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[成果] 1800120566 上海
TN7 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:开发了大偏转角度下可实现高反射效率和高衍射效率的硅基液晶芯片。开发了适用于通信波段的大折射率差、大介电常数与低吸收率的液晶材料,利用小像素尺寸的高分辨率硅基液晶芯片精确控制液晶折射率分布,通过大相位延迟硅基液晶芯片实现高反射效率(80%)和高衍射效率(55%)的空间光束大角度(4.5°)偏转;并通过优化渐变式折射率分布的液晶反射镜架构设计,精确控制出射偏转角,实现了满足8×16端口WSS器件需求的硅基液晶芯片。开发了低损耗的中心波长和带宽同步可调级联微环谐振器。开发了可以实现带内平坦度小于0.5分贝通道平坦与带边陡直滤波特性的级联微环谐振器;研究串联级联微环谐振器结构的游标效应,实现了大范围的中心波长可调;同时通过两级串联级联微环谐振器结构的“失谐”,实现滤波曲线大范围的带宽可调。开发了具有高消光比和高器件容忍度的偏振分束器件。通过偏振模式的转换与分离,利用Y分支光路分配的复用,实现芯片的偏振依赖要求。实现了高消光比和高器件容忍度的光栅辅助反向偏振分束器与基于弯曲波导耦合的超紧凑偏振分束旋转器,同时实现了TE偏振与TM偏振的分束旋转功能。开发的器件偏振转化效率高、耦合长度短、插损小、串扰值低。
[成果] 1800120682 山东
TN7 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:该项目从2008年研究至今,对有源电力滤波器的切换控制方法进行了系统研究,取得了可观的研究成果,在项目研究期间,项目组先后发表学术论文16篇,申请发明专利6项。项目前期,在单相有源电力滤波器的非线性切换控制研究中,针对线性控制策略造成的有源电力滤波器补偿误差,利用非线性动力学的切换系统理论,提出了一种APF切换控制的新方法。通过与传统线性电压控制策略进行仿真比较,结果验证了该方法的合理性和有效性。在单相有源电力滤波器的非线性切换控制理论基础上,结合APF的混杂特性和饱和非线性对系统稳定的影响,利用切换系统的特点研究了三相APF的饱和控制问题,通过引入切换系统和状态饱和稳定性理论提出了APF建模和控制的新方法。在前述研究基础上,为了提高并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter, SAPF)的电流跟踪性能,提出一种基于空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制算法。由于SAPF参考指令是电流值,而SVPWM参考指令是电压值,因此本研究根据电流电压内在关系将SVPWM控制算法与SAPF的参考指令电流相结合,通过改变SVPWM调制方式减少功率器件的开关次数,从而降低功率器件的开关损耗,提高控制性能。项目研究中期,在有源电力滤波器饱和切换控制以及空间矢量脉宽调制控制方法的基础上,研究了将切换和空间电压矢量控制算法相结合并应用于三相有源电力滤波器的方法。此外,考虑到饱和非线性对系统稳定的影响,该研究还将切换和空间电压矢量控制相结合的算法应用于考虑饱和限幅的三相有源电力滤波器的控制当中。在项目后期,先是针对基于李雅普诺夫的三相四开关APF切换控制方法进行了深入研究。该方法在复平面中进行控制,每个子系统确定一个误差电流变化率矢量。首先判定误差电流与每个误差电流变化率间的夹角关系,然后切换合适的子系统以满足稳定性理论。与三相四开关SVPWM调制算法相比,该算法省去了繁琐的调制过程,仿真和实验结果均验证了控制算法的有效性。接下来,为了提升有源电力滤波器功率器件的可靠性,项目组在三相四开关有源电力滤波器以及混合有源电力滤波器的基础上,提出了一种新型的有源电力滤波器拓扑结构,即三相四开关混合有源电力滤波器。并搭建了一台实验样机,仿真和实验均验证了所提拓扑的有效性。项目末期,项目组针对混合型有源滤波器的控制方法进行了更加深入的研究。基于backstepping的方法提出了一种应用于并联型混合有源电力滤波器(SHAPF)的控制方法,仿真和实验都验证了该算法有良好的稳态以及动态补偿效果。成果创新性:采用状态反馈的切换控制,实现直流侧电压和电流补偿的统一控制,省去了单独的电压控制环节,从而使系统简单,避免了控制系统参数的整定。加入饱和非线性环节,解决了APF不具备对输出补偿电流的过载抑制能力,同时引入的状态饱和稳定性设计,保证了系统的稳定性。提出一种可抑制电压畸变影响的谐波电流检测方法,即改进的单位功率因数UPF(unite power factor)谐波电流检测方法。此方法无需进行坐标变换,因此算法简单,并且当负载发生变化时,也有很好的动态响应性能。为减少电压畸变对系统的影响,将锁相环引入了谐波电流检测方法中,因此改进了UPF方法。研究了空间矢量脉冲宽度调制SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)方法。