摘要 随着封装的微型化和异质集成化,人们一直致力于开发低温焊料。Sn-58Bi 共晶焊料的熔点为 138°C,是一种颇具吸引力的替代方案。由于 Sn-Bi 焊料的熔点较低,即使在室温下也可能发生 Bi 粗化。本文观察了室温储存过程中 Sn-58Bi 接头的微观结构演变。室温老化导致焊料基体中 Bi 相的溶解和粗化,尤其是在初生 Sn 相和 Sn-Bi 枝晶中。通过纳米压痕测量了单个富 Sn 相和富 Bi 相的力学性能。结果表明,由于溶液强化,老化焊点中富 Sn 相比富 Bi 相具有更高的杨氏模量和硬度。Bi 相比 Sn 更柔顺,硬度更低。
使用Tencor的HRP-250来测量轮廓。使用了来自Cabot的SS12和来自AGC的CES-333F-2.5。在将晶片粘合到粘合之前(氧化物到氧化物和面对面),将顶部晶圆的边缘修剪(10毫米),并同时抛光新的斜角。这可以防止晶片边缘在磨/变薄后突破[1]。将晶圆粘合后,将散装硅研磨到大约。20 µm。之后,通过反应性离子蚀刻(RIE)将粘合晶片的剩余硅移到硅硅基(SOI) - 底物的掩埋氧化物层(盒子)上。另一个RIE过程卸下了2 µm的盒子。之后,粘合晶片的晶圆边缘处的台阶高为3 µm。随后沉积了200 nm的氮化物层,并使用光刻和RIE步骤来构建层。此外,罪被用作固定晶片的si层的固定。必须将设备晶圆边缘的剩余步骤平面化以进行进一步的标准处理。为此,将剩余的罪硬面膜(约180 nm)用作抛光止损层。在平面化之前,将4500 nm的Pe-Teos层沉积在罪恶上。这有助于填充晶圆的边缘。在第一种抛光方法中,将氧化物抛光至残留厚度约为。用SS12泥浆在罪过的500 nm。在这里,抛光是在晶片边缘没有压力的情况下进行的。然后将晶圆用CEO 2泥浆抛光到罪。用CEO 2浆料去除氧化物对罪有很高的选择性,并且抛光在罪恶层上停止。第一种抛光方法花费的时间太长,将氧化物层抛光至500 nm的目标厚度。此外,在抛光SIO 2直到停止层后,用SS12稍微抛光了罪。最后,高度选择性的首席执行官2 -lurry用于抛光罪。结果表明,步进高度很好,但是弹药范围很高(Wafer#1)。第二种方法的抛光时间较小,并在500 nm上停在SIO 2上,而最终的抛光和首席执行官2 -slurry直至罪显示出良好的步进高度,并具有更好的罪恶晶圆范围(Wafer#2)。
混凝土是最常见的建筑材料。混凝土类型丰富,配方取决于特定用途。混凝土的微观结构通常是强烈的异质性,具有水泥,细和粗骨料,充满空气的毛孔和各种增援。混凝土的计算模型通常会大大降低以确保安全性。更精确的模型可以从材料和CO 2排放方面巨大节省。通过3D计算机断层扫描(CT)观察到的原位机械测试,特别是观察到3D的裂纹起始和生长可以帮助改善这些模型。 大规模的CT系统gulliver专用于研究分别为6 m和1 m的现实大型混凝土束和宽度的疲劳动力学。 分析在原位弯曲测试中生成的图像数据需要特别可靠的检测和正确分割薄裂纹。 因此,最近比较了裂纹分割的算法[1],扩展到多尺度裂纹[2,3],适用于纤维增强的混凝土[4,5],甚至是新发明的[6,7]。 对于方法的公平定量比较以及机器学习模型的培训和开发,基于合成裂纹结构的半合成CT图像[8-10]至关重要。 首先,裂纹是作为分数布朗动作的实现[11]。 后来,由于其多功能性,首选由随机伏罗尼叶镶嵌物的小平面形成的最小表面[8]。 在[13,14]中研究了裂纹与混凝土微观结构之间的相互作用。通过3D计算机断层扫描(CT)观察到的原位机械测试,特别是观察到3D的裂纹起始和生长可以帮助改善这些模型。大规模的CT系统gulliver专用于研究分别为6 m和1 m的现实大型混凝土束和宽度的疲劳动力学。分析在原位弯曲测试中生成的图像数据需要特别可靠的检测和正确分割薄裂纹。因此,最近比较了裂纹分割的算法[1],扩展到多尺度裂纹[2,3],适用于纤维增强的混凝土[4,5],甚至是新发明的[6,7]。对于方法的公平定量比较以及机器学习模型的培训和开发,基于合成裂纹结构的半合成CT图像[8-10]至关重要。首先,裂纹是作为分数布朗动作的实现[11]。后来,由于其多功能性,首选由随机伏罗尼叶镶嵌物的小平面形成的最小表面[8]。在[13,14]中研究了裂纹与混凝土微观结构之间的相互作用。