抗辐射电子学研究综述

抗辐射电子学是一门交叉性、综合性的学科,其研究的辐射效应规律、损伤作用机制、加固设计方法、试验测试方法、建模仿真方法等对极端恶劣环境中的电子系统的可靠工作至关重要。对核爆炸中子、γ和X射线,空间和大气高能粒子产生的各种损伤效应(如瞬时剂量率效应、总剂量效应、单粒子效应、位移效应等)的研究现状进行了系统梳理。对辐射之间、辐射和环境应力之间的协同损伤效应(如长期原子迁移对瞬时剂量率感生光电流的影响,中子和γ射线同时辐照与序贯辐照、单因素辐照的损伤差异,质子和X射线、中子辐照的损伤差异,γ射线辐照与环境氢气的协同损伤效应等)的研究进展进行了详细介绍。阐述了国内外在核爆、空间和大气辐射加固研究方面的最新技术进展。总结了国内外在地面实验室对空间、大气或核爆辐射各种效应进行试验模拟和建模仿真的相关能力。最后对21世纪20年代以后抗辐射电子学研究领域潜在的挑战和关键技术进行了展望。

组合学在机械电子工程中的两例应用

介绍了组合学在抗干涉齿轮集(Counter-MeshingGears,CMG)机构的优化编码、传感器网络节点布设中的两例应用。CMG机构的优化编码应用中,通过二维迷宫映射和其它数学建模步骤,将问题转化为图G(V,E)的k-顶点着色问题,并设计了CMG机构鉴别齿的编码及编码校验的组合学算法。传感器网络节点布设的应用中,重点介绍了传感器网络中覆盖问题的物理意义。

组合学在机械电子工程中的应用

组合学在诸多科学技术领域中有着重要的应用价值。介绍了组合学在抗干涉齿轮集(CMG:counter-meshing gears)机构的优化编码、传感器网络节点布设中的两类应用。在CMG机构的优化编码应用中,通过二维迷宫映射和其它数学建模步骤,将问题转化为图C(V,E)的k-顶点着色问题,并设计了CMG机构鉴别齿的编码及编码校验的组合学算法。关于传感器网络节点布设的应用,重点介绍了传感器网络中覆盖问题的物理意义。

TSV阵列在温度循环下的晶格变化对电学性能影响的研究

针对TSV(Through Silicon Via,硅通孔)热机械可靠性较差且其结构特性变化对电学性能影响情况不明的问题,基于一种TSV阵列叉指电极对样品开展了-55~125℃的温度循环试验,测试了温循后阵列电极的电学性能与边界绝缘性能变化,跟踪测试了TSV铜柱的几何尺寸变化,对比分析了试验前后TSV结构的形貌和晶格特性等衍化规律。结果表明,温度循环载荷导致了TSV-Cu晶粒向上生长、铜柱体积变大、微观结构缺陷产生以及电学性能退化;此外,还定量地构建了晶格特性变化对TSV阵列电极电学性能影响的关系架构,具有一定的工程意义。

引信微光机电系统安全系统研究现状与发展趋势

随着引信微小型化和智能化不断发展,电磁兼容性要求不断提升,对其安全系统提出了更高的要求。基于微光机电系统(MOEMS)技术的器件具有体积小、重量轻、能耗低、集成度高和可批量生产等特点,在引信安全系统中有较好的应用前景。对引信MOEMS安全系统的国内外研究现状开展分析,介绍了引信MOEMS安全系统的基本原理,分析了MOEMS安全系统驱动方式、加工与封装工艺、激光起爆技术与安全系统性能测试方法的现状与发展规律,归纳了当前引信MOEMS安全系统研制过程中亟待解决的问题,为推动MOEMS安全系统在火炮引信中的应用提供重要的借鉴。

