薄膜铂电阻元件稳定性测试与分析

高端军事应用环境对测温传感器提出了小结构、高精度、良好的长期稳定性等要求,采用溅射方式制备的薄膜铂电阻元件成为了首选。通过分析薄膜铂电阻元件的结构、工艺,探讨影响稳定性的主要因素,包括薄膜缺陷、杂质、电迁移、结构封装应用与温度应力等。选择薄膜铂电阻在水三相点下的电阻值作为稳定性的比较基准,设计了一款不大于3mK的高精度测试系统。通过对薄膜铂电阻元件进行高温电寿命试验和温度冲击试验,评估得出薄膜铂电阻元件长期稳定性达到10mK,满足设计需求。     

砷化镓霍尔元件封装及高斯计探头设计

本文对离子注入砷化镓霍尔元件的封装设计及作为测磁应用的高斯计探头封装设计进行了分析。文中讨论了元件的几种封装工艺对元件性能的影响,并在此基础上给出了高斯计探头的最佳封装设计。     

一代新型温度传感器

本文讨论了铂薄膜温度传感器的设计、制造工艺、膜料与衬底及封装材料的关系。报道了研制成的薄膜铂电阻性能全面符合IEC751标准。     

采用倒封装技术的硅热风速传感器封装的研究

本文给出了一个采用倒封装技术实现的硅热风速传感器的封装结构.该传感器使用铜柱凸点技术,倒装于薄层陶瓷上.利用陶瓷的导热性能实现传感器芯片的加热元件和环境风速的热交换,同时陶瓷又起保护和支撑传感器芯片的作用.测试结果表明,封装后的传感器具有良好的性能.     

低温PTC热敏电阻的研制与应用

本文主要介绍“显示电笔”用低温“PTC”热敏电阻的研制工作。为制出该“显示电笔”所要求的PTC元件,我们通过文献资料的调研并结合我们在开展钛酸钡半导体陶瓷研究中的一些体会,逐渐改进配方和工艺制得的PTC元件和电笔样品,经过近一年的实践考验,元件性能稳定,电笔仍能正常显示,说明已基本完成了实验室阶段的研制工作。同时,用某些工艺、配方所制得的PTC元件还可用到其它方面,如在彩色电视机的消磁回路中可作为自动消磁装置中的元件。 此外,在实际工作中还发现在电极制作过程中阻值变化的一般性规律。     

聚合物纳米电介质材料研究进展及其在埋入式无源元件中的应用概述

聚合物纳米电介质材料由于其出色的机械加工特性、电可调制特性已成为当今高密度封装技术等诸多学科的前沿领域。通过在聚合基体中引入高介电陶瓷或纳米导电颗粒形成具有高介电常数的复合材料,并通过印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)制备工艺内置于PCB基板内部形成埋入式元件(电容、电感及其他无源元件),这已经在电子系统小型化方面显示出巨大的应用前景。文章综述了高介电纳米聚合物复合材料领域近年来的研究进展,探讨了聚合物纳米复合材料在埋入式电容器、电感器中的应用及埋入式无源滤波器的设计方法、制备工艺以及复合材料的电磁特性对埋入式元件电学性能的影响。     

XTR103变送器及其应用

<正> 铂电阻是用于温度传感器的最常用的传感元件之一,用户常因PT100等型号铂电阻的线性不好导致测温精度降级而苦恼,尤其在测温范围较宽的时候这个问题就尤其显得突出了.BB公司最近推出的XTR103正是为了解决这一问题而专门设计的单片变送器芯片,它通过对铂电阻信号进行电流激励、仪表化放大、线性化等一系列处理之后最终变送为4～20mA电流信号输出.1 主要性能特点-40～+85℃范围内总的调节误差不高于±10%,此误差包括有:零点漂移误差、量程漂移误差和铂电阻非线性误差;电源电压使用范围9～40V;对铂电阻信号的线性化标准参数为40:1(如图1所示);片内具有仪表放大增益作用,因此可调整实际测温范围超出标准测温范围;     