三相并联型有源电力滤波器(SAPF)的参考指令是电流值而SVPWM参考指令是电压值,因此提出了如何用SVPWM跟踪控制SAPF补偿电流参考值的方法,并且通过构造Lyapunov函数,分析了SVPWM控制的SAPF的稳定性。研究了基于LCL滤波器的三相APF的SVPWM控制方法,并且根据基于LCL滤波器的SAPF的拓扑结构,找到了SVPWM的参考电压和三相SAPF参考电流之间的关系。通过二者之间的关系式,将SVPWM控制算法应用于基于LCL滤波器的SAPF中。并且通过构造Lyapunov函数,依据Lyapunov相关定理,分析了SVPWM控制的基于LCL滤波器的SAPF的稳定性。APF的非线性系统通过开关的控制可分为多个线性的动态子系统,成果将切换控制与空间电压矢量控制方法结合起来,设计了一种简单易行的算法。只需将三相电源电压分为六个扇区,然后利用李雅普诺夫函数方法及全局渐进二次稳定理论,找出一个非常简单的切换律,大大简化了算法。该算法由于合理的运用零矢量,因此明显的降低了逆变器的开关损耗。在实际工程中,各个参数都有额定值的限制,因此均会受到饱和非线性的影响。基于实际工程中出现的问题,提出了一种新的考虑饱和限幅的三相APF的控制方法。根据Lyapunov相关定理、凸集理论、凸组合条件将切换控制和SVPWM控制方法相结合,为考虑饱和限幅的三相APF找到了一种新的、简单的稳定性判据。该算法由于合理的应用零矢量,因此明显的降低了逆变器的开关损耗。通过详细分析空间电压矢量图、误差电流矢量以及误差电流变化率矢量之间关系,把复平面引入到李雅普诺夫稳定性定理。在此基础上提出了一种应用于具有容错作用的三相四开关APF切换控制策略,并且设计了合理的直流侧电压保证了系统的稳定性。针对三相四开关有源滤波器直流侧电压较高的缺点,考虑到无源滤波器和有源滤波器两者的优点,对原有的三相四开关滤波器改进,提出了三相四开关混合滤波器。该型四开关APF直流侧电容只需承受很小的电压,改善了原来容错四开关滤波器的不足,同时该拓扑也可作为混合六开关滤波器的一种容错拓扑。成果独占性:目前对APF控制策略的研究通常都是先进行线性化的处理,忽略非线性部分,然后再统一建模得到APF的周期平均模型。如无差拍控制、单周控制等控制方法都是基于周期平均模型提出的。但是APF是一类非线性切换系统,所以上述控制方法无法精确的获得APF的运动规律,存在着参数依赖性严重、控制器实现复杂、有较长的时间延迟导致的补偿效果不理想等问题。同时,APF的非线性系统通过开关的控制可分为多个线性的动态子系统。因此,成果在研究中将SVPWM控制算法与切换控制算法进行了结合,同时申请了专利保护,技术难度较高,难以获取或复制。在实际工程中,各个参数都有额定值的限制,因此均会受到饱和非线性的影响。若超过系统的额定值,传统的处理方法是将设备切除或者设置设备以额定值运行。但是将设备切除成本较大,不经济。若设置设备以额定值运行可能会使原本稳定的系统变得不稳定,并且产生新的平衡点以及极限环等。基于实际工程中出现的问题,成果在研究中设计了考虑饱和限幅的三相APF的切换控制方法,同时申请了专利保护,技术难度较高,难以获取或复制。成果盈利性:该新型有源电力滤波器应用的被补偿的谐波阶次达到任意次,装置效率大于等于0.95,补偿效果大于总畸变的80%,不存在过载问题,当系统中谐波较大时仍可继续运行。系统阻抗与频率发生波动时,不会影响补偿效果,不会产生谐振现象,且对外电路的谐振具有阻尼作用,相比传统滤波装置,性能显著提高。成果持续性:项目先后针对单相有源电力滤波器的非线性切换控制方法到三相有源电力滤波器的饱和切换控制方法进行了深入研究。项目在单相有源电力滤波器的非线性切换控制研究中,针对线性控制策略造成的有源电力滤波器补偿误差,利用非线性动力学的切换系统理论,提出了一种APF切换控制的新方法,并进行了仿真实验,经过APF补偿后,电网电流已经近似补偿成标准的正弦波形,补偿电流几乎完全跟踪了指令电流。该初期研究阶段的实验结果已经达到了比较好的效果,为后续更高级别切换控制方法的研究及实验的进行奠定了坚实的理论和实践基础。项目组后期在切换控制研究基础上,已经着手研究三相四开关混合有源电力滤波器的控制方法,并取得了可观的成果。综上,项目具备较强的技术储备以及可持续创新能力及潜力。成果先进性:与国内外相关技术比较,应用切换控制方法的新型有源电力滤波器具备如下先进特点:1. 更高效率、更低损耗:(1)12 脉波变流技术,电流跟踪速度高、纹波低、损耗低;(2)DSP 与FPGA 协同控制,响应时间在80uS 以内;(3)谐波滤除率高,对目标谐波,有效滤除能力可达97%;(4)同时滤除多达20 种谐波,最高可滤除至64 次谐波;(5)精心设计的LCL 输出滤波器,保证效率更高,损耗更低。2. 更强适应能力:(1)先进的切换控制算法,不需现场整定参数,保证系统在各种复杂现场的快速性和稳定性;(2)先进的谐波电流检测算法,能够同时适用于三相三线APF 和三相四线APF,在电压畸变和三相电流不平衡的情况下仍能有效工作;(3)自动识别检测电网容性电流,可与电容补偿柜并联运行,不会产生谐振。3. 更多功能模式: (1)可设定的谐波分次补偿功能;(2)谐波无功综合补偿,具有“滤除谐波与无功”、“只滤谐波”、“只补无功”三种工作模式,满足各种配电系统补偿需求;(3)平衡补偿功能,可平衡各相之间的负载电流;(4)RS485 接口,标准MODBUS.RTU 通讯协议,计算机远程监控功能。