仿真测试

经国家能源局批准，以北京鉴衡认证中心为依托的“国家能源风能太阳能仿真与检测认证技术重点实验室”日前在北京宣告成立。 　　中国风能协会秘书长、北京鉴衡认证中心主任秦海岩称，这标志着我国风能太阳能行业拥有了集仿真技术、标准研究、检测认证技术研究和实践于一体的公共技术服务平台，对加快推动我国风能太阳能行业技术进步和国际化进程意义重大。 　　据了解，该实验室将紧密围绕我国风能太阳能技术领域的重大需求，着力完善风能太阳能标准和检测认证体系，加强相关标准研究、产品检测试验关键技术研究和认证技术研究，重点建设风电半物理仿真中心、风电机组和太阳能测试中心以及风电、光伏发电远程监测中心等。 　　目前，重点实验室的风电设备检测中心建设已经取得重大进展，位于河北省保定市的风电叶片与轴承检测中心的一期工程已经完工并投入使用。该中心全面建成后，可完成包括叶片原材料、叶片零部件、100米叶片全尺寸结构试验、无损检测、叶片跟踪测试等所有叶片相关试验测试，以及5兆瓦风电轴承和变桨系统的相关试验测试，试验条件达到国际先进水平。

开创性ADS/AD仿真模拟工具康谋aiSim5是继康谋aiSim4后的开创性ADAS/AD仿真模拟工具，通过AI创作内容，配备高度优化的传感器模拟和提供确定且可重复的环境模拟支持，打破传统仿真的局限性，为下一代仿真工具的真实性、适应性和行业匹配度设定新的标准。，功能介绍仿真引擎康谋aiSim5搭载aiSim AIR仿真引擎，能够为ADAS/AD提供高质量的仿真传感器数据流，并通过高度并行化、减少内存占用、平衡工作负载和异步数据传输等方式优化计算资源的使用，康谋aiSim针对不同仿真需求提供多种渲染技术，包括实时性强的光栅化技术和高保真渲染的光线追踪技术。外部渲染API除此之外，康谋aiSim5新推出了外部渲染API，能够使用基于NeRF和3D Gaussian Splatting等AI算法生成的逼真环境，并实现混合交通场景模拟。自适应测试模块在康谋aiSim5中，提供了新的自适应测试模块，能够对数百个场景参数进行排列组合，创建出大量的变体场景，为ADAD/AD堆栈动态调整测试场景，轻松输出测试结果，并使用aiSim数据可视化的工具创建覆盖率报告。合成数据同时，康谋aiSim5创建出的大量多样的合成数据，包含了高保真的传感器数据流，与真实数据集高度相关，能够为AD软件测试提供Corner Case，填补了数据集的空缺，覆盖了感知系统测试的需求。（在同一场景中，aiSim4合成数据集、真实世界数据集和aiSim5合成数据集检测同一目标检测算法的结果。）如您对上述产品和解决方案感兴趣，欢迎联系我们了解更多信息。期待与您的交流！

p style=" text-align: center " img width=" 450" height=" 354" title=" pharmon201602261436351926.png" style=" width: 450px height: 354px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/noimg/6fb8df3f-01c7-44f0-8bc7-6f93f4cdf956.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p 　　一直以来新药研发筛选和试验都是一个耗资耗时的工程，通过海量筛选、临床前动物实验和 a title=" " style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target=" _self" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 临床试验 /span /a 才能制筛选出具有运用前景化合物或蛋白质药物。在这过程中，从体外细胞筛选再到动物模型试验，如果这些化合物能达到预期的药效并对动物显示安全耐受。那么这些药物候选物就可以进入临床试验，然后通过观察这些药物在人身上的安全性、疗效作用及最适使用剂量。但是，往往一些药物在动物模型上显示安全有效，但在临床试验中遇到阻碍。这说明这些药物候选物虽然在临床前动物实验显示安全有效，但对其后期的开发(临床试验)没有准确的预测能力。 /p p 　　最近一次会议召集了微观生理学领域、干细胞生物学领域的专家和一些政府和监管机构的领导。这些人聚在一起讨论了& quot 仿真人体器官芯片& quot 作为临床前对候选药物在人体的疗效性和安全性检测的潜在发展前景和效用。 /p p 　　计算机的微芯片由硅树脂材料打造而成，而芯片仿真人体器官也建造于这样的材料之上：科学向经过专门蚀刻打造的模具中浇筑液态硅胶，模具上有很多槽道，因此硅树脂芯片上也就多了很多槽道。在这些槽道里，科学家安置培育了很多人体细胞。这些细胞从槽道的底部生长，而培养液则会在槽道中流动以便为细胞输送营养。于是，科学家就可以在培养液中加入等待测试的新药或者其他物质，观察其与细胞结合之后的情况。 /p p 　　在美国，NCATS，FDA，DTRA和欧洲的hDMT都认为这个系统具有运用潜力和开发前景。它能给药物、生物制剂和纳米治疗提供更好、更直接的临床前试验模型，从而更准确地判断对人的疗效和安全性。 /p

继今年2月检出1批土耳其进口仿真铜耳环镍释放量超标后，近日广东东莞检验检疫局再次检出一批进口奥地利仿真手链镍释放量超标。 　　日前，东莞某公司向东莞局申报异地调离进口1批奥地利生产的仿真手链。经检验检疫人员现场查验及抽样送检，检测结果显示手链中的玫瑰色接口扣中镍元素释放量为0.65μg/cm2/week，超过国家标准限量0.5μg/cm2/week的要求，判定该项目不合格。由于进口商无能力对不合格部分进行整改，东莞局按规定对该批手链作出退运出境的处理决定。 　　鉴于进口仿真饰品屡屡被检出不合格的情况，东莞局将进一步加强对进口仿真饰品的安全卫生项目的监控，对进口用于国内销售的仿真饰品逐批抽样检测，检测合格后方允许使用或销售。同时将案例向辖区内出口仿真饰品生产企业进行宣传，要求企业加强产品质量控制，特别是加强对电镀类产品中重金属含量的监管，严格对电镀承包商的审核与选择，防止仿真饰品因电镀而产生镍释放量超标的情况。

‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍Laoss是一款用于设计、构建、仿真、优化钙钛矿/有机太阳能电池组件和OLED面板，对其热学、光学和电学性能进行仿真的软件。对于提高面板和组件效率、优化其性能、缩短研发周期、节省材料成本等有着具大的帮助。目前，针对中国科研单位用户，Fluxim 团队决定给予最大幅度的优惠，详情请与我公司联系。主要特点• 简单易用，快速有限元分析模拟仿真• 直观图像化用户界面以及Workflow• 普通计算机即可快速运行仿真计算• 具备可视化大范围输出数据及结果的功能分析方法• 基于电&热仿真的有限元分析法• 焦耳（电阻）加热的电热耦合• 强大的3D-Ray追踪光学模拟仿真计算，模拟&优化• 分析大面积组件/面板电极电损耗 for PV and OLED• 评估电极中的电流 for PV and OLED• 计算大型器件的 I-V 曲线 for PV and OLED• 优化太阳能电池组件效率 for PV• 计算组件/面板上的温度分布 for PV and OLED• 量化像素串扰效应 for OLED• 优化电极的几何形状 for LED and PV• 模拟缺陷和电分流对组件/面板的影响 for PV and OLED‍‍三大主功能‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍1.电学模块• 仿真大面积OLED面板和太阳能电池组件的特性(填充因子vs电导率，2D电位分布，电流密度，欧姆损耗，总输出功率等)• 优化OLED面板和光伏组件中的电极设计以减少电功率损失• 研究非理想效应（例如电分流）• 自动化优化电极的几何形状‍‍‍‍‍‍‍‍• 了解RGB OLED像素数组中的电串扰‍‍‍‍‍‍‍‍优化电极设计：电势图电极优化：电势图非理想效应（电分流）研究自动优化电极几何形状：输出功率vs钙钛矿太阳能电池的电极宽度OLED 像素数组中的电势图：层与层之间的漏电流造成OLEDs未正常工作‍‍2.热学模块• 模拟OLED面板或太阳能电池组件中的热学和电流（电热耦合）之间的双向相互作用• 在标准作业程序下计算OLED面板和太阳能电池组件中的温度分布• 分析由于电热耦合导致的OLED面板和太阳能电池组件中的非理想I-V特性曲线• 电热耦合可模拟热产生和电学性能两者之间相互作用‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍（1）具有六角形栅极的组件中的电位分布（2）对应(1)的温度分布（1）双向电热耦合相互作用引起的温度分布（2）模拟I-V特性曲线3.光学模块• 仿真研究具有复杂3D光学组件或表面纹理化的OLED面板和太阳能电池的组件• 通过构建独立的3D光学组件来仿真其对OLED面板和太阳能电池组件的贡献• 仿真OLED面板中的光学串扰• 可与SETFOS结合方便地分析光耦合几何特性‍‍仿真菲涅耳透镜或其他3D光学组件与太阳能电池或OLED耦合以提高效率光学串扰仿真曲面显示仿真更新后的4.1版本增加了以下功能1.交流模拟2.Laoss-Setfos整合集成一体化全面仿真3.金属栅线预定义：栅线数量、角度和base offset等4.预先定义像素形貌：XY方向像素数量5.几何设计导入和预定义几何设计6.可跳过在Laoss光学模块中切割三角形步骤7.固定偏振角 Phi 对于非偏振BSDFs8.关闭Laoss前检查改变参数，运行一个仿真或者加载一个不同的仿真9.Laoss光学：设定每个主要方向的独立边界形式10.Laoss光学模块：光谱图11.在XY结果图表中显示界面几何结构12.项目和模拟结果保存‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

11日，记者从重庆市政府公众信息网获悉，从法国进口的两批仿真饰品(项链)近日被重庆市出入境检验检疫局检测出铅含量严重超标。这两批项链均为金属合金材质，经检测发现项链尾部重金属铅含量达55000ppm和76246ppm，分别是国家标准最高限量的55倍和76倍。 　　据悉，重庆市出入境检验检疫局将以上产品判定为不合格，对所有120件货物进行了监督销毁，防止其流入市场。为保护消费者健康和安全，对从重庆口岸入境的仿真饰品，该局正连续进行铅、镉、汞、六价铬等重金属含量检测。 　　重庆出入境检验检疫局专家介绍，仿真饰品是与人体密切接触的产品，佩戴铅含量超标的仿真饰品，轻则过敏造成接触性皮炎等，重则引发其它疾病。铅进入人体后不易代谢，会造成积累性中毒，危害众所周知。人体的神经系统最易受铅的损害，智力、记忆、视力会因此降低。除此之外，铅超标还易诱发贫血、慢性肾病等疾病。铅对处于生长发育期的儿童危害尤为严重，会导致多动、注意力不集中等现象，若铅进入孕妇体内则会影响胎儿发育。 　　看起来光鲜的进口仿真饰品会重金属严重超标。重庆出入境检验检疫局专家介绍，仿真饰品主要由贱金属等材料所制，表面一般会用铅、镍等进行电镀，在不规范的生产工艺中，极易导致铅残留。而相当一部分仿真饰品进口贸易企业，自身无检测能力，在向检验检疫机构报检时方知晓重金属超标。 　　鉴于此，重庆出入境检验检疫局将对进口的仿真饰品加大监测力度，督促企业杜绝不合格产品入境及进入流通环节。并向国家质检总局建议，请各检验检疫机构加强对进口仿真饰品的检验监管工作，重点是铅、镉、汞、六价铬等重金属含量检测。 　　对此，该局要求辖区贸易公司高度重视进口仿真饰品的质量安全，产品入境前，每一批都要向境外供货方索取检测报告，避免产品入境后检出不合格，造成被销毁或退货的财产损失，该局还提醒消费者，谨慎购买标识不清或来源不明的仿真饰品 身体大量出汗时尽量少佩戴仿真饰品 孕妇、哺乳期妇女、小孩、过敏体质者更不宜佩戴仿真饰品。

