金丝楔形键合是一种通过超声振动和键合力协同作用来实现芯片与电路引出互连的技术。现今，此引线键合技术是微电子封装领域最重要、应用最广泛的技术之一。引线键合互连的质量是影响红外探测器组件可靠性和可信性的重要因素。基于红外探测器组件，对金丝楔形键合强度的多维影响因素进行探究。从键合焊盘质量和金丝楔焊焊点形貌对键合强度的影响入手，开展了超声功率、键合压力及键合时间对金丝楔形键合强度的影响研究。根据金丝楔焊原理及工艺过程，选取红外探测器组件进行强度影响规律试验及分析，指导实际金丝楔焊工艺，并对最佳工艺参数下的金丝键合拉力均匀性进行探究，验证了金丝楔形键合强度工艺一致性。
引线键合 楔形键合 超声键合 影响规律分析 wire bonding wedge bonding ultrasonic bonding analysis of influence law
河南科技大学信息工程学院, 河南 洛阳 471000
针对目标检测定位准确性受边框回归损失函数影响的特性, 设计基于IoU(Intersection over Union)的边框回归损失函数IAIoU(Included Aspect-ratio IoU)。该损失设计两项优化项, 将预测框与标注框并集与交集面积的差与两框最小闭包面积之比及与两框最小闭包面积平方之比的和作为第一项优化项, 避免两框包含时损失函数退化; 利用两框长宽比值之差作为第二项优化项, 生成更接近标注框的预测框。设计的损失应用于单阶段检测算法YOLOv3, 在红外飞机数据集上进行验证, mAP达到92.17%, 比原始YOLOv3提升1.37%。
红外飞机 目标检测 IoU损失 IAIoU损失 infrared aircraft object detection IoU loss IAIoU loss
1 沈阳化工大学, 辽宁省化工应用技术重点实验室, 沈阳 110142
2 沈阳化工大学, 辽宁省镁钙无机功能材料工程研究中心, 沈阳 110142
3 沈阳化工大学, 沈阳市镁钙资源利用技术重点实验室, 沈阳 110142
本文以硝酸铜为原料, 采用氨气沉淀法制备了多种形貌的碱式硝酸铜。研究了反应过程中温度、通氨时间和通氨速率对产品微观形貌和产品收率的影响, 在最佳反应条件, 即反应时间40 min、反应温度90 ℃、通氨速率500 mL/min时, 产品收率达到50%, 产品形貌为类六方片状, 分散性好, 粒径分布接近于正态分布。在产品中发现由纳米级碱式硝酸铜颗粒紧密排布而成的二维纳米网状结构, 上面分布有纳米级微孔。采用Morphology及CASTEP程序对碱式硝酸铜生长习性进行理论分析, 计算结果与实验吻合, 由温度引起的(001)晶面显露程度变化是导致宏观形貌不规则的重要因素。
硝酸铜 碱式硝酸铜 氨气沉淀法 纳米结构 形貌 copper nitrate basic copper nitrate ammonia precipitation nano-structure morphology
以1280×1024红外焦平面探测器为例，利用三维可视化实体模拟软件建立了包含冷指部件、陶瓷框架、探测器芯片的三维模型，并利用ANSYS仿真软件对模型(仅球形冷台结构与常规冷台不同，其余零件均相同)进行了仿真对比。研究结果表明，球形冷台结构通过增加冷台与制冷机接触面的面积可以实现更低的芯片热应力以及更小的芯片热变形，进而提高探测器芯片的可靠性。
红外探测器 有限元仿真 可靠性 infrared detector finite element simulation reliability
基于红外探测系统对小体积制冷型红外探测器的应用需求，提出了一种新型非真空制冷型红外探测器小型化封装技术。阐述了其结构和工艺设计要点，实现了组件封装并通过耦合J--T制冷器进行了相关性能测试。结果表明，本文所述的设计方案可实现128×128元(15 μm) InSb芯片封装，组件尺寸小于等于Φ20 mm×15 mm，重量约为5 g，性能比现有产品显著提升，探测成像性能可以满足使用要求。该组件的启动时间可达到4 s以内，蓄冷时间目前为6 s，制冷性能在后续研究中联合制冷器设计可以得到进一步优化。
非真空 红外探测器 小型化 封装技术 non-vacuum infrared detector miniaturization packaging technology
针对当前制冷型红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)探测器对制冷启动时间(快速启动)的要求，对影响探测器启动时间的具体因素进行了分析。结果表明，冷台零件的降温速度对探测器的启动时间有一定程度的影响。对当前国内导热材料进行了调研，找到了一种与红外探测器混成芯片相匹配的材料，并对该材料的初步工艺进行了验证。
导热材料 快速制冷 heat conduction material D60C D60C rapid cooling infrared focal plane array IRFPA
吉林大学电子科学与工程学院，集成光电子学国家重点联合实验室，吉林 长春 130012
金属卤素钙钛矿材料作为一种新型的半导体材料，因具有吸收截面大、载流子扩散长度较长、发光量子效率高、色纯度高以及发光波长可调等优势，在照明显示、太阳能电池、光电探测和生物成像等光电领域展现出广阔的应用前景。然而，钙钛矿材料仍然存在一些阻碍其在实际中应用的问题，比如：蓝光钙钛矿量子点的发光效率较低，红光钙钛矿的稳定性较差，Pb2+离子具有一定毒性。掺杂钙钛矿材料可以在一定程度上解决这些问题，同时可以提高其光学/电学性能。本文系统介绍了掺杂钙钛矿材料的合成，A位、B位以及X位离子掺杂或取代对金属卤化物钙钛矿光电性能和稳定性的影响，并对掺杂钙钛矿材料的应用进行了综述。
材料 金属卤化物钙钛矿 掺杂 光电特性 稳定性 激光与光电子学进展
2021, 58(15): 1516011
1 华中科技大学材料科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
2 恩耐激光技术(上海)有限公司, 上海 201203
采用波长为1070 nm的光纤激光, 对厚度均为0.2 mm的304不锈钢和T2紫铜超薄板进行了激光搭接焊。采用钢-铜-钢三层搭接方法时, 能得到良好的焊缝和较宽的工艺窗口。焊缝显微结构呈现出与焊缝边缘平行的黑色层状花纹。能谱分析结果表明, 焊缝下部的铜含量高于上部的。显微硬度测试结果表明, 接头硬度最低区域为铜层热影响区, 单侧热影响区的宽度在1 mm左右。拉伸试验结果显示, 断裂位置处于铜层热影响区, 其最大拉伸强度为213 MPa。
激光技术 激光焊接 超薄板焊接 异种金属 304不锈钢 T2紫铜
1 江南大学 物联网工程学院, 江苏 无锡 214132
2 南京大学 现代工程与应用科学学院, 江苏 南京 210093
近年来, 单片集成的多波长激光器阵列作为波分复用(WDM)系统的理想光源而成为研究热点。通过重构-等效啁啾(REC)技术实现了一种低成本的分布反馈式(DFB)激光器阵列光源模块, 采用掺铒光纤放大器(EDFA)对该激光器阵列的输出进行了光学放大, 并通过PID控制程序对光源输出进行稳定化调节。光源模块中各通道激光器的中心波长间隔均匀, 平均间隔为1.64 nm, 波长间隔的误差小于0.2 nm。光源所输出的总光功率大于50 mW, 输出光功率变化小于0.02 dBm。
DFB激光器 波分复用 激光器阵列 重构-等效啁啾 DFB lasers WDM laser array reconstruction-equivalent-chirp 红外与激光工程
2016, 45(11): 1105004