4. 系统运行更加稳定可靠:(1)光纤驱动,安全、可靠、抗干扰能力强;(2)严格热设计,确保系统运行安全可靠;(3)FPGA 硬件逻辑保护,响应速度快,配合软件保护,实现多重保护功能;(4)输出容量满载后自动限流,无过载之忧;(5)故障自诊断功能;(6)历史事件纪录功能。5. 功率密度更高,安装维护更加简单:(1)变流器模块化设计,功率密度高、安装维护方便;(2)输出容量大,单机输出容量可达600A;(3)可以多机并联运行,满足各种补偿容量需求;(4)可选择的源电流或负载电流检测方式,便于现场安装。综上,该新型有源电力滤波器具备较强的市场推广及替代优势。
[成果] 1800120064 北京
TN4 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:围绕碳纳米管集成电路发展的主要问题,以实现低成本、高性能、低功耗、多功能碳基芯片为目标,在碳基及相关材料、器件制备及相关物理、系统集成等几个方向展开研究。主要研究内容包括:碳基纳电子材料,特别是碳纳米管材料的可控制备和加工;碳基纳电子器件及集成技术,重点解决这些器件规模集成所面临的问题,探索弹道对称CMOS电路在数字逻辑电路中的优势;碳基纳米光电器件与光互联。项目主要技术创新点:在碳纳米管可控制备、碳纳米管CMOS器件、高性能碳纳米管集成电路、碳纳米管级联光探测器四个方面取得了重要突破,主要成果包括:(1)高性能无掺杂碳纳米管CMOS器件。发展了一种无掺杂的碳纳米管CMOS器件制备技术,放弃了传统掺杂的方法,直接采用接触电极控制器件的极性。(2)碳纳米管集成电路探索。在碳纳米管电路设计、碳纳米管集成电路在规模和性能方面的优势和潜力等方面进行探索。找到了能够充分发挥碳纳米管器件特性的电路构建方式:传输晶体管逻辑(PTL)。(3)单一手性碳纳米管可控制备。提出了一种实现单壁碳纳米管结构/手性可控生长的方案。发展了一类钨基合金催化剂,其高熔点的特性确保了单壁碳纳米管在高温环境下的生长过程中保持晶态结构,其独特的原子排布方式可用来调控生长的碳纳米管的结构,从而实现了单壁碳纳米管的结构/手性可控生长,利用这种方法生长出了含量高于92%的(12,6)型碳纳米管(Nature,510,522-524)。(4)碳纳米管光电子器件。提出并采用非对称接触电极的办法构建了碳纳米管二极管,进而实现了高性能的发光和光电转换器件。
[成果] 1700240736 广西
TN6 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:产生电磁波吸收的方式很多,例如高阻抗表面、手征媒质外衣以及铁氧体材料等,但是这些材料都表现出各自的缺点:对于高阻抗地面,在电磁波传播方向需要金属层;手征媒质外衣的结构尺寸较大,与吸收电磁波的波长相当;铁氧体材料缺乏精确的调谐性能。采用新型超介质材料的结构单元具有亚波长尺寸,由此制作的微波/THz 波电磁吸收器能有效避免上述各类吸波材料的缺点,而且基于超材料的吸波器还具有结构小、重 量轻等优点。因此,开展微波/THz 波电磁吸收器的研究具有重要的理论和应用价值。尤其对于 THz 波,自然界又很难找到对其吸收效果好的材料,而在 THz 光谱检测、THz 成像等领域,需要在某一频段具有多频带吸收特性的电磁材料。另一方面,对微波/THz 波吸收器的研究主要集中在单一吸收峰和多层堆叠结构的范围内,这大大限制了吸收器的应用。基于此,该项目提出全面系统 地研究具有多带单层超薄结构的微波/THz 吸收器的新设想。分析吸收器吸收电磁波的物理机理, 探索实现具有多频带、高吸收率、对入射电磁波极化特性以及入射角度不敏感等优良电磁特性的 新型超介质吸收器的技术途径,并研制实验样品,开展实验研究。该项目的研究成果为研制新型 多频带微波/THz波超介质吸收器奠定理论和实验基础,并提供技术方案。
[成果] 1700240806 广西
TM5 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:高容量、小体积是当今铝电解电容器发展趋势,根据平行板电容器静电容量公式,在电极间距和介电常数已经确定的情况下,要想提高比容就只有提高电极的实际表面积,而电极的实际表面积是由腐蚀发孔决定的,但是仍然存在一个问题就是腐蚀发孔不一定非常均匀,而且在箔的表面和孔洞里面都有很大部分过腐蚀,导致铝箔变薄、孔洞畸形甚至有一些串孔,这些在一定程度上都限制了比容的提高,因而在化成方面如果能让铝凝胶在电场作用力下反析于箔面,就能在一定程度上修补这些缺陷,相应地提高比容。技术原理及性能指标:该发明提供一种提高化成箔比容的铝凝胶反析方法,它能够修复铝箔在腐蚀生产过程中由于过腐蚀而造成的表面腐蚀过量、串孔、孔洞不均等问题,增加铝箔的表面积,达到提高比容的目的,通过铝凝胶反析法能够提高化成箔比容1~15%。