《仿真饰品中有害物质的限量要求及检测方法》标准草案通过了审定。该标准对儿童饰品和成人饰品、直接接触皮肤的饰品和非直接接触皮肤的饰品，都分别确定了有害物质的限量要求。同时，还对仿真饰品有害物质的检测方法、检验规则和标志要求等做了明确规定。 　　该标准草案是由义乌检验检疫局联合国家日用小商品质量监督检验中心、全国首饰标准化技术委员会仿真饰品技术分会、浙江省标准化研究院、浙江省饰品行业协会共同起草的。 　　据全国首饰标准化技术委员会仿真首饰分技术委员会秘书长王晓涛介绍，仿真首饰门槛低，工艺简单，行业发展这么多年来一直没有标准，难免良莠不齐，材质以次充好的现象并不少见。2007年1月~11月，美国消费品安全协会累计要求召回中国产儿童饰品27次，共计582.02万件，召回原因主要涉及铅含量超标。尽管27次中涉及义乌企业的只有一次，但还是给义乌的饰品企业敲响警钟：倘若再没有行业标准，整个行业很可能遭受毁灭性的打击。 　　该标准主要参考国际现行技术法规中有害重金属限量要求、美国消费品安全改进法案铅总量的要求、欧盟对饰品中镍释放量的要求和RoHS指令对有害物质限量的规定，并结合义乌仿真饰品的生产和市场实际情况，具有科学性、先进性和实用性。该标准的推广和使用，将为生产企业的质量安全控制水平提供技术支持，为出口饰品的检验监管提供技术保障。同时也将在引导企业建立起以国际标准为主的技术标准体系、有效控制饰品的质量提高行业整体发展水平，确保饰品使用安全等方面发挥积极作用。

仿真分析是汽车研发过程中的重要手段，仿真分析工具是汽车研发强国的重要工业基础。多年来，汽车仿真分析平台，特别是新能源汽车仿真平台，主要由国外公司开发，关键核心技术受制于人。日前，中汽中心检测认证事业部天津检验中心相关技术团队历经数年技术攻关，开发出具有自主知识产权的新能源汽车仿真平台（VPAT2021，以下简称“平台”），实现了国内自主开发此类汽车仿真平台“零”的突破，打破了国外技术掣肘。平台以“人、车、路、云”四层架构为基础，进行机、电、热、液多场融合，控制域和物理域模型相互组合，实现了整车级、部件级的物理系统仿真。平台模型库涵盖整车和部件两个层级：整车级模型包括乘用车和商用车，覆盖传统车、电动车、混合动力汽车、燃料电池车20余种车辆构型；部件控制域超过18个子类，物理域超过30个子类。与国外同类平台不同的是，该平台底层模型完全开源，各部件库即插即用，可实现自由组合不同构型的车辆、配置和自定义各种循环行驶工况、批处理以及矩阵计算。平台仿真结果能够直接输出车辆动力性、驾驶性、经济性、参考成本，兼备仿真结果与实车测评数据库对比功能，快速定位车辆的技术优缺点，有效缩短车型的研发周期。在内测阶段，已完成了30辆车的模型入库，预计每年将新增20辆以上新能源车模型。平台计划于2021年6月投入市场。新能源汽车仿真平台的成功开发为行业提供了丰富的车辆测评数据和模型，解决了国内此类汽车开发工具链条缺失的“卡脖子”难题，同时为中国工业软件自主化发展提供了重要支撑，对于我国新能源汽车技术发展与进步具有重要意义。

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8月25日，据生活科学网站报道，科学家一直希望在登上火星进行生命探测前能在地球上能进行高度仿真的模拟实验。目前，科学家们在西班牙发现一条名为力拓河的河流(Rio Tinto)，它的生态环境和火星非常相似。科学家已经在这条河流上开始利用先进的生命探测技术进行高仿真的实验，而且还取得了惊人的成果。其中，必达泰克公司的i-Raman小型拉曼光谱仪作为该项目的拉曼检测设备，对该河流中的矿物和有机物进行了无损检测。如果该项目进展顺利的话，该小型拉曼光谱仪有可能作为欧洲火星探测计划中的一个组成部分，为火星研究计划作出贡献。 费尔南多－佩雷斯（Fernando Rull Pérez）是一名来自西班牙天体生物学中心的专家，他一直在力拓河上对一项光谱生命探测技术进行实验。他所开发的这种装置采用了“ 现场光谱技术”（“in situ"” techniques），这意味着这种装置会对所采取的样本进行现场分析，而不会运回实验室。这样做一方面可以提高效率，另一方面也避免了样本在运回实验室的途中被污染的可能性，而且也非常适合在火星的环境下操作，因为科学家们不可能将火星样本送回地球进行分析。 佩雷斯指出，利用现场光谱技术对火星生命进行探测也是欧洲火星探测计划的一部分。欧洲太空总署计划于2013年发射一颗名为“ExoMars”号的火星探测器。该探测器上将会安装一个拉曼光谱仪（Raman BS），这个光谱仪所采用的技术就是现场光谱技术。现场光谱技术有两个光学镜头。一个安装在ExoMars号探测器的外面，主要用来确定火星表面可能有矿物质或者有机物的地点；另一个安装在ExoMars号探测器的的里面，主要用来分析探测器钻头所采取样本的成分。科学家们目前计划钻取火星表面下2米内的土壤样本，以便科学家来分析判断火星表面曾经是否有水、或者生命的存在。拉曼光谱仪相比其他生命探测技术具有一个突出的优点，即它不会产生破坏性，对所钻取的样本不会产生任何伤害。 参考网址: http://www.space.com/scienceastronomy/080821-am-exomars-ramanlibs.html http://www.huelvainformacion.es/article/provincia/161948/rio/tinto/prueba/ya/una/nueva/generacion/robots/marcianos.html

梅特勒托利多协助美国药典(USP)在全球范围内开设“良好称量管理规范——基于风险评估的指导方针”课 全球领先的精密仪器和服务供应商——梅特勒托利多，协助美国药典(USP)委员会在全球范围内开设制药行业“良好称量管理规范GWP® ——基于风险评估的指导方针”课程。该课程由美国药典和梅特勒托利多专家共同开发，为期一天，近期将在瑞士巴塞尔(5月19日)、美国旧金山(6月2日)和萨默塞特(6月4日)正式授课。 课程包含大量演讲和案例分析，主要内容：天平特性和评估，USP关于称量不确定度和最小称量值，正确的天平认证过程，外部因素对称量的影响和预防措施，基于风险评估的称量系统选择、测试、日常操作和维护。 该课程是依从称量要求的独特课程，通过强调风险评估的科学方法学习“良好称量管理规范GWP® ”，帮助制药行业的质量保证、质量控制经理和法规经理保证其公司充分符合法规一致性。 关于梅特勒托利多 (METTLER TOLEDO) 梅特勒托利多是全球领先的精密仪器和服务供应商，是全球最大的实验室、工业和食品零售业称重设备的制造商和销售商。更多关于梅特勒托利多的信息请登陆 http://www.mt.com关于美国药典 (United States Pharmacopeia, USP) 美国药典是是一家非营利性的公共健康组织，是制定法定公共标准的权威机构，旨在通过公共标准和相关计划，帮助确保医药和食品的质量、安全和益处，从而改善全人类的健康状况。USP 标准在全球 130 多个国家得到认可和使用。更多关于美国药典的信息请登陆 http://www.usp.org/newscenter

