硅基钽酸锂异质晶圆键合工艺研究

5G移动通信的发展对声表面波滤波器提出了高频、小型化、集成化的要求。相较于传统压电体单晶材料,采用硅基压电单晶薄膜材料制备的声表面波滤波器具有高频、低插入损耗、高温稳定性等优势,是高性能声表面波器件发展的核心基础材料。Smart-Cut^(TM)是制备硅基压电单晶薄膜材料的主要方法,键合工艺是其中的核心工序,键合质量决定了硅基压电单晶薄膜晶圆材料的质量,并影响器件性能。本文通过低温直接键合工艺,对等离子活化、兆声清洗、预键合、键合加固四道工序展开优化,最终实现了键合强度高达1.84 J/m^(2)、键合面积超过99.9%的高质量硅基钽酸锂异质晶圆键合。

脲醛树脂胶黏剂预压性能调控

脲醛树脂是我国人造板主要用胶,用于胶合板生产时,其施胶板坯的预压成型性能对胶合板加工过程至关重要,一定程度决定了板材生产效率。为保障人造板产品的环保性,低甲醛物质的量比环保型改性脲醛树脂被普遍采用,此类胶黏剂预压成型性不佳,需针对性探索预压性能高效提升技术。本研究提出通过在脲醛树脂分子结构中嵌入酚型物质实现胶黏剂预压性能调控的方法,探索酚型物质结构及添加量对脲醛树脂预压性能的贡献效果及贡献机制,并分析其对脲醛树脂性质及主要性能的影响。研究结果表明,酚型物质添加量小于1%即可有效改善脲醛树脂胶黏剂的预压性能,且胶黏剂预压性能随酚型物质中酚羟基含量增加而提升。1 h预压条件下,添加相同物质的量苯酚、邻苯二酚及邻苯三酚制备的改性脲醛树脂胶黏剂预压强度相对于UF(对照)分别提升44.74%,100.00%及113.16%。酚羟基与胶液组分间形成的氢键作用是脲醛树脂胶黏剂预压性能改善的主要原因。本研究为解决低甲醛物质的量比脲醛树脂预压成型性能差的问题提供了可行的科学基础及技术参考。

表面预处理对5754铝合金胶接及耐蚀性能的影响

结合汽车主机厂需求制备了轧制退火态、清洗态、钝化态三种表面预处理状态的5754铝合金板材,分析了其表面化学成分、微观形貌、粗糙度及润湿性,并研究了表面预处理状态对材料胶接及耐蚀性能的影响。结果表明:轧制退火态样品表面为疏松多孔的氧化铝涂层,清洗态样品表面为纳米级氧化铝薄膜,钝化态样品表面为致密的纳米级钛锆薄膜。三种状态表面预处理后粗糙度差异不大,与水滴的静态接触角从大到小依次是轧制退火态、钝化态、清洗态。影响5754铝合金表面预处理状态胶接性能的主要因素为表面润湿特性,清洗态样品润湿效果最好,胶接强度最高。影响耐蚀性能的主要因素为膜层的致密性,钝化态样品膜层最为致密,在电化学阻抗谱中容抗弧半径最大,可以有效抑制5754铝合金的全面腐蚀和单边腐蚀。主机厂可结合对胶接及耐蚀性能要求综合考虑5754铝合金选用哪种预处理进行交货。

先张法预应力FRP筋张拉锚具试验研究

通过对粘结型锚具的分析,总结出粘结型锚具更适用于FRP筋的锚固。鉴于此,提出了一种新型先张法夹具,开展了预应力BFRP筋夹具锚固性能研究,发现高强灌浆料-半灌浆套筒粘接式锚具能够对预应力FRP筋实现较为快速、稳定的锚固。