该发明通过以下技术方案达到上述目的:一种提高化成箔比容的铝凝胶反析方法,包括如下步骤:第一步:腐蚀箔预处理,将腐蚀箔用纯水清洗干净放在460~580℃的高温中焙烧10~30min,取出冷却密封保存备用;第二步:含有铝凝胶的化成液的制备,将预处理后的腐蚀箔以0.05~0.10A/cm<'2>在化成液中形成10~30min,重复形成1~3次,此时该化成液为澄清状或为悬浊状,pH值为4~8之间,其中铝凝胶主要含有[AlO2]-、[Al(OH)4]-、[Al6(OH)14(OH)7]2-离子;第三步:将预处理后的腐蚀箔放在含有铝凝胶的化成液中按照常规三段化成方法进行化成。技术的创造性与先进性:该发明的突出优点在于:在化成过程中,铝凝胶反析于箔面,从而修复铝箔在腐蚀生产过程中由于过腐蚀而造成的表面腐蚀过量、串孔、孔洞不均等问题,增加铝箔的表面积,达到提高比容的目的,通过铝凝胶反析法能够提高化成箔比容1~15%。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该发明提供一种提高化成箔比容的铝凝胶反析方法,它能够修复铝箔在腐蚀生产过程中由于过腐蚀而造成的表面腐蚀过量、串孔、孔洞不均等问题,增加铝箔的表面积,达到提高比容的目的,通过铝凝胶反析法能够提高化成箔比容1~15%。项目成果于2015年开始在生产线上逐步推广应用,技术达到成熟应用阶段。该发明技术主要应用于铝电解电容器用阳极化成箔的制造。应用情况及存在的问题:该发明技术成果已推广应用,形成了年产60万m<'2>阳极化成箔的生产能力,化成后每年可新增产品销售收入3200万元、新增利润310万元、新增税金91万元,具有良好的经济效益。历年获奖情况:无。
[成果] 1700240805 广西
TM5 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:由于铝是非常活泼的金属,其表面非常容易生成保护性的氧化膜。为了生成垂直于铝箔表面生长的隧道孔,中高压电子铝箔必须具有{100}织构,为了获得{100}织构,铝箔需要在500-600℃进行长时间退火处理。然而,在该退火处理过程中,铝箔表面的氧化膜变得更为致密,成为后续电解腐蚀发孔的障碍。因此,在传统的中高压铝箔电解腐蚀发孔时,必须进行预处理将这层致密的氧化膜除去,形成新的含有大量缺陷的薄膜以利于隧道孔的形成。在电沉积锡晶核时,由于经过在500-600℃长时间退火的铝箔表面存在致密的氧化膜,因此不可能在其表面直接沉积出锡晶核。该发明的关键技术之一就是经过预处理除去铝箔表面的致密的氧化膜,形成新的含水薄膜。在电沉积锡的过程中,锡离子可以通过这层含水薄膜,在铝表面沉积出锡晶核。技术原理及性能指标:该发明涉及铝电解电容器用中高压阳极铝箔的制造领域。该发明将表面没有富集电位较正元素的中高压铝箔进行预处理,除去表面的氧化膜,或除去中高压铝箔表面富集电位较正元素的合金层,形成新的含水膜,采用快速电沉积,在铝箔表面电沉积出弥散的锡晶核。采用该发明的表面电沉积弥散锡晶核的中高压电子铝箔,在电解腐蚀中可以提高隧道孔发孔的均匀性,降低铝箔的自腐蚀减薄,因而可以显著提高铝箔的比电容和抗折弯性能。技术的创造性与先进性:根据铝箔的表面情况,该发明的中高压电子铝箔电沉积弥散锡晶核的方法可以分为两大类:第一类,采用表面没有富集电位较正元素的高纯中高压铝箔,可在高纯水、碱溶液、或磷酸溶液中、或电化学抛光液中、或硝酸溶液中进行预处理,除去表面的氧化膜,在铝箔表面形成新的含水薄膜,采用快速电沉积技术,锡离子可以穿透铝箔表面的含水薄膜,在铝箔表面沉积出弥散的锡晶核。具体过程:将不含铅的高纯铝箔置于温度为60-100℃的高纯水中水煮5~50秒, 或将不含铅的高纯铝箔置于温度为15~70℃浓度为1wt.% ~5wt. %的碱溶液中处理5~30秒,或在温度为15~70℃浓度为30vol. %~50vol. %的硝酸溶液中处理10~40秒,或在温度为40~70℃含有40vol. %~70vol. % 磷酸+30vol. %~50vol. % 硫酸1vol. %~3vol. % 丙三醇混合溶液中进行电解抛光处理,抛光电流密度为30mA/cm<'2>~120mA/cm<'2>, 抛光时间为10~60秒,或在40~60℃浓度为3wt. %~6wt. %的磷酸溶液中处理30~60秒,除去表面的氧化膜并形成新的含水膜。之后,将上述处理好的含有含水薄膜的铝箔置于电镀锡液中进行电镀,电沉积弥散锡晶核电解液成为:0.5wt. %~5wt. % 三水合锡酸钠0.05wt. %~0.2wt. % 醋酸钠;电镀使用温度为40~70℃,以石墨为阳极,以表面形成了新的含水膜的中高压铝箔为阴极,电沉积弥散锡晶核时铝箔带电进入电解液,其中电沉积的电流密度为25mA/cm<'2>~70mA/cm<'2>, 电沉积时间为5~30秒。第二类,采用铝箔表面富集电位较正元素的中高压铝箔,在碱溶液、或磷酸溶液、或硝酸溶液中进行预处理,除去中高压铝箔表面富集电位较正元素的合金层,在铝箔表面形成新的含水膜;采用快速电沉积技术,在铝箔表面沉积出弥散的锡晶核。具体过程:将含铅的高纯铝箔置于温度在30~70℃浓度为5wt. %~12wt. %的碱溶液中处理60~120秒,或在40~60℃浓度10wt. %~20wt. %的磷酸溶液中处理60~120秒,除去中高压铝箔表面富集电位较正元素的合金层,然后在温度为30~70℃浓度为30vol. %~50vol. %的硝酸溶液中处理10~40秒在铝箔表面形成新的含水膜。