日前，“人工智能医疗器械创新任务揭榜入围单位”正式发布，皮肤病人工智能辅助诊断 “色素性皮肤病（白癜风、黄褐斑）临床分期分级分区辅助诊断系统”项目上榜。该项目由中日友好医院崔勇教授领衔负责，由中日友好医院、皑高森德医疗器械（北京）有限责任公司联合申报。崔勇团队是在首先实现皮肤高光谱仿真技术突破、研发出皮肤成分无创定量检测医疗器械的基础上，获得适合皮肤病精准医疗的AI数据源—皮肤高光谱图像，开启皮肤病人工智能辅助诊断创新研究。项目负责人崔勇认为，该项目的特色在于几个重要创新：一是采用皮肤高光谱影像作为AI数据源，创建适合皮肤病形态学分析要求的“数字皮肤”模型，实现强病理关联；二是聚焦于皮肤病精准医疗方向，解决皮肤病，尤其是色素性皮肤病临床诊治中无法准确判断病情和评估疗效的痛点问题，为精准治疗提供依据，辅助确定、迭代和优化治疗方案，支持整个治疗过程，更有效发挥人工智能医疗器械的临床价值；三是提出并初步形成较完整的通过皮肤成分分布形态分析皮肤病理的方法，基于此或将诞生“皮肤成分病理”概念，并成为“色素性皮肤病（白癜风、黄褐斑）临床分期分级分区辅助诊断系统”项目的理论支撑和建立精细化的数据标注的标准。崔勇表示，几乎所有的皮肤病都有自己的高光谱影像特征，训练好的模型具有泛化到其他皮肤病种的潜力，为皮肤科精准医疗提供整体解决方案，并与互联网医院模式结合，通过皮肤影像诊断中心赋能，提升皮肤影像诊断能力。据算法科学家、皑高森德公司CTO陈威介绍，该项目的优势在于拥有皮肤高光谱仿真确定性Monte Carlo算法，实现皮肤光生物学成分的分离和提取，创建强病理关联的客观定量指标。基于这个算法，课题组研发出皮肤成分无创定量检测医疗器械（北京市创新医疗器械，已取得医疗器械注册证和生产许可证），能够为皮肤病人工智能医疗器械开发提供合规的、高质量的人工智能医疗器械数据。同样基于这个算法，课题组研发的SCE（Skin component extraction）在实现大幅度降维的同时，解决了精细化的数据标注的医学可解释性问题。“色素性皮肤病（白癜风、黄褐斑）临床分期分级分区辅助诊断系统”项目的开发是这个技术的延伸和临床价值的提升。该项目由中日友好医院和皑高森德公司医工紧密结合、联合开发，并由中日友好医院协同其他医疗机构和研究机构，协同建立基于皮肤高光谱技术的大数据实验室和皮肤病人工智能研究院，共同推动新技术、新产品落地应用。

超大规模集成电路（ULSI）产业直接关系到国家的经济发展、信息安全和国防建设，是衡量一个国家综合实力的重要标志之一。在半导体芯片制备过程中，约有三分之一的工序要使用等离子体技术，因此配备等离子体工艺腔室的材料刻蚀和薄膜沉积设备是ULSI制造工艺的核心。目前，半导体工艺中最常用的两种等离子体源是CCP（容性耦合等离子体）和ICP（感应耦合等离子体）。等离子体工艺腔室制造过程极为复杂，不仅涉及精密机械加工技术，还要统筹考虑电源、气体、材料等外部参数的优化，以及与晶圆处理工艺的兼容性。如果采用传统的“实验试错法”，不仅成本巨大，而且延长了设备的研发周期，将严重制约我国ULSI产业的快速发展。因此，采用建模仿真与实验诊断相结合的方式、为等离子体工艺腔室的研发与优化提供方案，成为一种必然趋势。等离子体放电过程是极其复杂的，受到多种外界参数的控制，如电源功率与频率、气体成分与压强、腔室尺寸及材料属性等。此外，等离子体系统还包含了多空间尺度和多时间尺度的变化，以及多物理化学场的耦合过程。例如等离子体、鞘层、表面微槽等空间特征尺度相差10个量级；电磁场、带电粒子、中性气体及化学反应等时间特征尺度相差9个量级。如此复杂的等离子体工艺环境，给物理建模和数值仿真都带来了巨大挑战。物理学院PSEG团队在王友年教授的带领下，自2005年开始，历经近二十年时间，在国内率先研发出具有自主知识产权的等离子体工艺腔室仿真软件——MAPS（Multi-Physics Analysis of Plasma Sources）。通过采用物理建模、数值仿真与实验诊断相结合的方法，解决了制约等离子体工艺腔室设计和制造中的一些关键技术难题，为我国研发具有自主知识产权的等离子体工艺腔室提供了技术支撑。MAPS是一款专门面向等离子体工艺腔室的数值模拟软件平台，可以同时为等离子体工艺腔室的参数设计和表面处理工艺（材料刻蚀和薄膜沉积）的结果预测提供模拟服务。基于不同的等离子体模型，MAPS包含不同的数值模拟方法，如粒子/蒙特卡洛碰撞模拟方法、流体力学模拟方法、流体力学/蒙特卡洛碰撞混合模拟方法、整体模型模拟方法等。软件平台包含输入部分、输出部分以及七大模块，分别是等离子体模块、中性气体模块、电磁模块、鞘层模块、化学反应模块、表面模块及实验验证模块。此外，PSEG团队研制了结构可变的大面积、多功能等离子体实验平台和多套CCP和ICP放电平台，并自主研发了射频磁探针、微波发卡探针、光探针、吸收光谱诊断系统、布拉格光栅测温系统、悬浮双探针等诊断工具和集成了商用的Langmuir探针、质谱仪、离子能量分析仪、光谱仪、ICCD及光致解离负离子诊断系统等。这些诊断手段为等离子体源多参数诊断提供条件。大量研究表明，MAPS的模拟结果与实验测量结果在量级和变化趋势上达到一致，证明了MAPS仿真软件的可靠性。近期，针对工业中常用的CCP源，MAPS仿真软件提供了一种新的快速仿真算法：基于多时间步长、泊松方程的半隐式修正、超松弛迭代等，可以将模拟速度提高几十倍。此外，针对ICP源，PSEG团队也建立了一种新的双极扩散近似模型，可以对带有射频偏压的感性耦合放电过程进行仿真。该方法不仅模拟速度快，还适用于低气压放电。MAPS仿真软件具有外界控制参数多、耦合物理场多、数值求解器多、数值仿真模型多等优势，能够对ICP刻蚀机、CCP刻蚀机、PECVD（等离子体增强化学气相沉积）和PVD（物理气相沉积）工艺腔室进行仿真，支持对优化工艺过程参数的进一步探索，受到了国内的多家半导体设备制造企业的青睐。近十年中，MAPS仿真软件已分别为北方华创、中微半导体设备（上海）、拓荆科技、苏州迈为、武汉长江存储及理想能源设备（上海）等多家企业提供仿真服务。未来，PSEG团队将继续专注于对MAPS仿真软件的完善和升级，希望可以为半导体、光伏及平板显示等产业的创新与发展注入源源不断的强劲动力。

