国产LTCC材料微波基板特性分析

为了探究国产低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC）材料的工程应用前景,促进LTCC材料国产化进程,文中从工程应用的角度出发,使用国产LTCC材料制作了微波基板并进行了相应的测试和研究。研究内容主要包括国产LTCC材料的匹配性能以及基于国产LTCC材料的微波基板的性能和可靠性。研究结果表明,国产LTCC材料的匹配性能满足要求,基于国产LTCC材料研制的微波基板的性能和可靠性与基于进口LTCC材料研制的微波基板相当,满足X波段T/R组件技术要求。     

国产LTCC微波多层基板中的电阻埋置技术

国产埋置电阻浆料采用了具有自主知识产权的材料配方和制备工艺,其浆料粘度、触变性等与进口浆料相比存在差异。为探究国产埋置电阻浆料的工程应用前景,对其进行应用技术研究。首先介绍了埋置电阻浆料的性能以及埋置电阻工艺参数与电阻阻值之间的关系,然后通过50 Ω负载电阻、π型衰减器和低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC）微波多层基板验证了埋置电阻的性能。结果表明,通过设计优化和关键工艺参数控制,埋置电阻的阻值精度和微波性能能够满足X波段收/发（Transmit/Receive, T/R）组件技术要求,可以实现国产埋置电阻浆料的工程应用。     

基于正交设计的LTCC基板微流道散热性能研究

建立了微流道低温共烧陶瓷(Low-temperature cofired ceramics,LTCC)基板多芯片组件有限元分析模型并对其进行了热仿真分析。分析了不同微流道结构、微流道直径和流体流速对其散热性能的影响;采用正交设表设计了9种不同结构参数水平组合的多芯片组件模型,获取了9组温度数据并进行了极差分析和方差分析,结果表明:各因素对散热性能影响由大到小的排序依次为:微流道结构、微流道直径和流体流速;在置信度为90%的情况下,微流道结构和微流道直径对微流道散热性具有显著性影响,流体流速对微流道散热性影响不显著。     

国产LTCC浆料的应用研究

为了深入研究国产低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)浆料的性能和工程应用前景,推动LTCC浆料国产化进程,文中从工程应用的角度出发,使用部分国产LTCC浆料和进口LTCC生料带按LTCC工艺流程制作基板并进行了相应的测试和研究.研究内容主要包括国产LTCC浆料在进口LTCC生料带上的工艺性能、匹配性能以及基于国产LTCC浆料研制的LTCC基板的性能和可靠性等.研究结果表明,实验所使用的国产LTCC浆料的工艺性能和匹配性能基本满足要求,基于国产LTCC浆料研制的基板的性能和可靠性与基于进口LTCC浆料研制的基板相当.     

一种基于AlN多层HTCC基板的SiP模块封装设计

为了满足工作频带宽、传输速率高、功耗大、集成度高的要求,开展一种基于AlN多层高温共烧陶瓷（High Temperature Co-fired Ceramic, HTCC）基板的系统级封装（System in Package, SiP）模块封装设计研究。通过设计制作AlN多层HTCC基板、SiP模块封装结构电性能仿真、模块安装结构热力学仿真设计、组装工艺优化等系列研究工作研制出了小型化、轻量化、高集成的SiP模块。环境试验结果表明该模块具有良好的可靠性。该研究结果可为小型化、轻量化、高集成的SiP模块设计研发提供借鉴。     

60 GHz贴片天线用低温共烧陶瓷基板的微机械加工

为有效提升60 GHz贴片天线及阵列的辐射带宽,提出利用微机械手段加工天线的低温共烧陶瓷(LTCC)基板.通过微切削方法在特定生瓷层上制作贯通结构,充填可挥发牺牲材料,完成基板叠压、烧结,待牺牲层升华排净后最终构成三维微结构.设计、制备了悬臂梁、围框结构和微管道等工艺样品.对天线设计电性能进行全波分析,并测试了微流道散热特性.实验结果表明:提出的方法成功解决了不同轴系各方向收缩率不一致、空腔塌陷等工艺问题,制作出的悬臂梁与围框尺寸高宽比达4∶1,总长为12 mm,总层厚为1.4 mm;内嵌微流道横截面为200 μm× 200 μm,长度达25 cm以上;内部光滑,基板表面贴装发热功率密度达2 W/cm2的功率器件时提供40 K以上的冷却能力;基板经过微机械加工后,天线的辐射带宽可从2.7 GHz增加到5.3 GHz,而增益的损失甚微.这些结果显示,用简单、低成本的微机械加工方法可在不显著增加制造成本的情况下有效扩增毫米波贴片天线的辐射带宽,为贴片天线阵中有源发射功率器件的设计和贴片天线的三维高密度集成提供了有效的技术支持.     