双组分折边胶预固化工艺对汽车前罩变形的影响

为精准提升车身制造精度,本文探究了Lord丙烯酸与3M环氧树脂双组分胶黏剂,在不同预固化工艺条件下,对汽车前罩粘接接头于高温烘烤环境中的变形行为控制能力。通过利用前罩检具工装和差示扫描量热法(DSC)测量不同区域的变形量、胶黏剂固化温度,分析了预固化工艺对粘接接头烘烤变形的影响。结果显示,丙烯酸双组分胶黏剂室温预固化速度的关键在于自由基聚合反应的链引发阶段,其自由基聚合诱发反应过程迅速,在室温预固化1 h后即可达到3.67 MPa的剪切强度,满足变形控制需求。而环氧树脂双组分胶黏剂固化反应的定速步骤在于开环反应后的酯化阶段,且受羧酸结构的影响,该酯化反应过程较长。在无外界加热条件下,需要预固化4 h,剪切强度才达到0.87 MPa,变形控制效果较差。研究表明,丙烯酸双组分胶黏剂在变形控制方面表现更佳,其在室温预固化方面的优势使其更适合用于汽车前罩粘接接头的高温烘烤变形控制。

大跨度后张拉缓粘结预应力结构施工质量控制

缓粘结预应力技术是有粘结、无粘结施工技术发展到一定阶段的创新,其施工工艺简单,质量容易控制,节点布置灵活,耐久性能优异,工程经济性强。但预应力专业施工单位一般规模不大,施工水平参差不齐,施工质量不易控制,因此,施工质量控制是缓粘结预应力施工的重点。

新规下预铺防水卷材的搭配应用分析与测试研究

GB 55030—2022《建筑与市政工程防水通用规范》的正式实施,对于预铺防水卷材在明挖地下底板防水中的应用产生了较大影响,本文主要对新规实施后预铺防水卷材可能出现的搭配材料及做法进行分析,并对其相容性和长期粘结效果做了试验测试,提出了相对合理可行的预铺防水做法搭配建议。

晶圆直接键合预处理关键技术研究进展

晶圆键合技术已经广泛应用于功率型半导体光电器件、电子电力器件、大功率固体激光器、MEMS及光电集成等领域。晶圆键合技术根据有无通过中间层实现键合分为两大类,其中晶圆直接键合技术属于无中间层键合,该技术的关键点在于对晶圆预处理工艺的选择。本文就湿法和干法两方向对不同的晶圆直接键合预处理技术的特点进行了归纳总结,主要内容包括溶液清洗、蒸汽清洗、快速原子束轰击、等离子体表面活化以及紫外光活化的技术原理与要点。此外,还对晶圆直接键合预处理技术未来的创新与改善进行了展望。

Ni-Cr-B-Si合金预连接金刚石磨粒及其阻焊的研究

利用Ni-Cr-B-Si合金预连接金刚石,然后阻焊焊接在基体上,旨在为有序排布的金刚石工具磨粒的精确固定或焊补修复工具损毁磨粒服务。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪对处理后的金刚石磨粒进行表征,采用磨削试验评定其磨削性能。研究表明:在1050℃保温60 s的预连接工艺下,金刚石表面生成Cr7C3和Cr3C2两种碳化物;阻焊后金刚石磨粒仍然棱角分明,预连接层与基体结合良好;阻焊金刚石所受最大压应力为0.46 GPa,对比样钎焊金刚石所受最大压应力为0.13 GPa,阻焊金刚石受到的把持力更强;磨削试验显示,阻焊金刚石对加工材料的去除量高于钎焊金刚石,表现出更好的磨削性能。

橡胶衬套电镀锌镍合金层与橡胶粘接工艺改进

对橡胶衬套中钢铁件电镀锌镍合金层与橡胶的粘接工艺进行改进,包括对电镀锌镍合金工艺进行优化、喷涂或刷涂较薄的底涂胶粘剂并预固化、喷涂或刷涂较厚的面涂胶粘剂。结果表明:与传统粘接工艺相比,采用改进粘接工艺的电镀锌镍合金层与橡胶的粘接力明显提高,钢铁件表面附胶率达到90%以上,粘接性能大幅提高。