VPIphotonics公司近日宣布推出全新升级的VPIdeviceDesigner 2.7版本，这是一款专为分析和优化光学器件、波导和光纤而打造的多功能设计工具，特别侧重于集成光子学应用。它采用2D和3D全矢量有限差分光束传播法（BPM）和本征模式扩展法（EME）求解器来模拟光学器件，以及一系列半矢量和全矢量有限差分模式求解器来模拟由各向同性和各向异性材料（包括等离子体材料和旋光性材料）制成的直线和弯曲波导及光纤。VPIdeviceDesigner通过提供先进的数值求解器，能够精确模拟各种复杂光学器件、波导和光纤的光传播特性，支持多种材料和结构的建模需求，是集成光子应用中不可或缺的强大工具。VPIdeviceDesigner 2.7版本带来了全新功能，旨在简化材料定义、优化3D设计流程以及提升光传播仿真能力。以下是该版本的主要更新内容：1、材料定义简化：分散各向异性和渐变折射率材料现在拥有专用类别，极大地提高了用户配置材料的便捷性。2、非晶半导体材料支持：新增Cody-Lorentz和Tauc-Lorentz介电常数模型，以支持非晶半导体材料的模拟。3、3D几何内核升级：全新的3D几何内核使得用户能够创建复杂的三维结构，如光子灯笼和锥形光纤耦合器等。4、S矩阵计算增强：EME和BPM求解器现在支持计算带有垂直位移端口和高折射率漏波基板的器件的S矩阵。5、EME求解器性能提升：自动仿真设置可加快收敛速度，尤其是在锥形区域，同时，更多的用户控制选项使得调整仿真参数和设置更加灵活。6、S矩阵界面改进：经过重新设计的S矩阵界面提供了包括相位展开、群时延以及实时最小二乘法拟合调整在内的多项功能。VPIdeviceDesigner 2.7版本在光子器件建模、光子波导和光纤仿真方面的能力得到了显著提升，并新增了四个应用示例，帮助用户更好地理解和应用新版本的各项功能：各向异性分散铌酸锂波导类多量子阱层叠结构的有效折射率模型多量子阱（MQW）波导中的高效模式计算基于光束传播法（BPM）的光子灯笼这些新增功能和示例为用户提供了更加全面和灵活的仿真工具，为光子学领域的创新研究与发展提供了强有力的支持。除了强大的内置功能外，VPIdeviceDesigner 还支持与VPI生态系统（如VPIcomponentMaker&trade 和VPItoolkit PDK ）的无缝集成，使得用户能够轻松地将设计的波导和设备集成到更大的光子电路中，并进行全面的系统级仿真。如需了解更多详情或进行版本升级，请访问VPIphotonics官方网站或联系凌云光公司。

10月14日，2023“高等教育强国指数”发布，数据显示：全球高等教育发展区域差异大，美国一枝独秀，中国领跑第二方阵。“高等教育强国指数”由全国高校信息资料研究会研制、中国人民大学评价研究中心与中国人民大学教育学院提供数据和技术支撑。据悉，这是全球首个高等教育强国指数，在全球高等教育治理上发出了中国声音。世界高等教育体系的六大方阵。课题组供图数据显示，世界高等教育体系根据发展阶段可分为六大方阵，美国以绝对实力领跑，中国、日本、英国、德国等国家为第二方阵的代表国家。尽管中国在第二方阵中领先，但和美国仍有不小差距，“高等教育强国指数”显示美国的得分为100分，而中国仅为58分。据介绍，研究团队使用三大维度的九个关键指标跟踪全球近170个国家的高等教育发展水平，为决策者和跨国高等教育服务使用者提供指导。三个维度是世界学术中心度指数、世界科技中心度指数、世界人才中心度指数，其中世界学术中心度指数包括高等教育经费GDP占比、ESI自然科学全球前1%上榜机构、RUC人文社会科学全球前10%上榜机构三个指标，世界科技中心度指数包括自然指数、研发经费GDP占比、授权专利三个指标，世界人才中心度指数包括全球人才竞争力指数、全球高被引科学家、诺贝尔菲尔茨奖三个指标。在“高等教育强国指数”9项指标中，美国在ESI自然科学全球前1%上榜机构、RUC人文社会科学全球前10%上榜机构、自然指数、授权专利、全球高被引学者、诺贝尔菲尔兹奖等6项指标上均位居世界第一。中国在ESI自然科学全球前1%上榜机构（第2位）、RUC人文社会科学全球前10%上榜机构（第3位）、自然指数（第2位）、授权专利（第3位）、全球高被引学者（第2位）等指标上排名靠前，在高等教育经费GDP占比（第23位）、研发经费GDP占比（第15位）、全球人才竞争力指数（第37位）、诺贝尔菲尔兹奖（第23位）等指标上表现欠佳。作为世界高等教育中心，美国在世界学术中心度指数、世界科技中心度指数、世界人才中心度指数上得分均为100分。作为潜在的世界高等教育次中心，中国在世界学术中心度指数、世界科技中心度指数、世界人才中心度指数上的得分分别为57分、72分、36分。全国高校信息资料研究会副会长周光礼表示，“高等教育强国指数”突出中国逻辑，为全球高等教育治理提供中国标准、中国方案、中国声音；突出过程性、监测性和诊断性，为中国高等教育强国建设进程提供可度量的指标；突出教育、科技、人才一体化建设，为中国高等教育强国建设提供了重要抓手。世界高等教育体系的六大方阵排名详情。课题组供图