新型厚膜陶瓷电容式压力传感器感压元件研究

采用厚膜传感技术研制新型陶瓷电容式压力传感器,重点开展厚膜陶瓷电容感压元件的制备工艺和混合集成化研究。详细阐述了双电容感压元件的工作原理、结构设计、工艺制备方法及性能测试。试验结果表明:研制的感压元件性能良好,非线性误差低于1.0%,迟滞误差小于0.5%,测试电容和参考电容温度系数近乎一致。     

一个高速16K位n沟道MOS随机存储器

本文介绍一个高速16K位动态MOS随机存储器(RAM)的方案。这个存储器采用了先进的n沟道硅栅MOS工艺(5μm 光刻技术)制成的面积为22×36μm~2的单管单元。设计的主要特点是采用一个具有高速度(读取时间为200ns)和低功耗(400ns 周期内为600mw)的读出线路图。全译码存储器制在5×7mm~2的芯片上,并装配在22引线陶瓷的双列直插式封装内。     

LB膜湿度传感器的研制

目前,陶瓷湿敏元件和高分子薄膜湿敏元件都存在一定的缺陷。为此,我们想利用新的材料及新的工艺来制作一种全新的湿度传感器,使它既具有陶瓷传感器能在高湿下使用的特点,又具有高分子薄膜传感器性能稳定、响应快等特点,并可改进工艺重复性不好的普遍性问题。LB膜是有机高分子材料有序组成的单分子层或多分子层厚的超薄膜,利用其制作技术使上面的想法有可能成为现实。     

QFN封装元件组装工艺技术的研究

近几年来,QFN封装(Quad Flat No-lead,方形扁平无引脚封装)由于具有良好的电和热性能、体积小、重量轻,其应用正在快速增长。采用微型引线框架的QFN封装称为MLF封装(Micro Lead Frame-微引线框架)．QFN封装和CSP(Chip Size Package,芯片尺寸封装)有些相似,但元件底部没有焊球,与PCB的电气和机械连接是通过PCB焊盘上印刷焊膏、过回流焊形成的焊点来实现的,对PCB焊盘设计和表面贴装工艺提出了一些新的要求。印刷网板设计、焊后检查、返修等都是表面贴装过程中所应该关注的。本文将对上述各方面要求和影响进行探讨,对PCB焊盘设计、网板设计、检测和返修作详细地介绍。     

陶瓷电容式力敏元件的可靠性设计与工艺

相对于电阻应变式测力传感器,国内电容式力传感器的可靠性与制造工艺还有许多方面需要改进和提高。主要介绍了陶瓷电容式力传感器中一种力敏元件在产品化过程中涉及的结构设计、关键材料选择以及生产制作工艺等方面的要求。实践表明:该陶瓷电容力敏元件的性能和可靠性都达到了大批量生产的要求,为进一步研制更多厚膜电容式测力传感器创造了基础和条件。     

铂薄膜电阻温度传感器封装研究

封装可以保护铂薄膜电阻温度传感器避免机械损伤,减弱薄膜高温下热挥发和团聚现象,提升器件综合性能.设计了一种玻璃釉料/高温陶瓷胶/氧化铝3层复合封装结构.通过合理设计封装结构,选择封装材料,优化封装工艺,调节各层材料热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion,CTE),减小了热应力,提升了封装可靠性.根据CTE和熔融温度加和性系数计算法则设计玻璃成分,制备玻璃粉末,优化玻璃釉料黏度,制备玻璃釉料.通过对玻璃粉末进行热分析,研究烧结温度对玻璃的影响,设计玻璃釉料烧结曲线,完成铂薄膜电阻封装.实验发现封装层结构致密,封装后电阻响应时间较短,封装提升了电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance,TCR)和高温(850℃)稳定性.研究表明这种封装结构有利于提升电阻温度传感器的综合性能.该研究对铂薄膜电阻封装具有指导价值.     