塑封集成电路中铜丝键合的腐蚀及其评价

腐蚀是影响塑封集成电路铜丝键合可靠性的重要因素,其与湿度、温度、Cl离子摩尔分数以及电位密切相关。针对NiPdAgAu预镀框架与纯铜丝第二键合点的腐蚀失效现象,研究其评价方法,并通过实际工况分析采用不同浓度的NaCl溶液进行预处理以及电位对腐蚀结果的影响。将样品置于质量分数分别为0.5%、2.0%与5.0%的NaCl溶液中,对其进行高温、高湿预处理24 h,再进行96 h的高加速应力试验。结果表明,采用质量分数为5.0%的NaCl溶液进行预处理对加速腐蚀更有效,且腐蚀的键合点多数位于低电位引脚,少数位于高电位引脚。

基于声-固-压电耦合的纵振水声换能器工艺研究

目前纵振水声换能器的设计过程只针对理想状态,实际过程中生产工艺环节对后期换能器的相关电声性能也有一定影响。文中利用有限元分析软件,分别建立陶瓷环涂胶有限元模型、陶瓷环装配同轴度有限元模型以及预紧力装配有限元模型,完成了对相关模型电声性能的仿真分析。对比结果发现:换能器涂胶粘接可以通过填补各零件端面间的微小空隙来提高压电陶瓷环的整体刚性,进而使得综合弹性模量增大,从而导致谐振频率增加,换能器谐振频率随着粘接层厚度增大而减小,随着残胶层厚度增大而增大;陶瓷环装配同轴度高的换能器对应频率处电导也越高且发送电压响应曲线更加平滑,毛刺明显减少;施加到预紧力螺栓的预紧力越大,带匹配层的换能器1阶和2阶谐振频率均增大且对应电导及发送电压响应也发生变化。经过水池试验,对比分析了仿真结果与试验结果,其测试结果与仿真结果趋势具有较好的一致性。

黏结刚度对预应力锚杆支护效用的数值分析

为明确黏结刚度对层状顶板锚杆支护效用的影响,首先介绍了黏结刚度的概念及在FLAC3D中的实现方式,然后利用FLAC3D的interface单元建立了层状顶板巷道模型,综合pile和liner结构单元构建了仿真锚杆模型,并实现了预紧力施加功能,在原岩应力条件下分析了不同黏结刚度对层状顶板的支护效用。研究结果表明:在其他参数一定的条件下,黏结刚度控制锚杆的增阻特性,随黏结刚度增大,增阻特性由缓转急;锚杆支护可显著控制层状顶板离层,黏结刚度越大,控制效果越好;锚杆支护应力场可显著改善巷道围岩的应力状态,减小乃至消除拉应力分布,黏结刚度越大改善效果越明显;锚杆杆体受层理层间滑动影响会发生弯曲变形,但随黏结刚度增大,变形程度得到缓解。鉴于黏结刚度的重要性,提出了提高锚杆黏结刚度的技术途径:优化杆体外表形状、改善围岩接触条件、增强锚固剂黏结性能及提高锚固剂安装质量。

三维IP核绑定前后总测试时间的优化方法

为了减少三维IP（IntellectualProperty）核绑定前和绑定后的测试总时间，提出了一种测试外壳扫描链优化方法。方法首先将三维IP核的所有扫描元素投影到一个平面上，用BFD算法将扫描元素分配到各条测试外壳扫描链，以减少绑定后的测试时间。再用提出的AL（AllocateLayer）算法将扫描元素分配到各层电路中，使得绑定前各条测试外壳扫描链的长度也能够平衡，以减少绑定前的测试时间和TSVs数量，并且AL算法能够使得各层电路所含的扫描元素总长度也尽可能的相等。实验结果表明，与国际上已有的方法相比，所提方法绑定前和绑定后的测试总时间减少了3.17%~38.18%，并且三维IP核各层电路所含的扫描元素总长度更加均衡。

全长粘结式预应力锚索加固基坑仿真试验研究

采用数值仿真试验的方法,对全长粘结式预应力锚索加固基坑的机理从单锚和群锚两个层面进行了研究,研究结果和已有成果相比表明结果较为可靠,从而说明模拟方法比较合理。最后给出使用数值方法的一点体会。

