纳米银无压封装互连技术

纳米银无压烧结技术作为一种新型封装互连技术,凭借烧结银层的优异性能,逐步在第三代半导体器件的封装互连领域应用和推广。目前,无压烧结银技术只适用于芯片级别小面积互连领域,在基板级别大面积互连领域存在若干瓶颈,有待深入研究。文章详细介绍了现有的小面积无压烧结纳米银互连工艺以及可靠性,在此基础上,针对大面积无压烧结银工艺所面临的瓶颈,引入一种双层印刷焊膏(双印法)的低温无压烧结工艺。采用超声扫描成像技术对烧结质量进行表征,获得双印法中使用的两层银焊膏的成分优化配比并对其烧结机理进行分析,为纳米银基板级大面积无压烧结互连提供一种可行方案。最后,展望了基板级别大面积无压烧结银工艺的发展趋势和应用前景。

微纳米气泡去除高放射性废液中的金属离子研究

乏燃料后处理过程中会产生含有^(155)Eu、^(90)Sr、^(137)Cs、^(149)Sm等中长半衰期核素的高放废液。高放废液的处理是放射性废物最小化的关键步骤。以往使用的沉淀、吸附等方式均会产生较多的二次废物。针对该问题,创新性地提出了采用微纳米气泡离子浮选对废液中的金属离子进行去除的方法,采用有限元方法对微纳米气泡去除金属离子的过程进行了建模,探索了微纳米气泡在溶液中的产生、扩散及对金属离子的去除过程,分析了金属离子价态、吸附反应平衡常数、温度等对浮选过程的影响,并进一步研究了多种金属离子共存时的选择性浮选特性。结果表明,高平衡常数及高价态的金属离子更容易从溶液中浮选出,对于平衡常数大于10的金属离子,可以达到90%以上的去除率。控制微纳米气泡的浓度和表面活性剂的浓度,可以对平衡常数大于0.5的金属离子进行选择性浮选,从而达到富集和分离的效果。研究结果对高放废液中金属离子的去除具有重要指导意义。

微量果汁中痕量乐果的快速质谱检测

利用自行研制的纳升级微量取样器,建立了在无需样品预处理的前提下,对纳升级的市售果汁中痕量残留农药乐果进行快速分析的表面解吸常压化学电离质谱方法。实验结果表明,微量取样器的最小取样量为0.11nL,果汁样品中的乐果在0.0010～10.0mg/kg浓度范围内线性关系较好,相关系数为0.988,回收率为80.5%～120.6%,相对标准偏差为8.4%～17.2%,检出限可达1.2×10-11mg/kg。

新型组合式碳化法生产纳米级碳酸钙新工艺

采用碳化法制造纳米级碳酸钙的工业化技术 ,包括间歇鼓泡式、连续喷雾式、间歇搅拌式及超重力式四种。在分析上述方法的基本原理及优缺点的基础上 ,开发出一种新型组合式碳化新工艺 ,指出该工艺设备结构简单、操作方便、易于实现自控操作 ,产品质量稳定 ,利用同一套设备控制不同工艺条件可生产多种晶型、不同粒度、不同性质的纳米级或微米级各类碳酸钙产品 ,低温能耗低、投资少 ,连续生产 ,生产效率高、单塔生产能力大 。

隧道状态下纳米级振动检测技术的研究

使用德国SIOS公司生产的纳米坐标测量机微动平台作为调整机构,配合自行研制的隧道电流传感器,通过外加振动源,在隧道状态下对纳米级振动进行了检测实验。纳米级振动的研究既可以分析微弱振动对扫描隧道显微镜的作用机理,为以后的扫描隧道显微镜设计提供参考,又可以使振动测量的结果作为扫描隧道显微镜的振动补偿,提高扫描隧道显微镜的测量精度。

纳米矿床学——一门有前途的新科学

纳米矿床学是作者提出的一门新兴地学分支学科,它应用90年代国际上新出现的纳米科技及纳米效应,探讨了矿床上的成因问题,并以微细粒金矿床(卡林型)为例,说明中国黔西南微细粒型金矿床其物质来源是与玄武岩有关,其搬运、迁移和沉淀的形式,是纳米级的自然金.