之后,将上述处理好的含有含水薄膜的铝箔置于电镀锡液中进行电镀,电沉积弥散锡晶核电解液成为:0.5wt. %~5wt. % 三水合锡酸钠0.05wt. %~0.2wt. % 醋酸钠;电镀使用温度为40~70℃,以石墨为阳极,以表面形成了新的含水膜的中高压铝箔为阴极,电沉积弥散锡晶核时铝箔带电进入电解液,其中电沉积的电流密度为25mA/cm<'2>~70mA/cm<'2>, 电沉积时间为5~30秒。该发明针对在铝箔表面沉积电位较正的疏松的金属薄层在阳极电解腐蚀中存在的问题,发明了在铝箔表面沉积弥散锡晶核的新方法。原方法存在的问题主要为:这种疏松的金属薄层虽然可以改善铝箔发孔的均匀性,但会加速铝箔表面的自腐蚀,导致铝箔的减薄,不仅不利于大幅度提高腐蚀箔的比电容,而且降低了铝箔的利用率和腐蚀箔的力学性能,在该发明中,通过使沉积的弥散锡晶核的面密度略微大于需要发孔的面密度来解决上述问题,其原理和技术优势如下:弥散锡晶核与铝箔之间构成微电池,在阳极电解过程中,这些微电池成为优先产生隧道孔的活性位置,可以控制发孔的密度,提高发孔的均匀性,降低并孔的发生,因而可以显著提高腐蚀铝箔的比电容。由于弥散锡晶核与铝箔之间构成微电池的数量比沉积疏松的金属薄膜的大幅度下降,除发孔位置外,铝箔其它表面的微电池很少,因此除发孔位置外,铝箔其它表面的自腐蚀减薄量下降,可显著提高腐蚀铝箔的利用率和机械性能。 采用该发明的沉积弥散锡晶核的铝箔进行阳极电解腐蚀时,由于铝箔绝大部分表面为高纯铝,因而对腐蚀溶液的杂质不敏感,即可允许腐蚀溶液中含有较高的杂质含量,不会造成显著的铝箔自腐蚀减薄,降低了铝箔腐蚀溶液工业控制的难度,可提高铝箔工业腐蚀产品的质量。该发明的沉积弥散锡晶核的方法可以作为制造中高压电子铝光箔的最后处理技术,制造新型的中高压电子铝光箔;也可以作为制造中高压电子铝腐蚀箔的前处理技术,制造高质量的中高压电子铝腐蚀箔。技术的成熟程度,适用范围和安全性:采用该发明的表面电沉积弥散锡晶核的中高压电子铝箔,在电解腐蚀中可以提高隧道孔发孔的均匀性,降低铝箔的自腐蚀减薄,因而可以显著提高铝箔的比电容和抗折弯性能。项目成果于2014年7月开始在生产线上逐步推广应用,技术达到成熟应用阶段。该发明技术主要应用于高压高容铝电解电容器用阳极腐蚀箔的制造。应用情况及存在的问题:该发明技术成果已推广应用,形成了年产60万m<'2>阳极腐蚀箔的生产能力,化成后每年可新增产品销售收入3000万元、新增利润300万元、新增税金90万元,具有良好的经济效益。该发明相对于传统的腐蚀方法,优势在于可以控制发孔的密度,提高发孔的均匀性,降低并孔的发生,因而可以显著提高腐蚀铝箔的比电容。与日本等发达国家相比还有一定差距,主要表现在产品性能参数一致性和稳定性不及日本同类产品,仍需努力改善提高。历年获奖情况:无。
[成果] 1700240329 广西
TN4 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:SOI(Silicon On Insulator,绝缘衬底上的硅)功率器件具有高的工作速度和集成度、可靠的绝缘性能、强的抗辐照能力以及无可控硅自锁效应,广泛用于电力电子、工业自动化、航空航天和武器装备等领域。SOI功率器件的击穿电压由电场沿耐压长度进行电离积分计算得到,取决于纵向耐压和横向耐压中的较小者。SOI横向耐压的设计原理可沿用成熟的硅基原理和技术,例如RESURF(Reduce SURface electric Field,降低表面电场)、横向变掺杂、场板和超结结构等。而由于介质埋层阻止了器件的耗尽区向衬底扩展,所以SOI纵向耐压只能由顶层硅和介质埋层承担。但是受器件结构、自热效应以及工艺的限制,顶层硅和介质埋层都不能太厚,所以导致纵向耐压较低,成为限制横向SOI功率器件和集成电路发展及应用的主要原因。一种线性间距分布固定电荷岛SOI耐压结构,包括自下而上依次叠放的衬底层、介质埋层和有源层,其不同之处是:还进一步包括多个浓度大于等于1×1013cm-2的高浓度固定电荷区;这些高浓度固定电荷区由介质材料形成,且电荷极性为正;这些高浓度固定电荷区均位于介质埋层上部,且相互之间呈间断设置;在横向耐压方向上,每2个高浓度固定电荷区之间的间距呈线性递减或递增。 多个高浓度固定电荷区的间距呈线性分布,进一步提高漂移区掺杂浓度,降低导通电阻。高浓度固定电荷区的材质为介质,可以直接采用离子注入的方式实现,而且注入的正离子在介质埋层中扩散系数非常小,近似为固定电荷,几乎不受后续高温工艺得影响,同时与常规CMOS/SOI工艺完全兼容,工艺实现简单;此外,由于高浓度固定电荷区的材质为介质,与现有的改变介质埋层形状的结构相比,不会采用过多的绝缘材料,也就没有附加的自热效应产生。
[成果] 1700241221 广西