这些合成的裂纹结构可以模仿多种裂纹形态,包括局部厚度分布和分支,并具有几个程度的表面粗糙度,因为[12]很好地证明了。到目前为止,合成裂纹并未与将CT图像用作背景的混凝土的微观结构相互作用。特别是,将裂缝分类为周围的混凝土组件。这是通过两步过程实现的。首先,通过模板匹配对裂纹结构进行了分割。然后,根据模板的方向上的灰色值对裂纹进行分类。在这里,我们提出了一种依赖于分割裂纹和聚集体的方法。然后将裂纹分配给两个可能的类别之一:经晶(通过聚集体)或晶间(聚集体之间)。然后,经晶裂纹体素的相对数量产生了一个度量,以量化裂纹行为的差异。在这里,我们研究了相同组成的难治性混凝土样品,但在不同温度下被后加工(烧结)。在压缩应力下扫描样品。他们清楚地表明,裂缝确实与混凝土的微观结构相互作用,请参见图1。裂纹可能沿聚集体,通过它们或通过周围的水泥矩阵传播。在失败之前,分析载荷步骤的经晶和晶间体素的分数进一步量化了烧结温度的影响。我们在两个圆柱形耐火混凝土样品的示例中演示了这一分析,分别在1.000°C和1.600°C下烧结。最近,我们为裂纹结构设计了一种多功能几何模型[8,9],用于方法验证和比较以及机器学习方法的训练 - 由随机Voronoi Tessellation的相位形成的最小表面。最小表面计算的优化方法的改进版本可实现多标准优化[17]。在这里,我们利用了这种新的可能性来生成合成裂纹结构,该结构避免了聚集体或通过图1中的真实混凝土样品中观察到的。
摘要:纳米晶氧化铝-氧化锆基共晶陶瓷是用高能束制备的,由超细、三维缠结的单晶域组成,是一类特殊的共晶氧化物,具有极高的高温力学性能,如强度和韧性以及抗蠕变性。本文旨在全面综述氧化铝-氧化锆基共晶陶瓷的基本原理、先进的凝固工艺、微观结构和力学性能,特别关注纳米晶尺度上的技术现状。首先根据先前报道的模型介绍了耦合共晶生长的一些基本原理,然后简要介绍了凝固技术和从工艺变量控制凝固行为的策略。然后,从不同层次尺度阐明纳米共晶结构的微观结构形成,并详细讨论硬度、弯曲和拉伸强度、断裂韧性和耐磨性等机械性能,以进行比较研究。利用高能束工艺已经生产出具有独特微观结构和成分特征的纳米氧化铝-氧化锆基共晶陶瓷,在许多情况下,与传统共晶陶瓷相比,机械性能有显著改善。
非晶态固体材料因其离子电导率、稳定性和可加工性等优良特性,在储能领域引起了越来越多的关注。然而,与块体晶体材料相比,密度泛函理论 (DFT) 计算的规模限制和实验方法的分辨率限制阻碍了对这些高度复杂亚稳态系统的基本理解。为了填补知识空白并指导非晶态电池材料和界面的合理设计,我们提出了一个基于机器学习的原子间势的分子动力学 (MD) 框架,该框架经过动态训练,以研究非晶态固体电解质 Li 3 PS 4 及其保护涂层非晶态 Li 3 B 11 O 18 。使用机器学习势使我们能够在 DFT 无法访问的时间和长度尺度上模拟材料,同时保持接近 DFT 水平的精度。这种方法使我们能够计算非晶化能、非晶-非晶界面能以及界面对锂离子电导率的影响。这项研究证明了主动学习的原子间势在将从头算建模的应用扩展到更复杂和现实的系统(例如非晶材料和界面)方面的良好作用。
1. 引言共晶是由活性药物成分 (API) 和共晶形成剂 (或构象异构体) 形成的,作为固体药物形成的有前途的替代方案,正在引起制药界越来越多的关注。迄今为止,科学家已经合成了各种类型的不常见共晶,其中含有金属配合物作为晶体形成剂和 API [1–3]。与单组分晶体相比,这些共晶增强了各种药学相关特性,包括提高了溶解度、溶解速率、水合稳定性、荧光性能和生物利用度 [4]。API 和共晶形成剂之间的相互作用通过非离子和非共价的分子间相互作用发生,例如范德华力和氢键。因此,未使用的氢键供体和受体位点的存在对于共晶的形成至关重要 [5,6]。