美国食品及药物管理局(FDA)专员汉堡(Margaret Hamburg)表示，该局会就进口食品及药物安全采取新的监管方针。新方针顾及整条供应链的复杂性，及供应链上每一点的产品安全问题。该局认为不能单靠为数不多的检查员在边界或外国厂房侦察问题，必须推行能防患于未然的制度。 　　FDA与世界各地的监管机构、生产商和供应商合作，现于中国内地、印度、哥斯达黎加、墨西哥、智利设有永久办事处，短期内扩展至约旦，以协助这些地区加强监管产品安全的能力。FDA与外国监管机构签订了30多项协议，以分享检查报告及其他非公共资料，得以就外国产品的安全问题作出更佳决策。 　　汉堡强调，进口商亦须为其供应链负责 现时已有部分企业奉行的最佳作业典范，有需要成为整个行业的标准作业手法。FDA计划和业界合作，制订有助加强供应链安全的科技标准。 　　FDA推出全新的网上风险评估工具，英文简称「PREDICT」，协助审核员锁定高危货物进行检查，及加快低风险货物的清关速度(条件是进口商及报关者必须提供准确完备的资料)。这个PREDICT系统顾及各类因素，由产品本质是否高危(例如生海产)，以至FDA从过往付运人或生产商检查结果所得的资料，皆会涵盖。FDA亦可输入其他资料，例如泛滥、炎热天气或市场状况。检查员会根据各种因素相加所得的风险分数，率先处理风险最高的货物。 　　PREDICT系统曾在洛杉矶试行，现于纽约推行，预期春季末可扩展至美国各地。

网络性能测试工具关于5G承载网测试背景5G时代已经来临，而业界众所周知的一句话“5G商用，承载先行”，由此可见5G承载网的重要性。承载网是基础资源，必须先于无线网部署到位，而5G典型的应用场景为：增强移动宽带：eMBB超低时延高可靠通信：uRLLC海量连接：mMTC5G应用要求承载网能够提供低时延、高带宽、高可靠性的网络，为了满足5G应用的要求，FlexE/50G PAM4/EVPN/SR/SR-TE/SR-BE/SRv6/PCEP等新技术孕育而生。解决方案针对5G承载网能提供的低时延、高带宽、高可靠性的网络，信而泰提供完整的测试解决方案： 高带宽低时延: DarYu系列X1-100G（支持100G/50G/40G/25G/10G多速率）、X1-400G（支持400G/200G/100G/50G多速率）系列测试模块是信而泰推出的面向高端路由器、高端交换机、数据中心交换机以及高性能应用层设备的测试产品，具有高性能、高密度、高速率、多速率等特点，帮助运营商、网络设备制造商及企业用户轻松应对测试业务的快速增长和未来业务发展。 高可靠：Xcompass-S系列网络损伤仪是信而泰推出的基于现场可编程门阵列（FPGA）的平台，可提供最真实且可重复的网络损伤仿真测试。具有带宽限制、延时/抖动、丢包、乱序、重复报文、物理链路损伤等典型损伤仿真功。方案优势国产高性能网络测试仪 支持大规模2-3层流量及路由交换协议仿真 单端口最多支持64K流量的独立发送统计和128K流量统计 单端口最多支持400万的离散路由插入表 支持路由、组播、接入、MPLS、VXLAN以及分段路由（SR）等协议的极限性能测试 基于FPGA的100%线速流量生成、统计与捕获功能 支持RFC2544、RFC2889、RFC3918等基准测试套件 支持中英文测试操作软件 支持中英文测试报告系统产品特点　　★基于软件的网络及应用服务性能测试工具　　★通过测试端点产生网络流量对性能进行测量　　★TCP、UDP、PING 　　★ 语音、视频、HTTP、FTP、MAIL、组播　　★支持1ms精度的分布式WLAN漫游测试◆产品组成　　X-Launch由控制端（TestConsole）和测试端点（TestPoint）组成：　　★X-Launch 控制端软件安装于Windows 7\10(64位），需要4核CPU，8 GB内存以上150 GB硬盘。　　★测试端点软件支持Linux、Windows、Android、VxWorks、各种国产OS。◆测试类型　　X-Launch持双臂测试和单臂测试两种类型。　　●双臂（Two-Arm）测试　　被测试对象（网络\设备）的两边都是X-Launch测试端点，在测试端点之间产生真实的流量对被测试对象进行性能测试。　　●单臂（One-Arm）测试　　测试端点发起应用会话对真实服务器（如网站）进行测试。在测试结构中一侧是测试发起点，另外一侧是被测试的真实服务。