TN4 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:该课题来源于广西自然科学基金面上项目。课题背景:是考虑到医学应用中有线监护的繁琐不便而传统的无线方案又难以满足现代医学检测的需要,该课题基于超宽带(UWB)低功耗、低辐射、高速率、抗多径干扰以及频谱共享等优点,研究了UWB 医疗无线体域网相关技术, 内容包括:UWB 通信体制、信道建模、UWB 收发信机系统设计以及集成电路设计,以满足移动健康(M-Health)系统的微型化、便携式与远程化的需要。课题研究了体域网UWB 信号的近场传播和衰减特性,构建了适合于体域网的UWB 无线通信信道模型;在综合M-Health 系统对多址、功耗、传输速率、误码率、芯片面积等要求的基础上,研究了高紧凑UWB 天线、人体医学信息的采样、调理与转换等预处理技术以及适合体域网的收发信机结构及其集成电路理论。基于M-Health系统低功耗、智能化与微型化的需要,利用CMOS 工艺设计了一系列紧密相关的芯片,包括UWB 收发信机射频前端芯片、医学信号的预处理芯片和在片电源管理芯片。该课题的相关研究属于集成电路基础理论及其应用研究,就技术成熟程度而言,属于前沿性课题的理论与实验测试验证研究,可以作为产品研究与开发的参考和重要基础,适用范围是移动健康监护系统集成电路,安全性良好。在课题执行期间,团队成员共计在国内外期刊和重要的国际学术会议上发表论文18篇,期刊论文所属刊物均为核心期刊及以上,其中EI 共计7篇。此外,有10项成果获得国家发明专利或者实用新型专利。该课题暂未实现成果转让和成果应用,暂未获得相关奖励。但课题组将继续推进已获得的成果的技术转让和应用。该课题考察了UWB 医学信号在以人体为中心的可穿戴式和可植入式医疗无线体域网(MWBAN)内的传播特性与信道模型,特别是多径环境下收发信端之间的可靠数据传输与系统同步特性,建立了相应的信道模型并进行了仿真验证。在该基础上,开展了应用于移动健康(M-Health)监护与遥测系统的医学信息检测与处理电路的研究和设计,以及高速低功耗多址UWB 收发信机结构的研究,依据所建立的系统模型与模块架构,利用射频CMOS 工艺对其进行高度集成与仿真验证,考察不同传输速率、不同传输距离和多通道应用情况下的系统性能。课题组通过MPW 方式完成了CMOS 工艺下的多颗相关芯片设计与流片测试验证。
[成果] 1700390095 青海
TM5 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:经凯普松电子科技(青海)有限公司研发部研究人员历时近两年的研发,通过对静态试验、样品制作、试生产等阶段的分析、总结和改进,终于实现了857V铝电解电容器用化成箔产品的成功量产。该研究是以硼酸化成体系为基础,通过选择和应用添加剂,在化成过程中加速离子迁移,促进氧化皮膜的形成,增加水和氧化膜转化为γ'晶型氧化膜的能力,提升氧化膜γ'立方结构含量。另一方面,通过适当添加添加剂,改变了化成溶液的溶质组成及配方比例,提高了化成溶液的闪火电压。同时通过对生产工艺的研究开发,包括对工艺流程、配方(添加剂)、工艺控制参数、以及与新工艺相配套的设备的开发,实现化成箔生产工艺技术的进步和突破,提升超高压化成箔表面氧化膜耐超高压(耐电压大于或等于850伏)的能力。关键性能指标:耐电压≥850V,耐电压上升时间≤350S,水合后耐压上升时间≤60S。超高压化成箔产品主要应用于充电桩上。据统计,截至2014年底全国共建成充电桩3.1万个,为超过12万辆新能源汽车提供服务,车桩比约为4:1的,离1:1的标配差距甚远,因而用于充电桩的超高压化成箔市场前景广阔。成果达到国内领先水平。
[成果] 1700620186 广西
TN4 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:本课题来源于国家自然科学基金地区基金项目。课题背景是针对可穿戴式健康监护与遥测系统,用以监测诸如心电、体温、呼吸等人体重要的生理信号,并将这些信号通过无线方式进行发射与接收,即以人体为中心的无线体域网(WBAN)。传统的无线通信信道媒介与WBAN并不相同,其模型也难以适合WBAN,而且也不能满足可穿戴式系统长时间实时监控时所要求的微型化、低功耗、低辐射与高速率等。该项目通过信道建模与系统设计,建立一种新的可穿戴式无线体域网用UWB通信体制,并采用CMOS工艺将系统集成到芯片中。内容包括研究人体可穿戴式体域网UWB信号的近场传播和衰减特性,建立适合于无线体域网的UWB无线通信信道模型;研究传感信号的处理与适合于可穿戴式体域网用UWB通信系统的收发信机结构及其集成电路理论,满足微弱人体生理信号的检测要求以及多址、低功耗、高速率的无线监测系统的要求。)采用Fabless MPW方法,利用CMOS芯片来实现可穿戴式健康监护与遥测系统,考察在具有频变介质特性与多径效应的无线体域网中系统芯片的各项性能。本课题的相关研究属于集成电路基础理论及其应用研究,就技术成熟程度而言,属于前沿性课题的理论与仿真及其实验测试验证研究,可以作为产品研究与开发的参考和重要基础,适用范围是可穿戴式健康监护系统集成电路,安全性良好。在课题执行期间,团队成员共计在国内外期刊和重要的国际学术会议上发表论文31篇,其中EI共计10篇。此外,有12项成果获得国家发明专利或者实用新型专利。本课题暂未实现成果转让和成果应用,暂未获得相关奖励。但课题组将继续推进已获得的成果的技术转让和应用。