摘要:激光三维打印已成为基于熔体生长制备高性能Al 2 O 3 基共晶陶瓷的重要技术,但氧空位是该过程中不可避免的晶体缺陷,其形成机理和在沉积态陶瓷中的作用尚不清楚。本文采用激光3D打印制备Al 2 O 3 /GdAlO 3 /ZrO 2 三元共晶陶瓷,通过精心设计的退火实验揭示了氧空位的形成机理,并研究了氧空位对凝固态共晶陶瓷结构和力学性能的影响。揭示了氧空位的形成是由于氧原子通过空位迁移机制从氧化物陶瓷中转移到缺氧气氛中,此外,氧空位的存在对增材制造共晶陶瓷的晶体结构和微观结构没有明显影响。然而这些晶体缺陷的形成会在一定程度上改变陶瓷材料的化学键性质,从而影响沉积态共晶陶瓷的力学性能。研究发现,去除氧空位后,陶瓷材料的硬度降低了3.9%,断裂韧性提高了13.3%。该结果可为调控氧化物陶瓷材料的力学性能提供一种潜在的策略。关键词:氧化物共晶陶瓷;激光3D打印;氧空位;微观结构;力学性能
研究人员更加关注利用离子液体 (IL) 和深共熔溶剂 (DES) 来发展新的载体系统。11 遗憾的是,离子液体和深共熔溶剂表现出热不稳定性、药物负载水平低、药物释放和溶解度低,并且与生物系统的相互作用非常弱,并且具有毒性。这个问题可以通过利用天然深共熔溶剂 (NADES) 来克服。NADES 是一种高度生物相容性的材料,旨在用作载体分子,将药物运送到特定位置而不会产生任何副作用;它是一种由次级代谢产物制备的无毒溶剂,不会影响药物释放机制。12 酚类、萜类、黄酮类和其他天然化合物等次级代谢产物对药物应用至关重要。13,14
抽象理解雕刻鱼类肠道微生物组的因素是挑战,尤其是在以高环境和宿主基因组复杂性为特征的自然种群中。然而,密切相关的宿主是通过突显的生物学和共晶发育模式来解解宿主进化史对微生物组组装的贡献的宝贵模型。在这里,我们提出,最近在南大洋的几种竖琴物种的多样化将允许检测宿主与其微生物组之间强大的系统发育一致性。我们表征了来自四个野外收集的harpagifer物种的77个个体的肠粘膜微生物组(Teleostei,notothenioidei),分布在南大洋的三个生物地理区域。我们发现海水物理化学特性,宿主系统发育和地理学共同解释了竖鼠肠粘膜中细菌群落组成的35%。harpagifer spp的核心微生物组。肠粘膜的特征是多样性低,主要由选择性过程驱动,并由超过80%的个体中检测到的单个Aliivi Brio操作分类单元(OTU)主导。在包括Aliivibrio在内的核心微生物组分类群的几乎一半(包括Aliivibrio)在微反应分辨率下具有宿主系统发育的共生信号,表明与Harpagifer具有亲密的共生关系和共同的进化历史。清晰的细胞传友和共晶发育信号强调了harpagifer模型在站立在塑造肠道微生物组组装中的作用下的harpagifer模型的相关性。我们提出,最近的竖琴数多样化可能导致了Aliivibrio的多样化,表现出反映宿主系统发育的模式。
关键词:GaN、焊料、AuSn 焊料、溅射、共晶、芯片粘接摘要对于 GaN MMIC 芯片粘接,经常使用 80%Au20%Sn 共晶焊料。通常的做法是使用预制件 AuSn 将芯片粘接到 CuW 或其他一些基板上。在此过程中,操作员可能需要将预制件切割成芯片尺寸,然后对齐预制件、芯片和基板。由于操作员需要同时对齐三个微小部件(预制件、芯片和基板),因此这是一个具有挑战性的过程,可能需要返工。此外,预制件厚度为 1mil(在我们的例子中),这可能导致过量的焊料溢出,需要清理,因为它会妨碍其他片外组装。整个芯片粘接过程可能很耗时。在本文中,我们描述了一种在分离芯片之前在 GaN 晶圆上使用共晶成分溅射靶溅射沉积共晶 AuSn 的方法。它消除了预制件和芯片的对准,并且不会挤出多余的 AuSn。通过使用共晶溅射靶,它还可以简化靶材制造。下面给出了芯片粘接结果。引言宽带微波 GaN MMIC 功率放大器在国防和通信应用中具有重要意义。随着设备性能的提高,芯片粘接变得非常重要,因为它会极大地影响 MMIC 的热预算。80%Au/20%Sn 焊料已用于半导体应用超过 50 年,通常作为冲压预制件。然而,由于需要将 MMIC 芯片中的多个小块和焊料预制件对准到载体上,因此芯片粘接过程可能很繁琐且耗时。在芯片分离之前在整个晶圆上溅射沉积 AuSn 将大大简化芯片粘接过程。然而,溅射的 AuSn 成分对于正确的焊料回流至关重要。由于 Au 和 Sn 的溅射产率不同,AuSn 溅射靶材的化学性质和沉积的 AuSn 薄膜之间存在显著的成分变化 [参考文献 1]。下图 1 显示了 Au-Sn 相图。通过仔细控制溅射参数(功率、压力和氩气),我们能够从共晶成分溅射靶中沉积共晶 AuSn。制造共晶成分溅射靶要容易得多/便宜得多。