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电子封装低温互连技术研究进展

中国有色金属学报 2023年第4期33卷 1144-1178页

作者：黄天甘贵生刘聪马鹏江兆琪许乾柱陈仕琦程大勇吴懿平重庆理工大学重庆特种焊接材料与技术高校工程技术研究中心重庆400054 金龙精密铜管集团股份有限公司重庆404000 华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074

电子产品作为现代电子行业的产物,已逐渐成为社会发展的主导力量,在电子产品封装过程中,电子器件的封装温度过高会产生较大的热应力,进而降低其可靠性。随着电子器件趋于微型化、高功率化、高集成化,其服役温度越来越高,如何解决电子器... 详细信息

电子产品作为现代电子行业的产物,已逐渐成为社会发展的主导力量,在电子产品封装过程中,电子器件的封装温度过高会产生较大的热应力,进而降低其可靠性。随着电子器件趋于微型化、高功率化、高集成化,其服役温度越来越高,如何解决电子器件“低温封装、高温服役”这一问题已迫在眉睫。本文就低温电子封装材料及方法,从封装母材、连接材料及连接方法三个方面进行总结,指出只有从母材、焊材及焊接方法同时入手,才能达到最佳技术效果,提出在母材表面制备链长更长的、易去除的临时保护层,采用烧结纳米银、纳米铜或瞬时液相混合焊料,借助与焊缝非直接接触的超声搅拌等材料和方法有望克服低温封装的技术瓶颈,同时提出采用微米级混合焊料并辅以超声振动实现连接的新思想。

关键词：电子封装低温互连表面活化低温焊料超声辅助

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电子封装超声互连研究新进展

重庆理工大学学报(自然科学) 2023年

作者：甘贵生马勇冲马鹏江兆琪李方樑李乐奇程大勇徐向涛夏大权重庆平伟实业股份有限公司重庆理工大学重庆特种焊接材料与技术高校工程技术研究中心金龙精密铜管集团股份有限公司

超声振动摩擦和局部高温高压可实现同材或异材的低温、快速、可靠互连，超声技术在电子封装中显示出无与伦比的技术优势。综述了超声引线键合、块体母材直接超声键合、母材/焊料/母材三体超声固相键合等超声固相键合技术，超声钎焊、超... 详细信息

超声振动摩擦和局部高温高压可实现同材或异材的低温、快速、可靠互连，超声技术在电子封装中显示出无与伦比的技术优势。综述了超声引线键合、块体母材直接超声键合、母材/焊料/母材三体超声固相键合等超声固相键合技术，超声钎焊、超声瞬态液相扩散焊等超声液相键合技术，超声纳米烧结、混合（复合）焊料超声互连等超声固液混合键合技术。认为无论是高频低功率的高速超声键合，还是中频高功率超声常速键合，超声的作用规律和效果相似，其互连质量和互连机理与接触材料及其状态有着最为密切的关系；基于超声互连过程快、时间短、互连界面窄、接头不透明，可以采用焊接实时高速摄像技术和同步辐射X射线成像技术相结合实时观察液态焊料润湿流动、焊料颗粒运动轨迹、母材的剥离过程及界面形成规律；基于微焊点尺寸放大，可以借助温度传感器和压力传感器进行超声的温度效应和瞬态压强实时测量；基于双超声/多超诸多影响因素，多超声的数值模拟分析将成为微焊点超声互连机理研究的有效手段。

关键词：电子封装超声互连同异质材料高温高压润湿流动

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功率互连全IMC焊点的研究进展

中国有色金属学报 2022年第10期32卷 2876-2896页

作者：刘聪甘贵生江兆琪黄天马鹏陈仕琦许乾柱包成利程大勇吴懿平重庆理工大学重庆特种焊接材料与技术高校工程技术研究中心重庆400054 金龙精密铜管集团股份有限公司重庆404000 华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074

全金属间化合物焊点具有“低温制备,高温服役”技术优势,成为最可能替代用于高温环境的高铅焊料、Au基焊料等连接材料。本文概述了低温烧结、固液互扩散键合技术、瞬态液相连接等方法制备全金属间化合物(IMC)焊点的特点,综述了Cu/Sn、Cu... 详细信息