本课题考察了生物医学工程与微电子技术这一交叉学科,利用UWB通信在与其他现有通信共享频谱的同时具有低功耗高速率及抗多径干扰等优点,在信道分析的基础上建立了适合于可穿戴式设备的新的UWB无线通信系统模型,在系统模型的指导下研究适合的医学信号处理模块与UWB射频收发信机,并采用0.18um CMOS工艺研发出了一系列半导体芯片。第一,研究了可穿戴式体域网中UWB无线通信信道,建立了可穿戴式无线通信信道的模型并对其冲激响应、功率延迟分布、误码率和路径损耗等重要性能指标进行了研究。并利用所建立的改进型幂律函数信道模型研究了人体通信的平均功率密度和比吸收率等,证明了UWB人体无线通信是可行的和安全的。第二,针对可穿戴式UWB WBAN射频收发系统的小型化和便携式等要求,提出和测试成功了一种新颖的具有两块非对称接地面结构的紧凑型UWB天线;研究了UWB射频信号的产生与接收方法,提出了一种多用户环境下去多址干扰的TH-PPM UWB数字接收机及方法。第三,研究了适合于可穿戴式生物医学系统的IR-UWB发射机和接收机架构及其电路,并对所提出的一系列电路进行了流片测试验证。第四,针对可穿戴式WBAN健康监护信号所具有的低幅度、超低频率、低信噪比等特点,首先进行了构架研究,设计制作了无线远程多用户心电监护PCB板级系统;并在此基础上提出了一系列适合生物医学信号处理的模拟前端芯片,如差分差值斩波前置放大器、高线性范围低带内衰减nA级低功耗OTA-C滤波器、全差分低谐波失真可变增益放大器等,并进行了流片测试验证。第五,针对可穿戴式WBAN健康监护系统的能量管理和模数转换的需要,设计了相关的芯片并进行了仿真与流片测试验证。
[成果] 1700440625 浙江
TN7 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:来源背景:5G-WiFi(802.11ac)是指第五代WiFi传输技术,运行在5Ghz无线电波频段。更高的无线传输速度是5G-WiFi的最大特征,是现在WiFi速率的三倍以上。5G-WiFi拥有解决网络拥堵、提升播放质量、更省电、信号品质更好的优点,是近期国际无线通讯产业重点研发的方向。由于国内外厂商纷纷在产品中加入对5G-WiFi功能的支持,5G-WiFi将迅速普及,具有广阔市场前景。该成果产品是5G-WiFi中重要的基础件,产品尺寸仅为原来同类介质滤波器的1/8,产品插入损耗低,通带波动小,阻带抑制高,性能优于LTCC滤波器,而声表滤波器又无法做到如此高的频率。主要技术指标:中心频率(MHz): 5245.0,5665.0;插入损耗(dB max): 3.0,3.0;通带宽度(MHz): ±95,±185;通带波动(dB max): 1.2,1.0;反射(dB min): 10.0,10.0。技术先进性:产品尺寸仅为原来同类介质滤波器的1/8,产品插入损耗低,通带波动小,阻带抑制高,性能优于LTCC滤波器,而声表滤波器又无法做到如此高的频率。应用了公司自行研发的两项发明专利(ZL201210267782.6,一种两相复合微波介质陶瓷材料及其制备方法;ZL201110457150.1一种中介电常数高Q值微波介质陶瓷及其制备方法)。技术应用成熟度:该成果产品显著特点尺寸小、阻带抑制,可应用于消费类电子产品的无线传输模块。该成果2016年1月至9月已实现销售收入超1800万元。
[成果] 1700440775 浙江
TN6 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品根据差分传输原理、分段式阻抗匹配和最短线路方法,优化金针排布,提高了信号传输速度;采用双层屏蔽罩结构,在连接器中部增设了金属屏蔽片,提高了抗干扰性能;采用小型化结构设计,上下两个端口可实现8对信号传输。产品具有信号传输速率高、性能稳定、散热性好等特点,在结构设计上有创新,相关技术已获实用新型专利4项,技术处国内同类产品领先水平。
[成果] 1700440777 浙江
TN6 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品采用差分阻抗原理,通过对插针的形状、结构和不同位置端子的宽度进行优化设计,改变了传输线路的分布参数,达到了阻抗匹配;金针引脚焊接位置上端增加了塑胶固定条,提升了焊接可靠性,并在上下PIN层塑胶固定条位置分别设置了方形凸块和凹槽结构。产品具有结构合理、性能稳定、体积小等特点,在结构上有创新,相关技术已获实用新型专利2项,技术处国内同类产品领先水平。
[成果] 1700440785 浙江
TN6 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:产品通过改进接头塑胶件和防水圈的结构,在接头塑胶件螺纹端中间设置较高的环形台,在防水圈环形端面设置凸台,使花篮与接头塑胶件抵紧,有利花篮尾端爪子与线缆夹紧;采用将螺母旋入接头塑胶件、接头塑胶件外部掏空结构设计,实现花篮推动防水圈轴向压缩,构成机械多重防水。产品具有使用可靠、寿命长等优点,相关技术已获实用新型专利1项,技术处于国内同类产品领先水平。
[成果] 1700440779 浙江