氮化铝多层共烧陶瓷基板的化学镀镍钯金技术

氮化铝多层高温共烧陶瓷(HTCC)基板具有优良的散热性能和与芯片匹配的热膨胀系数,其热导率比LTCC高两个数量级左右。在HTCC制作过程中,需要使用高熔点的钨浆料,而钨本身不具有可焊性和可键合性,必须对HTCC表面的钨导体进行表面改性,使其具有可焊性和可键合性,便于电子装配。化学镀镍钯金是这种表面改性最理想的方案。在HTCC表面进行化镀的相关文献较少,文中论述了在HTCC上沉积化学镍钯金镀层的原理,探讨了导致化学镍钯金沉积过程中出现的附着力问题的原因,为HTCC上化学镍钯金镀层的质量控制提供了方向指引。     

一种新型的密封技术—陶瓷密封

针对密封装置中存在的问题,概述了密封技术的种类和方法,从选用工程陶瓷材料制作密封元件出发,论述了陶瓷材料的密封特性,并举出了工业上使用密封结构的实例,说明利用工程陶瓷制作密封元件是可行的。     

一种新型制造加工手段——快速成型制造技术

介绍了快速成型制造技术的原理、实现方式、技术特点及发展前景。     

一种新型平面研磨机的研制与实验

根据研磨最佳运动学条件,结合现有研磨机,研制了新型行星轮式恒速率变向平面研磨机.研磨机具有被研磨表面各点研磨轨迹相同、速度相同,研磨运动方向恒速率变向的运动特性.利用研磨实验机进行了大量研磨实验,取得了很好的研磨效果,研磨表面Ra可至纳米级.     

大尺寸LTCC 基板高钎透率焊接工艺研究

低温共烧多层陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC）技术在军工电子领域的应用越来越广泛,但是大尺寸多腔体LTCC 基板的钎透率一直是制约LTCC 基板应用范围进一步扩展的重要因素。文中研究了基板可焊性、平面度以及回流焊接工艺等因素对LTCC 基板钎透率的影响规律,并在此基础上完善了大尺寸多腔体LTCC 基板的回流焊接工艺。基板与壳体焊接一次成形,有效控制了焊料流淌;基板钎透率达到95% 以上,避免了对焊缝和多余焊锡的返工返修工作。这些都推动了大尺寸多腔体LTCC 基板在微波组件中的批量应用。     

水基流延法制备低温共烧陶瓷生带材料新工艺

为实现硼硅酸盐玻璃陶瓷基低温共烧陶瓷生带材料的低成本、安全无毒化生产,采用以水性乳胶作为粘结剂的水基流延工艺进行制备;采用数字旋转黏度计分别对分散剂、固相、粘结剂含量对浆料黏度的影响进行了研究,利用扫描电镜对烧结前后生带材料的微观形貌进行了分析.结果表明:利用硼硅酸盐玻璃+Al<,2>O<,3>粉体作为固相,苯丙乳液作为粘结剂,苯丙烯酸铵作为分散剂,甘油作为增塑剂,成功制备出了固含量高、稳定性好、干燥快的水基流延浆料;制备的生带材料表面光滑、强度高,容易在室温下叠层,经过850℃×30 min烧结,其致密度可以达到96.45%.     

平面磁技术发展概况

为提高高频功率变换器功率密度和实现电力电子系统集成,减小磁元件的体积是关键。平面磁技术是近年来研究的热点。本文重点介绍近年来平面磁技术的发展概况,包括平面电感、平面变压器、磁元件和电容集成等技术。     

基于MEMS轻型陶瓷基片X波段微带天线的研究

通过对空中通信节点设备中X波段天线的设计，应用天线理论和MEMS技术进行研究，得到了平面阵列8个单元组成的天线，其性能满足了要求,并为空中通信节点设备中C波段、L波段轻型化天线的设计与制造提供了有效的方法。所研制的微带天线的实验结果，与应用HFSS软件计算仿真的结果基本一致。     

信息化制造中的数控技术

本文从信息制造的角度,说明信息化制造过程中数控技术的发展以及STEP-NC数控加工模式的产生与特征。通过对STEP-NC中信息交互的分析,提出了一种基于STEP-NC的数控信息加工模式。     

基于氮化铝HTCC基板的化学镀镍硼工艺研究

氮化铝(AlN)高温共烧陶瓷(High Temperature Co-fired Ceramic,HTCC)基板具有高的热导率以及与芯片匹配的热膨胀系数,是高功率多芯片组件首选的基板材料和封装材料。为了满足封装要求的良好钎焊性能,文中采用化学镀工艺在氮化铝HTCC基板钨导体表面沉积了化学镍钯金镀层。文中对化学镀镍溶液体系和高温热处理的工艺条件进行了研究,对化学镍层的厚度进行了优化。结果表明,高温热处理促使薄镍层向基板表面钨导体扩散,进而提高化学镀层与基底之间的附着力,镀层附着力良好,满足金丝键合和锡铅焊的要求,为微波高功率组件的研制提供了技术支撑。     

烧结技术对氮化硅基陶瓷显微结构和性能的影响

研究了烧结技术对氮化硅陶瓷显微结构和力学性能的影响。合适的工艺参数能促使β-Si3N4柱状晶生长,长径比增大,使材料的抗弯强度和断裂韧性增加。     

计算机集成制造技术在陶瓷业的应用

陶瓷产品计算机集成制造技术对提高陶瓷企业的产品开发能力,制造能力、管理水平,以及改造传统产业均有重要的意义和作用。针对产品制造过程中的特点,建立了一种陶瓷产品计算机集成制造系统的体系结构,开发了陶瓷企业管理信息系统的集成技术、陶瓷产品的计算机辅助全过程设计的集成技术、陶瓷产品模具制造过程的数字化技术、陶瓷虚拟产品技术和陶瓷产品逆向工程技术等关键技术。并以重庆兆瓷有限公司为应用企业,实施了我国陶瓷行业第一个CIMS应用示范工程。