电子工程系统中电磁干扰的诊断和控制方法初探

电子工程系统中电磁干扰分信息传导干扰和电磁噪声传导干扰。传导干扰的电磁传输通道有电容传输耦合、电阻传输耦合、电感传输耦合,和以电磁波形式传播的辐射干扰。电磁干扰源可通过频谱分析仪,根据干扰信号的频率和带宽来测试。辐射源可通过近场测试方法,用电流卡钳检测共模电流和用近场探头检测机箱泄漏来诊断。其测试诊断步骤依序为:传导发射测试、辐射辐射测试、共模电流测量和机箱泄漏检查。解决电磁干扰的途径包括机箱屏蔽、电路滤波和电缆保护3项措施。

引信系统螺纹连接界面的冲击传递特性模拟方法研究

大直径整体螺纹连接是引信安装在侵彻弹的弹体结构的主要形式,螺纹界面的冲击过载传递特性对于引信系统的设计具有重要意义.针对空间螺纹界面冲击传递过程中涉及的几何非线性和复杂接触摩擦状态以及界面分离带来的二次或多次碰撞等问题,设计了螺纹连接试件并建立了精细化有限元仿真模型,并通过大直径霍普金森杆的冲击实验测量数据验证有限元精细模型的有效性.从有限元仿真中获取整个螺纹结构件冲击响应的数值数据,对比内外结构的过载,并通过精细模型研究了预紧力对加速度响应的影响规律.最后针对现有薄层单元简化模型只能较好地模拟螺纹结构线性振动特性而无法准确模拟螺纹冲击传递特性的问题,提出考虑螺纹间碰撞作用的非线性薄层单元简化模型,丰富了螺纹连接简化模型的适用工况.

可伐合金车削断屑方法研究

可伐合金是一种具有较高饱和磁感应强度、电阻率、硬度、低温韧性、塑性的合金材料,在车削加工中存在断屑和排屑困难,由此制约车削自动化和零件表面粗糙度提升。对可伐合金的车削断屑方法进行研究,通过优化车削加工技术路线、工艺参数、工序,解决切屑不能及时脱离工件及刀具的问题。介绍了断屑方案,分析了实施效果,并进行了方案评估和验证。

“四维”模式助力党史学习——中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部开展党史学习教育

建党百年之际,中国工程物理研究院电子工程研究所二车间团支部荣获"全国五四红旗团支部"称号,这支从事电子学系统整机生产的青年队伍,扎根基层一线,铸国之重器,担时代使命。党史学习教育开展以来,团支部认真组织"学党史、强信念、跟党走"学习教育,紧扣"准、用、新、宣",打造"领学、实学、促学、互学"四维学习模式,教育引导团员青年从党史学习中激发信仰、获得启发、汲取力量,持续掀起党史学习热潮。

LIGA工艺在工程中的两类应用

本文从LIGA工艺的工程应用角度 ,简要介绍微小型安全密码锁机构、微小型加速度开关结构的基本设计问题和工艺问题 。

灌封材料对弹载电子器件的防护仿真研究

为了得到影响灌封防护效果的因素,本文采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对含电子元器件的弹体侵彻成层靶的过程进行了数值模拟,通过模拟结果与实验数据的对比,验证了模型的可信;并用此模型在改变灌封层的密度、弹性模量以及粘性等材料参数的各种情况下,对比电子器件的响应;总结出了灌封材料特性参数对电子器件响应的影响规律,得到材料粘性相关项能独立且明显地影响灌封防护效果的结论。

基于故障物理的MEMS可靠性研究

简要介绍了基于故障物理的MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems,微电子机械系统)可靠性研究方法和技术路线。以电容式RF MEMS开关为例,介绍了基于故障物理的MEMS可靠性研究方法的主要步骤,包括:采用多物理场3D有限元模型研究MEMS器件的行为,应用MEMS器件的行为模型和失效物理试验技术研究其失效机理,引入优值建立了通用的MEMS器件失效预测模型。

工程应力玻璃断裂过程讨论

从断裂力学的角度出发,对比一步离子交换钢化玻璃,讨论了工程应力玻璃的断裂过程,分析了工程应力玻璃残余应力分布形式对其断裂强度分散性的影响,并讨论了其强度分散性的工艺影响因素。

