MASTERBOND,EP29LPSPAO-1 Black,用于低溫下光電二極管陣列構建的粘合劑

研究人員記錄了在低溫下使用Master Bond EP29LPSPAO-1 Black進行光纖耦合光電二極管陣列構建的過程。與約瑟夫森結陣列（JJA）配對，光電二極管模塊提供了一種通過激光脈沖向JJA傳輸輸入信號的方法，無需直接電連接到脈沖模式發生器。這類設備需要在低溫下才能展示超導特性。在運行過程中，這些設備經歷極端的溫度波動——從4K到300K（室溫）——因此需要精心選擇所有材料以最小化熱應力。作者報告了基于實證和模擬的結果，顯示了構建光纖耦合光電二極管模塊的可行性，這些模塊用于約瑟夫森任意波形合成器（JAWS）電路。

應用 超導約瑟夫森結陣列（JJA）電路的開發對電氣計量領域產生了深遠的影響。應用包括精確的交流電壓校準、任意阻抗比較和交流功率測量。根本上，伏特的國際單位制定義是由約瑟夫森效應確定的。最初的實現是使用微波頻率激發JJA以產生直流電壓。目前的研究旨在擴展這些設備的能力，包括使用約瑟夫森任意波形合成器（JAWS）合成交流和任意電壓波形。

EP29LPSPAO-1 Black 雙組分、熱導電、電絕緣、可在低溫下使用的環氧樹脂。

為了使設備達到超導狀態，它必須在低溫下操作。設計一個能夠在環境溫度和低至4K的低溫之間進行熱循環的可靠設備，需要仔細選擇材料。電路包括各種構造材料，包括硅芯片、有機PCB基板、焊料/接線組件等。關鍵的材料屬性包括熱膨脹系數（CTE）以及溫度依賴的模量。隨著設備的冷卻，構造材料以不同的速率收縮，從而在組件內產生應力。如果粘合劑和PCB基板的CTE和模量沒有得到妥善控制，由硅（這種材料脆性且CTE非常低）構成的芯片可能會發生災難性斷裂。熱管理對微電子應用至關重要，低溫環境帶來了特別的挑戰，因為在極低溫度下，材料的順應性顯著降低。

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參考文獻

1. Flowers-Jacobs, N. E., Rufenacht, A., Fox, A. E., 等。《四電壓約瑟夫森任意波形合成器的開發與應用》。電氣與電子工程師協會。ISBN 978-1-7281-1196-4。2019年。
2. Bardalen, E., Karlsen, B., Malmbekk, H., 等。《用于4K操作的光纖耦合光電二極管陣列的封裝和演示》。《IEEE組件、封裝與制造技術學報》。ISSN 2156-3950。2017年。

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