基于BGA技术的多功能LC滤波器三维组装设计

本文提出了一种基于BGA(ball grid array)球栅阵列技术的多功能LC滤波器组装设计方法。该方法利用BGA阵列连接,实现多个基板的三维集成互联组装。将电感磁芯等元件置于顶层基板上,电容和芯片等元器件置于底层基板上。同时对BGA基板三维组装和元器件安装工艺技术进行研究和分析,提供了基于BGA技术实现的小型化多功能LC滤波器解决方案。

微米级海胆状钙霞石三维组装体的水热制备

以九水硝酸铝[Al(NO3)3.9H2O]和硅酸钠(Na2SiO3)为主要原料,在200℃下通过水热合成的方法,制备了微米级海胆状钙霞石的三维组装体,并考察了山梨(糖)醇和氢氧化钠的添加对产物形貌的影响。借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和形貌进行了表征。结果表明:在研究范围内,所得产物都为钙霞石,是亚微米短棒形成的海胆状三维组装体;组装体的形貌主要受所加氢氧化钠的影响,山梨(糖)醇的加入不会改变产物的结构,但会影响体系的pH,从而对组装单元短棒的大小有所影响。

石墨烯基复合材料的三维组装与应用研究进展

三维石墨烯结构体不仅继承了二维石墨烯片完美的碳晶体结构,还展现出超低的密度、极高的孔隙率和较大的比表面积等特点,具有导电、导热、吸附等优异性能,是近年来石墨烯功能材料中的一颗新星。目前,石墨烯与聚合物、无机纳米材料组装成三维结构复合材料的研究已经取得了实质性进展,研究者通过丰富的化学和物理路径实现了石墨烯与功能组分的三维有序组装,并赋予该材料奇特的结构特点和性能优势。这些特性使材料在能量储存、环境保护、传感器等研究领域表现出不错的应用前景。根据当前研究热点,综述了石墨烯基复合材料的三维组装与应用的研究进展,包括三维石墨烯/聚合物复合材料与三维石墨烯/无机纳米复合材料两种体系。重点总结了两种体系的三维组装方法,并分析了复合材料中石墨烯与功能组分的结构特点,简要概括了当前三维石墨烯基复合材料在环境保护、超级电容器等不同领域的应用进展,并对三维石墨烯基复合材料的三维结构设计与多样化应用进行了展望。

面向三维组装的微纳平台设计与研究

针对20-40μm尺寸范围的微对象夹持需求,设计了一种压电驱动的微组装夹持器平台。使用有限元分析优化了夹持器的结构参数。该平台可以实现两指与三指操作模式的转换及对多种微对象的柔性操作。该文绘制了实验平台中压电陶瓷的驱动电压与执行末端位移的关系,单指的驱动范围0-41μm。压电陶瓷对该平台的输出位移分辨率达到了0.5μm/V。以直径20μm、40μm两种尺寸的硼硅酸盐玻璃球为操作对象,完成了夹持、释放及三维模型组装实验。

全桥DC/DC电源模块三维组装技术研究

针对宇航DC/DC电源的体积和重量已接近极限的现状,设计了一种新型的三维立体组装电源模块,将各种器件以不同的堆叠和互连方式在三维空间内进行组装,使用裸芯片替代分立器件,采用陶瓷基板和柔性电路实现阻容器件预埋和板间堆叠互连,解决集成密度提高后功率变换电路的组装工艺、高效散热等问题。建立模态和振动模型分析模块内部的器件布局和受力情况,对模块的力学性能进行了验证。完成了开关频率为100kHz、输入50~70V、输出功率120W的DC/DC功率开关电源的研制,相同输出功率下比现用模块化电源体积减小50%。

小型化微波组件三维组装技术研究

随着需求的不断拓展和延伸,侦、干、探、通等电子装备正向轻量化、小型化发展,微波组件作为电子装备核心组成部分,直接决定电子装备的体积和重量。但当前小型化技术主要集中在晶圆级、芯片级和模块级上,对于微波组件的小型化设计主要依靠高密度基板增加集成度,和传统设计无本质区别。文章针对微波组件小型化三维组装技术展开研究,应用板上组装(PIP)和堆叠组装(POP)两种板级三维组装技术,有效增加微波组件的体积利用率,设计了阵列式毛纽扣连接(FBA)互连方案,实现了高密度、易拆装和适应性强的三维组装板间垂直互连。应用上述设计,对一款成熟飞行器频率综合器进行小型化设计,在不改变内部元器件封装的前提下,实现其全部设计功能,产品体积减少48.3%,实验验证了三维组装技术和垂直互连方案实现微波组件小型化的可行性。