全金属间化合物焊点具有“低温制备,高温服役”技术优势,成为最可能替代用于高温环境的高铅焊料、Au基焊料等连接材料。本文概述了低温烧结、固液互扩散键合技术、瞬态液相连接等方法制备全金属间化合物(IMC)焊点的特点,综述了Cu/Sn、Cu/In、Sn/Ag、Sn/Ni等体系制备全IMC焊点的研究进展,指出键合时间太长、相变会产生孔洞等缺陷是制约IMC生产应用的主要问题,认为应结合Cu-Cu接头的结构特点和材料性能,在焊料体系方面开发更多基于Sn基、Cu基、Sn-Cu基二元或三元焊料体系,更多地关注焊料的状态、尺寸、制备方法;在制备方法方面,把母材和焊料构造为一个冷热微循环,对焊料进行如飞秒激光、局部激光、感应加热等瞬态、局部高功率加热,同时对母材进行高功率制冷,适当辅助振动和压力能增加碰撞扩散几率和缩短扩散距离,就能快速获得单一高可靠性全IMC焊点。

关键词：全金属间化合物高温焊料制备方法焊料体系冷热微循环

有机肥部分替代化肥氮对桃果品质与土壤养分的影响

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有机肥部分替代化肥氮对桃果品质与土壤养分的影响

作者：江兆琪南京农业大学

学位级别：硕士

我国桃种植面积与总产量居世界第一,桃对我国农业经济发展有着不可替代的作用。近年来由于桃农片面追求产量,桃生产中过量施用氮肥,缺少有机肥料等养分管理问题日益突出,导致桃园土壤肥力下降,桃果产量和品质难以提高。研究表明,施用有... 详细信息

我国桃种植面积与总产量居世界第一,桃对我国农业经济发展有着不可替代的作用。近年来由于桃农片面追求产量,桃生产中过量施用氮肥,缺少有机肥料等养分管理问题日益突出,导致桃园土壤肥力下降,桃果产量和品质难以提高。研究表明,施用有机肥或生物有机肥可以改良果园土壤,培肥地力,促进桃树根系的生长,有机肥中的有机碳还可以提高土壤微生物活性,从而促进桃树生长,提高果实的产量与品质。本研究以江苏新沂的“洋夏妃”水蜜桃与山东肥城“中华寿桃”两个桃树品种为研究对象,分别开展有机肥和生物有机肥替代不同梯度化肥氮(15%、25%、35%)的田间试验,探究有机肥和生物有机肥部分替代化肥对桃果产量和品质的影响,以及桃园土壤理化性质和土壤微生物群落结构的变化。以期建立适合不同产区桃树有机肥替代化肥的关键技术。主要研究结果如下:1.发现在两地桃园有机肥与生物有机肥部分替代化肥对桃果产量和品质有不同程度的影响。有机肥料部分替代化肥对“洋夏妃”水蜜桃产量无显著影响,但提高了桃果品质,生物有机肥替代25%化肥氮显著降低了桃果的硬度和可滴定酸含量,显著提高了桃果的可溶性固形物。“中华寿桃”的试验结果表明,生物有机肥替代35%化肥氮显著提高了桃果产量,降低了果实硬度;生物有机肥替代15%化肥显著提高了果实可溶性糖的含量,可滴定酸含量下降,糖酸比显著提高。总之,“洋夏妃”水蜜桃以生物有机肥替代25%化肥氮效果好,而“中华寿桃”则以生物有机肥替代15%化肥氮为宜。2.两地桃园有机肥料部分替代化肥可提高土壤养分含量,尤其是对土壤有机质的影响较为显著。新沂桃园不同比例有机肥料替代化肥均可显著提高土壤有机质含量,但对土壤pH无显著影响;生物有机肥替代15%和25%化肥氮显著提高土壤中碱解氮的含量;生物有机肥替代35%化肥以及有机肥替代25%以上化肥均可显著提高土壤速效磷含量。肥城桃园不同比例有机肥替代化肥处理均显著的提高了土壤中速效钾的含量;有机肥替代15%化肥氮显著提高了土壤中的有机质含量、碱解氮与速效钾含量;生物有机肥替代15%和25%化肥可显著提高土壤有机质含量和碱解氮含量。3.高通量测序结果表明,有机肥料部分替代化肥虽然对两地桃园土壤微生物群落的多样性无显著影响,但可改变土壤微生物群落结构。施用有机肥料均可增加土壤中变形菌门的相对丰度,减少了绿弯菌门和酸杆菌门的相对丰度。新沂桃园有机肥部分替代化肥减少了芽单胞菌门和浮霉菌门微生物的相对丰度,增加了 Patescibacteria门的相对丰度。而肥城桃园有机肥部分替代化肥增加了拟杆菌门的相对丰度;所有有机肥替代化肥处理的芽单胞菌门相对丰度下降,生物有机肥处理的厚壁菌门相对丰度增加。综上所述,施用有机肥与生物有机肥替代部分化肥,不仅不会使果实的产量降低,还可以可以提高果实品质,提高土壤的有机质与速效养分,改变土壤微生物群落结构,其中,新沂桃园生物有机肥替代25%化肥处理的果实品质最好,生物有机肥替代35%化肥处理的土壤养分提高最多;肥城桃园生物有机肥替代15%化肥处理的果实品质最好,有机肥替代15%化肥处理的土壤养分提高最多。