近日，江苏东华测试技术股份有限公司（简称：东华测试）发布2022年年度报告。报告显示，2022年，实现营业收入3.67亿元，同比增长42.81%；实现归属于上市公司股东的净利润1.22亿元，同比增长52.17%；实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益后的净利润1.17亿元，同比增长52.36%；基本每股收益0.88元。截至2022年末，东华测试总资产6.92亿元，较上年度末增长26.96%；归属于上市公司股东的净资产为6.00亿元，较上年度末增长21.25%。东华测试表示，公司30年来一直深耕于数据采集与测试分析领域，经过多年坚持不懈的技术开发和经验积累，产品不断完善，在行业中形成了良好的口碑和信誉，在国家重大装备、航空航天、土木水利工程、机械装备、高铁、船舶、汽车、冶金石化、材料分析、新能源等行业积累了一批稳定客户，形成了良好的品牌效应。2022年，面对复杂多变的疫情态势，公司上下一心、合力攻坚，确保客户订单有序交付；公司紧抓国产替代持续深化的机遇，加大研发投入，完善销售体系，持续提升产品竞争力，实现业绩持续增长；同时，公司推进生产工艺技术升级、设备改造、费用管控等降本增效措施，进一步提升了公司整体盈利能力。 东华测试2023年经营计划如下：1、研发创新目标公司以“智能感知技术、抗干扰测试技术和力学模型优化算法”等为核心竞争力，智能化测试仪器产品为应用主线，整体测试技术解决方案及增值服务为延伸方向，自主创新、系统创新、持续创新为整体研发目标。发挥上海技术研究院技术优势与创新能力，着眼于前沿技术和应用技术的研究工作，充分利用上海的人才优势和技术优势，深入研究感知技术、数据处理技术、信号分析技术和AI技术等技术方向，并结合目前结构力学性能分析应用、PHM故障诊断与健康管理应用和电化学应用等主营业务方向，进一步夯实公司的核心竞争力。 在智能化结构力学性能测试仪器方面，以拓宽应用领域、提高系列产品的可靠性、标准化和智能化水平为研发目标， 抓住“十四五”规划提出的构建结构合理、先进管用、开放兼容、自主可控、具有国际竞争力的现代产业技术体系，加强产业技术基础能力和试验平台建设，面向国家重大需求加强高端科研仪器设备研发制造，提高科研装备自给水平的行业战略发展机遇，开发高性能科研实验类产品、优化设计试验仪器类产品及国防装备配套等结构力学性能测试仪器。在传感器方面，开发高温、高冲击等高性能传感器，替代进口，打破进口技术垄断；研发自动校准功能，提升传感器制造的智能化水平；同时拓宽传感器种类和规格，推出可靠性高、应用范围广的工业级传感器，缩小与进口传感器的差距，满足工业物联网对传感器的需求。在软件平台方面，以开发多平台应用、模块化、专业化的软件平台为目标，提高软件可视化与人机交互水平，形成简单易用、引导式操作、行业适用性强的应用软件系列，满足不同行业的测试需求，从而拓宽整个测试系统的应用面。在整体测试技术解决方案及增值服务方面，以满足客户个性化、多元化需求为研究目标，量身定制解决方案；建设公共技术服务平台，大力发展生产型服务业务，提供专业化的测试、检测及校准服务。在自定义测控分析系统方面，完善构建具备完整的测试系统和丰富的输出组件以及基于FPGA/DSP的实时控制系统。并提供标准机箱型、坚固型、微型和分布式多种产品形式选择，根据用户不同的现场使用要求，构建专属的测试控制分析系统平台。在实验与仿真融合分析平台方面，聚焦结构静力学领域实验与仿真融合分析、结构动力学领域实验与仿真融合分析、基于实验与仿真数据相融合的结构拓扑优化与结构静动力学性能优化三大方面，致力于分阶段、分步骤地建立一套测试数据与仿真数据相融合的软件平台。 以公司测试仪器产品线为基础，通过与客户或相关单位互动合作开展应用研究，迅速提高公司在各领域的应用研究水平；引进先进设计工具，提高设计质量及效率；扩大公司测试仪器产品线的应用领域，寻求公司高速发展的突破口。 2、产品延伸目标公司产品发展的方向是对现有产品线进行归纳、优化，提高系列产品的标准化水平；延伸开发多元化应用软件，拓展产品应用领域，满足不同层次的市场需求；推进“自定义测控分析系统”与“实验与仿真融合分析平台”两大新业务相关产品的研发与生产。包括推出高可靠性要求的、具备完全自主知识产权的国防军工科研类产品；提高装备智能水平的机载、车载、舰载等装备在线监测类产品；加大设备结构健康监测、故障诊断、腐蚀检测、损伤识别、寿命预测、健康管理、设备测控方面的产品开发力度，推进煤矿设备在线监测与健康管理产品的研发及安标认证，加大煤矿领域的市场开拓力度；通过集成创新、合作创新来开拓更广阔的市场领域。3、服务提升目标加强总部营销服务中心的建设，在中心城市设立销售服务网点，扩大优秀的销售团队和客户服务团队，及时为客户提供专业化、个性化贴身服务；定期举办测试技术研讨会及用户培训班，形成既有客户的粘着力；充分发挥东华校准检测公共实验室第三方服务平台的作用，扩大CNAS认可的校准检测能力范围，提升专业化增值服务能力。4、团队建设目标公司以“以人为本、人尽其才、携手发展、共享成功”为人才引进及团队建设目标，外部引进与自身培养相辅相成，注重培训、学习及外部交流，打造学习型组织。充分发挥东华测试科技委员会的作用，聘请外部行业专家对口指导培养公司的专业领军人才，充分利用省级工程技术研究中心、软件技术中心、军民融合创新平台等研发平台，通过柔性引进外部人才结合项目开发来培养工程技术人员。5、行业地位充分发挥公司现有完整技术链、产品线及服务平台的优势，通过提升产品档次保持公司在行业优势地位，以超越国际先进水平为目标，进一步提高与国际知名品牌产品竞争的实力。