石墨烯/CuO三维组装体在超级电容器中的应用

利用一步水热法制备了由三乙烯四胺共价连接而成的石墨烯三维组装体。随后,通过原位光还原技术将Cu O纳米粒子负载在所制得的石墨烯三维组装体上。在此基础上,对该负有Cu O的石墨烯三维组装体在超级电容器领域中应用的可能性进行了初步考察。研究结果表明:上述石墨烯三维组装体是一个很有前途的超级电容器材料。由其组成的电容器具有很高的充-放电容量。在室温下,其充-放电容量可高达154 F/g。这个充-放电性质有可能源自石墨烯三维组装体的超高比表面积以及良好的导电性能。另外,氧化铜纳米粒子与石墨烯纳米片之间的协同作用也起了重要的作用。

芯片三维(3D)组装工艺研究

针对双层和三层芯片三维(3D)组装进行工艺试验研究;介绍了研究的结果和分析结论;明确了基本的双层和三层芯片三维组装工艺方法和流程。

大颗粒陶瓷聚合物三维自组装表面轮廓特征的控制与减阻性能

运用大尺寸自组装技术,以聚氨酯/环氧互穿网络(IPN)树脂液为组装液、大颗粒陶瓷聚合物为填充物及特种助剂制备一种与荷叶表面具有相似微结构的自组装涂层。通过改变聚合物颗粒的粒径和含量控制自组装涂层表面轮廓结构达到理想状态,在自制压差减阻试验平台上检验不同涂层表面的减阻效果,优化颗粒粒径和含量的选择以及最佳的轮廓表面。为大尺寸自组装技术在大面积减阻涂层中的应用提供可行性路线。

石墨烯的三维组装及其应用

石墨烯是一种具有独特的物理和化学性质的二维碳材料。将石墨烯进行三维组装可以实现纳米材料内嵌到宏观器件中,从而可拓宽石墨烯的应用范围。本文通过对近几年发表的有关石墨烯三维组装文章的分析,概括了几种制备石墨烯三维结构的方法,并阐述了其在能源、环境、生物、催化、传感器以及电子器件等方面的应用。最后对石墨烯的三维组装进行了小结和展望。

熔体静电纺的电场分布对三维自组装聚对苯二甲酸乙二酯纤维膜形貌的影响

熔体静电纺可自组装三维锥状纤维膜。借助ANSYS软件模拟熔体静电纺反纺工艺不同参数(纺丝电压、接收距离、接收板面积)条件下的电场分布,探讨电场分布对熔体静电纺三维自组装聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维膜几何结构与纤维形貌的影响。结果表明,在单喷嘴-平板结构模型中,提高电压将整体增强空间电场强度,同时电场不均匀性也被放大,所纺三维PET纤维膜尺寸(底面积、厚度、质量)有所增加,纤维膜锥角变小,纤维直径明显下降;接收距离的改变对接收板表面的电场影响显著,随着接收距离的增加,纤维膜尺寸有所减小,当接收距离较小时,纤维膜顶端锥角仅为56°,而纤维直径变化不大;接收板面积的缩小可以改善喷嘴与接收板间及接收板表面电场分布的均匀性,纤维膜尺寸增加,纤维膜锥角逐渐变小,纤维膜表面的镂空现象明显,所纺纤维平均直径稍有减小。

基于三维模拟组装技术的刀具管理系统的开发与应用

针对现有刀具管理的不足与公司精益生产的需求,提出了一种基于三维模拟组装技术的刀具管理系统.通过组建刀具管理网络,消除配刀车间和机台终端的信息孤岛问题,通过API接口对三维软件进行二次功能开发,实现三维模拟组装功能,集成的配刀任务和刀具信息管理,能有效提高配刀效率,减少刀具种类,降低制造成本.

树枝状聚乙二醇的端基功能化及其在石墨烯三维自组装中的应用

通过功能化的树枝状聚乙二醇作为交联点,实现了未经化学改性的石墨烯的可控自组装,相较于传统自组装方式其三维骨架电学性能更加优异。其具体思路如下:先经酯化反应对具有16个羟基的聚乙二醇(PEG)进行接枝改性,将芘基团引入到聚合物末端。然后以液相剥离法制备的石墨烯为构建单元,以改性聚乙二醇(PEG-Py)作为物理交联点、以芘丁酸作为自组装驱动力调控石墨烯的组装过程,继而经过冷冻干燥得到三维碳基骨架。实验结果表明:PEG-Py在组装过程中起到了物理交联点的作用,且芘丁酸的加入可以极大程度上促进石墨烯三维网络均匀构筑,最终得到的石墨烯三维网络骨架导电率达到5×10-2 S·cm^(-1)。