关键词：有机肥部分替代化肥桃树果实品质土壤养分土壤微生物群落

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电子封装异质材料连接研究进展

重庆理工大学学报（自然科学） 2021年第12期35卷 94-106页

作者：甘贵生江兆琪陈仕琦许乾柱刘聪黄天唐羽丰杨栋华许惠斌徐向涛重庆理工大学重庆特种焊接材料与技术高校工程技术研究中心重庆400054 重庆平伟伏特集成电路封测应用产业研究院有限公司重庆405200

随着摩尔定律趋于失效,3D封装和大功率器件的普及,具有较强散热能力的陶瓷基板、硅基板必将加速推广,由此引发更多的异质材料互连问题。综述了电子封装领域常用金属与金属,陶瓷与金属等异材互连研究进展,指出实现免热沉陶瓷与金属直接... 详细信息

随着摩尔定律趋于失效,3D封装和大功率器件的普及,具有较强散热能力的陶瓷基板、硅基板必将加速推广,由此引发更多的异质材料互连问题。综述了电子封装领域常用金属与金属,陶瓷与金属等异材互连研究进展,指出实现免热沉陶瓷与金属直接低温封接迫在眉睫,焊料添加更多的贵金属及稀有活性金属、焊料尺寸从传统块状或大尺寸颗粒向具有较强活性的纳米线或纳米颗粒转变,封装技术从传统的回流焊、压焊向飞秒激光、激光局部加热等大功率密度、局部热源及复合热源方向转变,封装可靠性从传统的热老化、热循环、热冲击向极端温度、极端温度梯度、快速温度转换和多场协同作用下的可靠性方向转变。

关键词：电子封装异种金属陶瓷与金属直接低温封接

基于改进YOLO v7轻量化模型的自然果园环境下苹果识别方法

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农业机械学报 2024年第3期55卷 231-242,262页

作者：张震周俊江自真韩宏琪南京农业大学工学院南京210031

针对自然果园环境下苹果果实识别中,传统的目标检测算法往往很难在检测模型的检测精度、速度和轻量化方面实现平衡,提出了一种基于改进YOLO v7的轻量化苹果检测模型。首先,引入部分卷积(Partial convolution, PConv)替换多分支堆叠模块... 详细信息

针对自然果园环境下苹果果实识别中,传统的目标检测算法往往很难在检测模型的检测精度、速度和轻量化方面实现平衡,提出了一种基于改进YOLO v7的轻量化苹果检测模型。首先,引入部分卷积(Partial convolution, PConv)替换多分支堆叠模块中的部分常规卷积进行轻量化改进,以降低模型的参数量和计算量;其次,添加轻量化的高效通道注意力(Efficient channel attention, ECA)模块以提高网络的特征提取能力,改善复杂环境下遮挡目标的错检漏检问题;在模型训练过程中采用基于麻雀搜索算法(Sparrow search algorithm, SSA)的学习率优化策略来进一步提高模型的检测精度。试验结果显示:相比于YOLO v7原始模型,改进后模型的精确率、召回率和平均精度分别提高4.15、0.38、1.39个百分点,其参数量和计算量分别降低22.93%和27.41%,在GPU和CPU上检测单幅图像的平均用时分别减少0.003 s和0.014 s。结果表明,改进后的模型可以实时准确地识别复杂果园环境中的苹果,模型参数量和计算量较小,适合部署于苹果采摘机器人的嵌入式设备上,为实现苹果的无人化智能采摘奠定了基础。

关键词：苹果识别自然果园环境 YOLO v7 PConv 高效通道注意力机制麻雀搜索算法

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《洪范》《吕刑》文献来源问题新论--兼论早期口述“声媒”文献

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社会科学战线 2024年第2期344卷 121-130页

作者：许兆昌朱元琪吉林大学文学院吉林长春130012

现传今文《尚书》“周书”部分的《洪范》《吕刑》两篇,都有远早于西周初年的久远渊源。《洪范》是殷商遗民箕子据其所记诵口述给武王的一篇文献,故春秋时期,人们既可称其为“周书”,也可称其为“商书”。《洪范》的早期流传,采用的是... 详细信息