高分辨力智能型气动测微仪

根据差压式气动测量原理,设计了一种微纳米级气动传感器,并通过硬件电路设计、软件系统开发研制了智能型非接触式气动测微仪。通过软件调零及误差补偿技术,达到了气动传感器非接触线性测量的目的。结果表明:气动传感器分辨力0.2μm,线性度2%,回程误差0.7%,灵敏度0.65 kPa/μm;仪器在0～80μm的测量范围内最大示值误差为0.3 m,回程误差为0.25μm.该智能型测微仪在一定程度上能应用在高精度微纳米检测场合中。

简单水热法制备棒状纳米氧化锌及其表征

以Zn(NO3)2和NaOH为原料,在不使用任何添加剂的条件下,采用水热合成法在不同的合成时间和合成温度下制备棒状纳米ZnO颗粒。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、光致发光谱(PL)、电导率测试对样品进行表征。结果表明,所制备的纳米ZnO粉末具有六方红锌矿结构并沿(101)面择优生长;随着合成时间和温度的增加,样品的纯度逐渐增加;合成时间为25h,温度为200℃时,样品的结晶最好,样品基本成棒状,平均直径约为30～40nm,长度约为300～400nm、电阻率最大,且在376nm和500～600nm处有明显发射现象。深入分析了上述结果的形成原因。

微波合成纳米碳化钛粉体的动力学研究

以纳米二氧化钛和碳黑为原料 ,用微波加热合成纳米碳化钛粉体。对微波合成纳米碳化钛的反应过程进行动力学研究。用X—射线衍射法表征合成粉体的合成率及颗粒大小。结果表明 ,微波合成纳米碳化钛粉体的化学反应属零级反应 ,且确定了反应动力学方程及反应的活化能。

纳秒级红外量子级联激光器驱动电源的设计

为了使量子级联激光器(QCL)应用于中红外气体检测,设计了一种纳秒级脉冲型的QCL驱动电源。本系统基于压控恒流源的原理,以S3C2410A芯片为主处理器,实现周期、占空比、幅值均可调的驱动电流。硬件电路主要包括控制电路、脉冲调节电路和恒流源电路。同时具备延时软启动电路、过流保护电路、过压保护电路、静电防护电路等,以确保激光器的长期稳定工作。利用该驱动电源对中心波长为7.71μm的QCL进行驱动实验。结果表明,脉冲上升时间小于8ns,脉冲下降时间小于12ns,最大电流幅值3.3A,为QCL在红外气体检测应用中提供保证。

纳米SiO_2表面接枝超支化聚酯研究

在催化剂存在下,以二羟甲基丙酸(DMPA)为AB2单体,将超支化聚酯接枝于纳米SiO2粒子表面,并用IR、TG、元素分析等表征其结构。结合TG和元素分析得出,SiO2表面氨基含量为1.97mmol/g,超支化聚酯接枝率为12.7,SiO2表面接枝的DMPA质量为1.09mmol/g。接枝改性后的SiO2在水中有很好的分散性,且分散稳定性明显优于未改性SiO2。

木基生态级负离子PM2.5过滤器的设计理论研究

随着灰霾、沙尘天气的增多,细颗粒物污染逐渐受到人们的重视,过滤空气和水中的污染颗粒、PM 2.5粉尘是我国治污的重要课题。本项研究提出了采用微米木丝组构填充活性微纳米木粉作为过滤芯材料的木基生态负离子PM 2.5过滤器,微米木丝骨架过滤硬质颗粒,骨架之间充填活性微纳米木粉过滤灰霾,形成木基生态负离子过滤器。定期更换活性微纳米木粉,清洗滤芯架,通过细胞孔穴的吸附功能过滤空气中的细颗粒物,设计了可拆卸式PM 2.5过滤器的结构,并分析过滤器的过滤效率,为木基环保过滤器的设计提供理论基础。

膳食纳米硒对奶牛乳硒含量的影响

选择正常健康奶牛随机分为对照组和实验组,每组5头,对照组饲喂基础日粮,实验组饲喂纳米硒15 g/(d·头),采集乳样检测乳常规成分和乳硒含量。结果表明:在饲料中添加纳米硒对奶牛的乳蛋白、乳脂肪和乳糖并没有产生显著影响(P>0.05)。与对照组相比,乳硒的含量随着饲喂时间的延长而逐渐增加,30 d实验组乳硒含量为29.4μg/L,而对照组为16.6μg/L(P<0.05),表明添加纳米硒能够增加奶牛乳硒的含量。