三维自组装石墨烯的细胞相容性研究

针对石墨烯的二维平面结构不利于细胞在材料上延伸生长和黏附的问题，通过水热法合成自组装石墨烯，搭建利于细胞生长和黏附的三维结构．利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X线光电子能谱和接触角测试仪对样品的表面形貌、微观结构、化学键、原子组态和亲水性能进行测试，并通过形体外细胞实验研究了L929小鼠肺部成纤维细胞在材料上的黏附和增殖生长等行为．实验结果表明：自组装石墨烯具有孔径为1-3μm的孔洞，材料整体呈网状结构，为多层石墨烯片层的堆叠；样品中部分C元素分别与H和O元素结合生成多种官能团；三维自组装石、墨烯的亲水性和表面细胞增殖生长情况均优于二维石墨烯，更适于作为组织支架促进细胞生长．

基于PVP和PbSe三维自组装超晶格复合体系的电双稳器件(英文)

采用旋涂工艺将Pb Se三维自组装超晶格镶嵌在两层聚合物PVP中,制备了基于PVP和Pb Se三维自组装超晶格复合体系的电双稳器件,器件结构为ITO/PVP/Pb Se三维自组装超晶格/PVP/Al,研究了其电学性能和记忆效应。与参比器件ITO/PVP/Al相比,器件ITO/PVP/Pb Se三维自组装超晶格/PVP/Al的电流-电压特性呈现出非常明显的电双稳特性和非易失记忆行为,在相同的电压下同时具有两种不同的导电状态:低电导的关态和高电导的开态。当PVP与Pb Se超晶格的质量比为1∶1时,器件性能最好,其最大电流开关比为7×104,经过104s仍几乎无衰减。通过对电流-电压曲线拟合,利用不同的导电模型对器件的载流子传输机制进行了解释。结果表明,Pb Se三维自组装超晶格作为电荷陷阱,可以俘获、储存及释放电荷,对器件的电双稳性能能起决定性作用。

面向组织工程的多细胞结构三维自组装成形方法的研究进展

多细胞结构是由细胞群体构成的有机体,其体外构建对于组织工程和再生医学的发展具有重要的基础意义。利用细胞自身的自组织特性构建三维(3D)多细胞结构正成为生物制造和组织再生的一种重要途径,并受到越来越多的关注。对三维多细胞结构的自组装式构建与调控的相关基础研究及关键技术进行了综述及分析,主要涉及凝胶内3D细胞培养、多细胞结构可控形成,及其与图灵反应-扩散机制的联系等方面的研究工作。为进一步研究多细胞3D自组装机理,使得该自组装过程可控,且满足同时调控外部施加和细胞自身分泌的作用因子的浓度梯度分布的需求,提出对内部结构特征梯度化的3D凝胶体内细胞3D自组装模型进行研究,以推进三维多细胞结构及组织前体形成的理性调控技术。

微型折叠式三维电场传感器

提出一种基于柔性衬底和三维组装方法的新型三维电场传感器。利用柔性衬底的折叠,构建一种互相垂直的新型三维电场传感器,研究了测量空间电场时的耦合,提出解耦算法,标定灵敏度矩阵,实现了空间电场三个方向分量的准确测量;通过一系列的温湿度实验研究了三维结构的形变,证明了三维电场传感器结构稳定可靠。实验结果表明:所研制的三维电场传感器不仅能消除耦合干扰,实现空间电场分量的准确测量,测量误差在3.61%以内;而且通过新的三维组装方法,大大减少了三维电场传感器的质量、体积,折叠工艺简化了三维传感器的组装,有利于批量化生产。

基于LTCC技术的三维集成微波组件

低温共烧陶瓷(LTCC)技术和三维立体组装技术是实现微波组件小型化、轻量化、高性能和高可靠的有效手段.本文研究实现了基于LTCC技术的三维集成微波组件,对三维集成微波组件的立体互连结构、三维集成LTCC微波电路的垂直微波互连、微波多芯片模块(MMCM)的垂直微波互连等关键技术进行了重点阐述.研制出的三维集成微波组件的体积和重量分别比传统的二维平面LTCC集成微波组件减小40%和38%,电气性能相当.

小型化、高密度微波组件微组装技术及其应用

微组装技术是实现电子整机小型化、轻量化、高性能和高可靠的关键工艺技术。本文详细介绍了微波多芯片组件技术、三维立体组装技术和系统级组装技术及其研究进展,概述了微波组件微组装技术在新一代雷达和通讯系统中的主要应用。