焊接压力约2 N,焊接温度900℃。通过原材料前处理和AMB工艺优化的界面空洞控制技术,研制出界面空洞率小于1%的Si_(3)N_(4)覆铜基板,能够满足SiC基功率模块封装基板的高可靠应用需求。

一种新型多用铁路智能点灯模块

在铁路交通领域,传统使用的白炽灯色灯信号机,可靠性差、寿命短、易断丝、功效低,而采用新型智能点灯模块、使用LED灯组可很好地克服这种缺点。该模块设计具有多种用途,通过该模块的总体方案设计,介绍了它的构成部分和工作原理,通过国内外的对比研究,表明其具有突出的优点和技术创新点。

三挡变速器的液压换挡研究

主要针对用于农用机械的三挡变速器,基于解放劳动力的考虑,设计液压换挡系统适于农用机械的应用。研究对象为三档变速器,通过研究三档变速器在玉米收获机械上的应用所需的各使用参数,来设计液压换档机构,目的是将原始的档把操作转变为按钮操作。设计的液压换挡机构主要利用液压缸的三个位置来对应控制换档拨叉的三个位置,而液压缸的三个位置利用三位四通电磁阀进行控制,各档位按钮之间采用互锁控制,最终实现控制开关按钮进行轻松换挡,从而降低驾驶者的劳动强度,提高工作效率。

新型与传统型交通信号点灯系统的对比研究

在轨道交通领域,传统使用的白炽灯色灯信号机,可靠性差、寿命短、易断丝、功效低,而采用新型智能点灯系统、使用LED灯组可很好地克服这些缺点。介绍了一种新型信号点灯系统研制过程的各个阶段,并从工艺流程、系统结构和性能三个方面对新旧铁路信号点灯系统进行比较。通过对比研究,表明新型信号点灯系统完全适合铁路和轨道交通原报警电缆线的技术要求,实现用原报警远距离智能定位报警,既节约了器材,又保证了轨道交通成熟电缆通信器材的应用,确保了报警的准确。

主动电场定位中探头结构的优化

拟用科学方法确定主动电场探头电极最优分布方式。通过试验设计的方法确定结构参数,并运用有限元软件进行仿真,利用电场不均匀系数作为评价指标,找出均匀性最优的探头结构,确定最优探头结构下各电极之间距离的关系。结果表明,当发射电极与接收正电极之间距离(B)与两发射电极之间距离(A)之比为1∶2且接收电极之间距离(C)与发射电极之间距离(A)呈C=0.02A^2-2.5A+132二次函数关系时形成的主动电场均匀性最好,探测效果最佳。本研究为主动电场探头设计提供了理论依据。

玉米收获机动力换挡变速箱试验台设计

玉米收获机在完成不同作业任务时,驾驶员为适应不同的作业任务需要频繁换挡,然而,玉米收获机换挡方式为手动机械式,换挡力为15N,频繁换挡会导致驾驶员劳动强度过高。为了弥补玉米收获机存在的不足,笔者依照玉米收获机换挡顺序及动力换挡变速箱试验要求,设计了玉米收获机变速箱液压动力换挡的试验台。该试验台的设计研发主要包括驱动装置、加载装置、信号处理装置、传感器及测量装置等,能模拟动力换挡的控制过程,测试试验台不同挡位与负载下的传动能力。同时,该试验台也能为动力装置在实车上的安装提供试验依据。试验表明:该试验台可以在不影响系统传动能力的情况下通过液压系统提供动力来实现挡位变化。

柔性热电薄膜器件的研究进展

针对柔性热电薄膜器件的最新研究进展,从柔性基底、热电材料、薄膜沉积工艺、过渡层的引入和器件设计等几个方面归纳总结了在热电器件制作过程中材料和工艺选择方面应注意的问题.对各类柔性热电薄膜器件的性能对比分析表明：目前性能最佳的柔性器件采用的材料是（Bi,Sb）2Te3类合金,其单个热电偶对在1K的温差下可输出0.1～0.3 mV的电压;在内阻足够低的条件下,单个热电偶对在1K温差下的输出电压与热电材料的Seebeck系数相等;增加热电薄膜的厚度能够有效地降低热电偶对的内阻,进而提高器件的输出电压.