拉曼光谱研究聚噻吩微米/纳米管

分别具有 2 0 0nm和 2 0nm管径的聚噻吩微米 /纳米管通过用微孔氧化铝过滤膜作为模板在三氟化硼乙醚溶液中电解聚合噻吩制得。在一张厚度约为 2 0nm的金箔上这些具有单分散长度的微米管能很好平行站立起来形成阵列 ,而纳米管则相互粘附不能形成很好的阵列。用 6 3 3nm激发的拉曼光谱研究表明 :微米管具有较高的掺杂程度 ,而纳米管的掺杂程度很低。

聚合物前驱体制备具有竹节结构的Si-B-C-N纳米材料及其发光

采用热裂解聚合物前驱体法制备出了具有竹节结构的Si B C N纳米材料。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明样品具有特殊的竹节状(叠杯状)形貌,电子散射能谱(EDX)证实了样品组分为Si、B、C、N。通过微区喇曼光谱仪研究了样品在488nm激光激发下从84～290K的变温发射特性,在490～800nm观察到位于580,620nm附近两个较强发射峰和740nm附近一个弱的发射峰。变温实验说明相应发射峰与材料禁带中形成的杂质能级有关。

SiO_2纳米干凝胶对锆的动态吸附

研究了模拟高放废液中的锆在成型后的SiO2 纳米干凝胶上的动态吸附行为。结果表明 :低流速、温度低、酸度高、SiO2 干凝胶的颗粒小时 ,交换柱穿透得较慢 ;反之 ,穿透较快。SiO2 纳米干凝胶对Zr的吸附选择性高 ,模拟高放废液中的Fe和Mo略有吸附 ,其它元素不被吸附。

地下玻璃固化体中元素垂直迁移规律初探

利用上升气流模型模拟研究了地下玻璃固化体中As,Cs和Sr元素的迁移行为。利用中子活化分析(INAA)技术检测了玻璃固化体中元素迁出量,用原子力显微镜观察了迁出物质的形态。实验结果表明:在上升气流作用下,被玻璃固化的元素会以纳米微粒的形式迁移出来,迁移方向是垂直向上的,迁出的元素会在玻璃固化体上方的吸附物中不断积累;上升气流作用时间越长,固化体中元素迁出的量越大;玻璃固化体处置点与地表的温差越大,元素迁出的速度越快。

过冷度对低液位池沸腾影响的实验研究

以铜片为基板,采用两步电镀法制备出具有超疏水和疏水特性的微纳结构A、B 2个表面,与常规铜表面一并应用于低液位过冷池沸腾,过冷度分别保持在0、20℃和40℃。实验结果表明,与饱和沸腾不同,液位降低并未明显提高沸腾传热系数,3个表面的传热系数在40℃过冷度情况下还出现了降低的情况。主要原因是过冷情况下液位降低虽然会形成超大气泡,在高功率时抑制气泡脱离或在低功率时增加气泡扰动,同时导致流体的温度梯度减小、单相对流换热效果减弱,致使沸腾传热系数降低。受超疏水润湿性和较大汽化核心密度的影响,液位降低时A表面饱和沸腾传热系数提升效果最佳,过冷沸腾传热系数也未严重恶化。

纳米颗粒对溴化锂溶液发生温度的影响研究

在研究溴化锂溶液中添加纳米颗粒稳定性的基础上,确定纳米颗粒和分散剂的最佳配比。通过试验发现,常压下添加纳米材料后溴化锂溶液的发生温度在低浓度时降低、高浓度时上升。并通过理论定性分析,发生温度的变化对整个机组能量利用效率的提高有着十分显著的影响,使溴化锂机组可以有效利用低品位热源,降低低品位热源温度,使污水、太阳能等低品位热源在吸收式制冷领域的应用更广泛、更经济。

微/纳结构表面3-D轮廓测量中倾斜误差的补偿方法

在对微/纳机电系统进行机械力学特性研究和可靠性测试时,经常需要获取结构的表面3-D轮廓.然而,使用显微干涉法测量微/纳结构的表面3-D轮廓通常会存在一定的倾斜误差,这种误差在某些应用中是不允许的.为了弥补传统的调平补偿方法的局限性,提出了一种基于最小二乘法和坐标变换的倾斜补偿方法:在处理图像时,先用最小二乘法确定一个基准平面,然后旋转直角坐标系使得新坐标系的xoy平面与基准平面平行即可达到调平被测表面而补偿倾斜误差的目的.通过具体应用实例证实了这种补偿方法是有用、灵活而精确的.