TN6 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品针对光通信高速传输的要求,采用分段式阻抗匹配和最短线路方法,对插针的形状和结构进行优化设计;在插芯中部上下端口和连接器中部增加了金属屏蔽片,在每个端口前部四周焊接内外双层屏蔽罩,提升了抗干扰性能。产品具有传输速率高、结构合理、性能稳定、散热性好等特点,在电路设计上有创新,相关技术已获实用新型专利4项,技术处国内同类产品领先水平。
[成果] 1700440781 浙江
TN6 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品插芯内部采用接地端子串联结构,各接地端子之间金属导体串联连接,减小了相互之间的电位差;对插针的形状、结构和不同位置端子宽度进行了优化设计,改变传输线路的分布参数,达到阻抗匹配;采用分体式壳体结构,降低了工艺难度。产品具有传输速率高、结构合理、性能稳定等特点,相关技术已获实用新型专利1项,技术处国内同类产品领先水平。
[成果] 1700440787 浙江
TN6 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:产品主要由接头组件、导电组件及密封固线组件等组成。防水圈采用三环结构,内圈与光伏线缆直接连接,两个外圈分别插入接头槽内、内壁与光伏线缆之间的缝隙中,防水圈装入接头后有多个干涉点,并通过螺母旋入接头,进一步提高了密封性能。产品具有安全性好、使用寿命长等优点,相关技术已获实用新型专利1项,产品技术处于国内领先水平。
[成果] 1700440373 浙江
TM5 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:该公司研制的圆筒形轴向金属化电容器以金属化聚酯膜作介质和电极,用阻燃胶带外包和环氧树脂密封,具有电性能优良,可靠性好,耐温高,体积小,容量大和良好自愈性能。该产品无感结构,用金属化聚酯薄膜作为电介质/电极绕制而成,导线采用镀锡铜包钢线(或软线),外层用聚酯胶带包裹,两端用环氧粉末密封;具有体积小、重量轻、容量范围广、自愈性能优异的特点;适用于直流和VHF级信号的隔直流,旁路和耦合;广泛应用于广播电视产品、邮电通信设备、电源网络、数据处理设备、测量仪器以及影响分频电路等各种电子电器设备中。
[成果] 1700440458 浙江
TN7 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:来源背景:开槽滤波器属于介质陶瓷滤波器的一种,用于微波通信领域。开槽滤波器从结构上来讲是属于组合式滤波器的范畴,但是和常规的组合式滤波器来比较的话又存在着区别,开槽和常规组合式滤波器一样使用多个同轴谐振器来作为滤波器的谐振腔,但是省略了常规组合式滤波器起耦合作用的电容片和连接电容片与谐振腔之间的引线脚,完全依靠谐振腔内部的耦合槽来实现滤波器的耦合。从结构上来讲更为简单和可靠,从性能上来说减少了多余的介质,有利于滤波器Q值的提高和取得更好的抑制效果。主要技术指标:1:插入损耗小于3.0 dB;2:带外抑制50.0 dB(10~800 MHz) 50.0 dB(800~1840 MHz) 30.0 dB(1840~1950 MHz) 45.0 dB(2210~3000 MHz) 40.0 dB(3000~3800 MHz) 40.0 dB(3800~4800 MHz)3:带内平坦度小于1.0 dB;4:带内驻波比小于1.6。技术先进性:该产品是由多个同轴谐振器组合而成,通过内部设计耦合槽进行耦合,具有单体式滤波器低损耗和近端髙抑制的优点,保持了多个谐振器拼接而成的滤波器特有的二次谐波高抑制的特点。耦合槽采用激光雕刻新工艺,提高了耦合槽的精度。该产品技术处于国内先进水平。技术应用成熟度:该成果产品实现了小批量使用,各项性能指标均满足客户需求,用户反馈良好。
[成果] 1700441075 浙江
TN7 应用技术 电子元件制造 公布年份:2017
成果简介:项目产品属于本年度“电子信息→微电子技术→集成电路产品设计开发→物联网、智能电网、移动智能终端、汽车电子等热点整机产品配套的单片集成电路”领域。项目产品系列芯片主要应用于手机、PDA、便携式音箱、多媒体音箱、便携式掌上电脑、蓝牙音箱等各种便携式终端音频系统。创新点:由于D类音频功率放大器为开关型放大器,输出级功率管在线性区和截止区之间转换,减小了在输出器件上的静态功率损失;采取免滤波PWM调制方式,在零差分信号输入的情况下,差分输出为零,负载上的电流纹波较为微小,因此产生比传统的PWM调制方式更低的静态功耗;优化功率管器件参数设计,将导通功耗和动态功耗的总和最小化,进一步提高效率;优化驱动级版图设计,尽量减小寄生参数对输出功率和功耗的影响,使得达到输出功率额定指标所需要的输出功率管尺寸最小化,这样既减小了设计成本,也减小了驱动功率管的动态功耗即应用成本,从而达到高效率驱动负载的目的。最终达到一种最优的效率指标,提升D类功放的转换效率,实现更低功耗的目标。
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