现传今文《尚书》“周书”部分的《洪范》《吕刑》两篇,都有远早于西周初年的久远渊源。《洪范》是殷商遗民箕子据其所记诵口述给武王的一篇文献,故春秋时期,人们既可称其为“周书”,也可称其为“商书”。《洪范》的早期流传,采用的是口耳传授方式,其原始文本具有突出的诗歌韵文特征,因此一直到春秋战国时期,人们仍可称其为“诗”。其文字写本的最初出现,应在西周初年箕子口述给武王之后。《吕刑》的作者不会是周穆王,其主体部分“王曰”之王,应指某位古老帝王。从所述史事看,《吕刑》的最初产生时代甚至要早于殷商,与夏代的“禹刑”有密切的关系。与《洪范》一样,《吕刑》也有突出的诗体韵文痕迹。在文字写本出现之前,这两篇文献应都经历过很长时期的口述流传过程,一直以“声音”为媒介存世,由早期的乐官群体保存并传授。口述“声媒”文献易于记诵的文体特征,对于判断先秦文献的时代早晚及其史料价值,具有重要的学术意义。

关键词：《洪范》《吕刑》早期文献口述文献 “声媒”文献

基于法向量夹角的果树点云配准及其枝叶分割方法研究

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农业机械学报 2024年

作者：韩宏琪江自真周俊顾宝兴南京农业大学工学院

在实现果园作业全自动化的过程中，亟需在自然环境下直接构建果树枝干三维模型的方法。本文通过对自然环境下以不同角度采集的果树点云进行配准，并针对采样一致性（SAC-IA）+迭代最近点（ICP）配准算法在点云配准中耗时较长以及精度不... 详细信息

在实现果园作业全自动化的过程中，亟需在自然环境下直接构建果树枝干三维模型的方法。本文通过对自然环境下以不同角度采集的果树点云进行配准，并针对采样一致性（SAC-IA）+迭代最近点（ICP）配准算法在点云配准中耗时较长以及精度不高的问题，结合点云法向量夹角提取源点云和目标点云的特征点，并通过点云法向量夹角的余弦值在源点云和目标点云的特征点中查找待匹配点对的方法，提出了一种基于果树点云待匹配点对的改进SAC-IA + ICP点云配准算法；借助最小包围盒划分的分块技术对配准后的果树点云进行分块，然后利用点云的几何特征，对划分的子块进行枝叶粗分割，最后使用欧氏聚类完成枝叶的精细分割。对比实验结果显示，改进后的SAC-IA + ICP算法在平均旋转误差上相较于原始SAC-IA + ICP减少85.44%，配准均方根误差相较于原始SAC-IA + ICP算法减少71.74%，配准时间相较于原始SAC-IA+ICP算法减少97.99%；同时，改进后的SAC-IA + ICP算法在平均旋转误差上相较于SAC-IA + NDT算法减少90.38%，配准均方根误差相较于SAC-IA + NDT算法减少85.39%，配准时间相较于SAC-IA + NDT算法减少98.04%。另外，本文采用的枝叶分割算法能够完成枝叶的分割，且相较于人工分割其分割精度可达94.77%。

关键词：果树点云法向量夹角点云配准枝叶

大豆7S蛋白-壳聚糖自组装核壳纳米颗粒的载体性质研究

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中国食品学报 2024年第1期24卷 41-48页

作者：刘玲玲刘思琪刘晨陈培鑫班兆军浙江科技学院生物与化学工程学院、浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室、浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心杭州310023

利用尿素分子破坏大豆7S和壳聚糖(CS)的分子间作用力,使两者充分解离。解离的7S和CS在疏水及静电引力的驱动下,自组装制备7S蛋白-CS纳米颗粒(SCP)。SCP颗粒的ζ-电位与CS的电位值相近,说明颗粒结构为“核-壳”型结构,该结构通过透射电镜... 详细信息

利用尿素分子破坏大豆7S和壳聚糖(CS)的分子间作用力,使两者充分解离。解离的7S和CS在疏水及静电引力的驱动下,自组装制备7S蛋白-CS纳米颗粒(SCP)。SCP颗粒的ζ-电位与CS的电位值相近,说明颗粒结构为“核-壳”型结构,该结构通过透射电镜(TEM)得到进一步的证实。SCP颗粒在整个体外消化过程中均匀缓慢释放,表明SCP颗粒在胃肠道环境中具有一定的颗粒稳定性。为进一步探究SCP颗粒的载体性质,研究了SCP颗粒对姜黄素抗癌活性的影响,发现与游离姜黄素相比,包埋在SCP颗粒后,姜黄素对Caco-2细胞的增殖抑制活性没有显著性差异,说明该方法是一种提高姜黄素生物效价和生物活性的有效方法。

关键词：自组装大豆7S蛋白壳聚糖姜黄素抗肿瘤活性