电子辐照CuZnAl形状记忆合金马氏体稳定化的研究

用能量 1.7MeV不同注量的电子辐照CuZnAl形状记忆合金样品 ,通过循环水冷的方法 ,将辐照控制在马氏体相进行 .实验结果表明 ,样品被辐照处理后 ,其马氏体相变温度和相变滞后 ,以及相变特征温度T0 都随辐照注量的增大而升高 ;当辐照注量在 6 .30× 10 2 0 m- 2 ～ 1.89×10 2 1m- 2 时 ,其相变温度变化渐趋平缓 .作者认为 ,这是由于电子辐照产生的点缺陷造成了马氏体相点阵畸变 。

用于特殊对象监测的电子传感器平台研究

从安全反恐和连续监测角度出发,对运输过程中特殊对象的监测方法和探测机理进行了研究,提出ESP的总体方案和设计思想,给出各传感器电路原理和电路设计。采取高可靠性的电子和机械工艺制作出ESP原型装置,通过初步测试,证明ESP方案和原理可行,传感器电路工作正常,可用于陆地运输过程中的敏感对象连续监测。

典型电子器件中子和总剂量辐照协同损伤研究

研究了几种典型电源类电子器件的中子和总剂量辐射效应,包括单总剂量效应、单中子辐射效应、总剂量和中子分时序贯辐照效应以及中子和总剂量同时辐照效应,分析了不同辐照条件下电子器件的失效中子注量(总剂量)阈值。试验结果显示,分时序贯、同时辐照试验给出的电子器件辐照失效阈值低,而单项辐射效应试验给出的失效阈值偏高。对于该类双极工艺器件存在协同增强损伤的机理进行了分析,其主要原因在于同时辐照时,电离损伤在晶体管氧化层产生氧化物正电荷,使基区表面势增加,与此同时界面态数量增多,减少Si体内次表面载流子浓度的差异,从而使电流增益的退化加剧,增强晶体管的中子位移损伤。按照同时辐照进行试验考核,更能真实评估器件的综合抗辐射性能,研究结果对于器件抗辐射性能评估具有重要意义。

微电子机械系统键合强度检测方法研究进展

把微电子机械系统键合强度检测分为传统分层检测方法、微结构检测方法和非破坏性检测方法,并逐一对这些方法进行细分和详细地描述。传统分层检测方法的难点是结构的夹持,而且不能实现在线监测;非破坏性检测方法检测范围有限,而且检测仪器较为复杂。微结构检测方法最适合于检测微小面积键合强度,该方法又分为微结构微力测试法和微结构在线检测方法两类,微结构微力测试法需要高精度的微力测试仪,而且也不能实现在线检测;微结构在线检测方法只需要一台带有显微镜的探针台,这些都是大部分微机电系统工艺线所具备的,它是一种在线检测方法,直接在晶圆片上进行检测,不需要进行划片,是目前微电子机械系统键合强度检测中最优检测方法。

电子产品中的环境应力筛选研究

环境应力筛选(ESS)是保证产品使用可靠性的一种有效方法。论述了环境应力筛选的目的和意义,分析了ESS典型的实践方法,指出ESS的两个认识误区,并对如何在使用过程中实施ESS提出了建议。

电子产品加速寿命试验研究

电子产品的使用者希望在其工作寿命内尽可能少发生甚至不发生故障,这对电子产品的可靠性提出了较高的要求。制造者为了确保电子产品的可靠性,必须针对产品作一系列的可靠性试验,加速寿命试验是可靠性试验中最普遍和重要的项目。本文简要介绍加速寿命试验的各种模型和它们的适用条件,分析各种加速寿命试验的优缺点。基于加速寿命试验的基本原理,并根据电子产品的具体特点,探讨了加速寿命试验它在电子产品检验中的具体应用技术。