基于芯核分层布图的3D芯片扫描链优化设计

随着3D堆叠技术的不断发展,芯片测试已成为一大研究热点。为了减少三维堆叠集成电路(three dimensional stacked integrated circuits,3D-SICs)绑定前和绑定中的总测试时间,提出了基于芯核分层布图的改进模拟退火算法和扫描链分配算法,通过将芯核均匀地分配到各层上实现对各层电路中芯核合理化地布图,再利用"绑定中测试"复用"绑定前测试"扫描链的方式,协同优化绑定前和绑定中的总测试时间和硬件开销。在ITC’02基准电路上的实验结果表明,本文方法在TSV数量的约束下,测试时间和硬件开销分别最高降低了27.26%和89.70%,且各层芯核布图更加均匀。

镍基合金表面电镀前的预处理工艺

镍基合金是一种难镀的基体,为了提高它与镀层的结合性能,基体采用阳极活化和预镀镍过渡层,获得的铜锡合金镀层与基体结合牢固,经试验无爆皮、剥落等现象。

氧化反应结合SiC基陶瓷的制备与性能

本文采用反应结合制备方法，通过对坯体进行预氧化使SiC颗粒表面氧化形成SiO2，而后在烧成中与添加剂Al2O3-Y2O3反应，使坯体气孔率减少，制备了多孔SiC基陶瓷。文章探讨了坯体中SiC的氧化特征、反应结合过程和相变化以及它们对烧结体性能的影响。

不同烤瓷合金及预氧化处理对金瓷结合强度影响的研究

目的:测试比较3种烤瓷合金(BioHeradorN贵金属烤瓷合金,TILITE含钛医学合金,HeraeniumS不含铍烤瓷合金)的金瓷结合强度,研究预氧化处理对烤瓷合金金瓷结合强度的影响。方法:制作蜡片30个,随机分为3组,每组10件。采用BellavesSH包埋料真空包埋、铸造,铸件最终尺寸为25mm×3mm×0.5mm金属片。上瓷前对铸件按实验要求进行处理,然后上瓷、烧烤。测试金瓷结合强度。结果:3种烤瓷合金金瓷结合强度由大到小依次为BioHeradorN合金,TILITE合金、HeraeniumS合金。预氧化处理可增加BioHeradorN合金、TILITE合金的金瓷结合强度,而对HeraeniumS合金的金瓷结合强度无重要影响。结论:贵金属烤瓷合金的金瓷结合强度大于非贵金属烤瓷合金的金瓷结合强度,BioHeradorN合金、TILITE合金上瓷前应作预氧化处理,以利于提高合金的金瓷结合强度。HeraeniumS合金上瓷前可不作预氧化处理。

预氧化对钛-瓷结合影响的实验研究

目的探讨预氧化处理对2种钛/瓷系统结合强度及钛瓷结合界面的影响。方法对钛表面采用喷砂及喷砂加预氧化2种不同方法处理后,表面分别采用Duceratin(Degudent),Vita titankeramik(Vita)2种钛瓷进行烧结。根据ISO9693标准,对钛/瓷间的三点弯曲结合强度进行测试,并对钛/瓷结合界面进行SEM观察。结果预氧化组的钛/Duceratin瓷结合强度与未预氧化组相比在统计学上具有显著差异(P<0.05);预氧化组的钛/Vita瓷结合强度与未预氧化组相比在统计学上无显著差异(P>0.05)。预氧化组的钛/Duceratin瓷界面瓷与钛基体结合紧密,无明显裂隙;对照组的钛/Duceratin瓷界面间可见不连续的裂隙;预氧化钛/Vita瓷界面瓷与钛基体结合较紧密,只在局部区域存在少量的孔隙,但瓷内有大量气泡、孔隙存在。对照组钛/Vita瓷界面存在较连续的线状裂隙。结论钛表面预氧化可有效地提高钛/Duceratin瓷的结合强度,但对钛/Vita ti-tankeramik瓷的结合强度无显著影响。