微波单片陶瓷电路技术研究

微波单片陶瓷电路(MMCC)是一项新兴的薄膜集成技术,是将构成微波电路的要素尽可能采用薄膜电路的实现方式集成于陶瓷基片上,并采用微细实心金属孔及空气桥、介质跨接等工艺实现接地、跨接和互联,可大大提高集成度,改善微波产品的性能。对该项技术进行了简要的介绍,并对主要的工艺技术如微小实心孔及金属化、集成电容技术、介质桥技术进行了重点阐述,同时应用MMCC技术设计和制作了微波鉴相电路,达到了预期效果。

电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路

现有技术在高分辨率高密度电路的低成本批量化制造上仍然面临巨大挑战,无法满足陶瓷基电路对高频、高速、高密度集成的要求。提出了一种结合牺牲层的电场驱动喷射沉积微3D打印高分辨率氮化铝陶瓷基电路的新方法,该方法利用牺牲层克服了因陶瓷表面粗糙导致的射流不稳定问题,并借助牺牲层表面疏水特性进一步缩小线宽,实现了高分辨率电路的制造。实验研究了打印参数(电压、气压、打印高度、打印速度)、牺牲层以及烧结工艺对打印银线线宽和形貌的影响并优化了工艺参数。最后,使用含银量70%(质量分数)的导电银浆结合优化的工艺参数,在氮化铝基材表面实现了多种复杂电路图案制造,包括线宽/线距为2/3的高密度高分辨率电路图案以及目前已报道的最小线宽为8.1μm的导电银线。研究结果表明,结合牺牲层的电场驱动喷射沉积微尺度3D打印氮化铝陶瓷基电路新方法可为小型化、高功率陶瓷基集成电路低成本批量化制造提供有效途径。

陶瓷柱栅阵列封装电路器件级热学环境可靠性评估

陶瓷柱栅阵列(Ceramic Column Grid Array,CCGA)封装器件在宇航型号中已大量使用,在地面高温贮存及空间极冷极热等热应力载荷作用下,极易出现焊点开裂等失效问题,进而引发器件故障。针对外引出端为增强型焊柱的CCGA封装电路,开展器件级高温存储、温度循环及多次返工可靠性考核,评估外引出端为增强型焊柱的CCGA封装电路的热学可靠性。结果表明,器件在2000 h高温存储考核后焊点未发生失效,但经历2000次温度循环考核后焊点内部开裂,返工3次后焊点形貌及界面互连未发生明显变化。

基于HTCC电路的MEMS复合同振型水听器设计

矢量水听器是感知水下声信息的重要设备,基于MEMS微加工工艺研制了一种复合同振型矢量水听器,将MEMS矢量水听器芯片与压电陶瓷环在结构上组合在一起,能够同时拾取水下目标信号的标量信息和矢量信息。内部集成了HTCC调理电路,能够有效降低传感器耦合噪声,提高检测信号的信噪比。通过驻波管计量,MEMS复合式水听器的工作频率范围为20~1000Hz,矢量振速通道灵敏度为-170.5dB@1kHz,标量声压通道灵敏度为-174.7dB@1kHz。通过内嵌电路,信噪比提高了15dB。

基于Android系统的可穿戴报警设备设计

介绍基于Android系统的新型可穿戴报警设备的设计。该设备主要由电子鞋报警模块和Android APP两个部分组成。系统使用微型充电电池搭配压电陶瓷充电电路为报警模块供电,延长电池使用时间。当遇到危险时,使用者可以利用脚跟重压报警按键3 s主动发送信号或者在系统陀螺仪检测到使用者处于摔倒状态,且Android手机脱离连接范围的情况下,自动使用鞋内报警模块驱动低功耗蓝牙4.0向APP发送报警信号。APP将当前记录的GPS数据作为警报信息内容发送至多个已绑定的邮箱和手机,并拨打110报警电话,从而实现及时、快速地求救。实验结果表明,该系统识别危险情况准确,实时性、可靠性较高,具备一定市场应用价值。