基于卡尔曼滤波的铂电阻高精度水温测量系统设计

为满足地下水温度高精度测量的要求,设计了一种基于卡尔曼滤波的铂电阻高精度水温测量系统。硬件上,以铂电阻Pt1000为温度传感器,选用四线制比值法消除引线电阻干扰,并通过限流电阻和频率式供电避免铂电阻自热效应。软件上,通过卡尔曼滤波算法和线性拟合提高了阻值测量的准确度和稳定性,使用反向函数法对Pt1000分度表进行分段拟合,以减小铂电阻非线性误差。试验结果表明,该系统在-20～+100℃内,最大误差为0.05℃,整体精度优于0.044%。该研究对相关铂电阻测温设计具有一定借鉴意义。     

大功率GaN基LED芯片及其制备研究

本研究针对110Gan交流高压芯片进行设计,阐述具体工艺并通过近场光型与I-U-L曲线表明,该芯片光电性能较好,同时通过两并两串将其在陶瓷支架中封装,利用限流电阻组件灯具,比较灯具的稳态和初态参数。     

元件复合封装的绘制方法

为了节约成本,使印制电路板更具可制造性,灵活适应元件供应或库存,厂商会考虑在一块板上的某一种或数种元件采用不同的封装形式。也就是说印制电路板上的元件安装方式要适用于不同形式的封装。在印制电路板设计之初就要考虑到这种需要。     

微型力敏操纵杆的结构优化设计

针对目前微型力敏操纵杆敏感元件封装难度大、操作手感僵硬等问题,进行结构优化设计。设计了一种柔性梁结构替代传统的刚性梁结构,该结构由弹性元件与柔性元件组成,其中弹性元件采用空心方形截面,增加了敏感元件的封装空间,以降低封装难度;柔性元件采用螺旋结构,能产生操作者易感知的拨动行程,改善操作手感。并提供了一种有效的计算方法,为柔性梁的具体参数设计提供依据。     

高信噪比铂电阻线性化测温线路

铂电阻元件由于其性能稳定,测温范围又较宽,因而被广泛用来进行温度测量。但铂电阻阻值随温度变化呈非线性关系,因此在要求精确测温时需要进行线性化处理。实现非线性校正目前主要采用测温电桥三点校正法及电流反馈补偿法。前一种方法在远离校正点时,测温电桥精度下降;后一种方法虽然可以提高测量精度,但其输出仍存在一定的非线性误差。本文介绍的铂电阻线性化测温线路,不仅从原理上消除了非线性误差,而且大大提高了被测信号的信噪比。图1为该线路的原理图。该线路由铂电阻温度一电压转换单元、积分跟踪模拟单元、比较检波单元、锁相解调单元四部分组成。     

绝压传感器中陶瓷/钛合金焊接技术研究

高温绝对压力传感器需要形成耐高温的真空密封腔。对实现真空封装过程中陶瓷/钛合金焊接技术进行了研究,焊接过程中由于存在焊接应力,容易发生陶瓷碎裂情况,通过设计焊接尺寸、选择金属化材料、设计降温过程、试验设计工艺参数,实现了较高要求的真空封装,并对焊接后的试验件进行了试验分析,结果表明:焊接强度和密封腔体的漏率满足实际产品应用要求。     

一种基于CSP技术的模块系统设计

CSP技术是目前微电子封装领域中的研究热点之一，是未来高密度电子封装技术的主流和发展方向，有着非常广阔的应用前景。通过对系统关键部件的工艺设计研究，主要包括工艺设计原理和封装结构、制造工艺、力学和电学性能分析和试验、关键部件的焊接可靠性等方面，建立了关键部件工艺实现的思路、方法和数学模型，进而建立起系统的有限元模型。在系统有限元模型的基础上，利用有限元仿真软件对系统进行了仿真分析。工艺设计就是解决和预防这些问题出现的过程。完成的实装样品经严格测试和用户使用，性能稳定、可靠，证明工艺设计合理，工艺参数把握准确。