德国ETAS氢燃料电池HIL方案- FCU HIL测试方案（面向2020年最新版）ETAS GmbH 成立于 1994 年，是罗伯特博世联合企业的一部分，是车用电子控制系统以 及相关嵌入式控制系统软件开发工具和测试设备的领先供应商。ETAS 致力于为车用嵌 入式系统的整个生命周期提供支持性的创新产品。ETAS 可向全球的汽车 OEM 以及电控 单元的一级供应商提供产品与服务。本公司在全球拥有约 700 名员工，年营业额达到约 1.4 亿欧元。以下是有关本公司的概要介绍。ETAS 全球化网络是在全球范围内构建起的一个由办事机构和研发中心组成的网络，通 过该网络进行产品的开发、配置并提供技术支持。本公司相信，对于建立长期、成功 的客户关系来说，在地理位置上与客户接近将具有至关重要的意义。ETAS 集团总部位 于德国斯图加特，在美国、日本、韩国、中国、印度、法国、英国、意大利、巴西及 俄罗斯联邦均设有地区分公司或办事机构。每一处办事机构都提供客户账户管理、客 户技术支持、区域内项目管理以及工程技术服务资源等。与纯电动汽车相比，氢燃料电池汽车具有加注时间短，续航里程长等优势，是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。目前，氢燃料电池汽车产业正在兴起。氢能是一种清洁能源，氢燃料电池只会产生水和热，并不会产生二氧化碳，对环境无任何污染。 燃料电池电动汽车技术是目前世界环保汽车技术的热点，我国应更加积极开展燃料电池电动汽车技术研究，较快缩小与西方汽车工业发达国家的汽车环保技术的差距，从能源和环保角度来讲，进行燃料电池电動汽车技术开发对能源多样化，发展燃料电池汽车，将促进一系列技术和产业的发展，形成国民经济发展的新增长点。 燃料电池是一种很有前途的清洁能源，在未来很可能代替传统能源成为主要能源。所以，很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。美国将燃料电池技术列为国家安全技术 欧盟在2008年制定了2020年氢能与燃料电池发展计划，投资近10亿欧元用于燃料电池与氢能研究、技术开发及验证等方面 加拿大计划将燃料电池发展成国家的之助产业 日本认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心 《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首 我国中长期科学和技术发展规划纲要明确提出，大力发展氢燃料的制取、存储及专用燃料电池技术的开发与研究，提高产业化技术。 近20年来，我国科技人员经过不懈努力，尽管燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展，但由于研究投入和产业化资金数量很少，燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距，燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏，技术人才不足，成本高、耐久性差，研究力量分散，产业化体系尚未形成，尤其是缺少企业的参与，很难将研究成果进行示范应用。所以，我国应寻找最佳切入点，根据当前和中长期经济和社会发展需要，集中研究力量，大力推动燃料电池发电技术的发展，加大研发和产业化投入，为我过的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 LABCAR-MODEL-FC在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。测试用于燃料电池系统的ECU LABCAR-MODEL组合包括集成电路发动机、用于汽车推进的锂离子电池、电动机、燃料电池、车辆动力学、车辆、驾驶员和环境的仿真模型。在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。 ETAS的LABCAR-MODEL-FC模拟燃料系统性能。模拟整个系统-从PEM-FC（高分子电解膜燃料电池）堆栈到反应物和冷却剂的供应-以确保对燃料电池系统ECU的可靠性测试和校准。LABCAR-MODEL-FC可以模拟堆栈、氢气供应、氧气供应和冷却剂供应的详细过程。此技术基于对物理过程的精确模拟，而这些模拟都是基于对电解反应的复杂计算以及基于对堆栈和外围设备之间相互作用的复杂计算得出。鉴于现代燃料电池堆栈的复杂性,要对堆栈进行一维（1D）空间分布模拟。为了满足当前和未来的要求，可以实现对二维（2D）堆栈模拟进行特殊扩展，其燃料电池系统的模拟模型可用于完成基于HiL的校准（LABCAR-MODEL-FCCAL）。基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC能为实时模拟提供所需的电源。 LABCAR-MODEL-FC模拟模型可以让用户在硬件在环测试台上对燃料电池的ECU进行早期的测试和优化。 将高成本的测试和安全相关的应用转移到硬件在环测试台上，从而在开发过程中让顾客直接受益。应用实例包括模拟PEM-FC燃料电池堆栈的冷启动调节或模拟氢气供应的临界处理。 ETAS模拟模型的优势ETAS燃料电池模型包括用于模拟堆栈和外围设备的Simulink® 元件库和各种电解槽模型。模型的实时性有利于测试燃料电池ECU时与ETASHiL系统的整合，还可以同时进行安全相关的故障模拟和ECU软件的初始预标定。由于这些模型考虑到了所有相关的物理现象，可以用来测试所有项目，包括基础软件、高级控制、操作和诊断性功能。ETAS的模拟模型组合提供HiL模拟，包括独家提供的硬件 、软件和模拟模型。 应用用户可针对具体的汽车要求，进行大量的典型性闭环ECU测试： l 测试用于氢气供应的典型ECU功能：l 惰性气体测定、清洗方法、气体引射器控制l 测试用于氧气供应的典型ECU功能：l 空气压缩机控制、水再循环l 测试用于冷却系统的典型ECU功能：l 冷却方法、泵控制、散热器激活l 测试用于诊断和管理的典型ECU功能：l 渗漏检测、冷启动、压力协调、紧急关闭l 针对优化运行的设计和校准：l 水管理、电厂辅助设备 优势LABCAR-MODEL-FC有助于对所有项目进行测试，包括基础软件精密控制、运行、和燃料电池ECU的诊断功能。LABCAR-MODEL-FCCAL扩展模型提供了2D堆栈模型，可以实时精准地模拟出电池电压、电解膜状态或水再循环过程，从而满足当前和未来的要求。该模型可以同LABCAR-MODEL-VVTB进行整合（用于HiL测试的虚拟车辆测试台模拟模型）ETAS独家提供硬件、软件和模型，以及客制化技术服务和专家咨询。 用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FC）包括对PEM-FC堆栈的一维模拟，以及对反应物和冷却剂供应系统进行详细和模块化记录。还能提供操作燃料电池ECU所需的所有相应接口。 用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FCCAL）为LABCAR-MODEL-FC模型增加了2D空间分辨堆栈模拟，并且能详细洞察电池性能。除了有助于对ECU在闭环控制回路中运行时的基础校准外，其还能让用户对最佳堆栈运行的功能进行测试，以及在早期开发阶段将电池降解降至最低。 因LABCAR-MODEL-FC和LABCAR-MODEL-FCCAL基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC以及开放性，可对其进行定制并满足不同的要求。Simulink® 的开放性安装启用特点让开发者可以选择对ETAS或其它供应商提供的元件模型进行整合。 除了模拟模型外，ETAS还对所有开发需求提供技术支持服务和咨询。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 实时模型运行平台仿真硬件 ES5300 RTPCETAS LABCAR 使用运行实时操作系统 Linux 的标准 PC 进行仿真模型运算。其灵活的结 构可适应 PC 市场的最新发展趋势，用户可将仿真 PC 更换为市场上出现的具有更高性 能的 PC。因此，LABCAR 使用户能在尽可能宽广的测试范围和深度内进行精确仿真， 从而确保了在专用硬件和软件方面投入的高效性。 标准 IPC 进行模型仿真工作 从上图可以看到，采用了四核 CPU 的实时工控机，在 ETAS 软件环境的管理下，可以实 现分核下载，即将不同模型下载到不同的核内并行运行，确保了在复杂任务管理模式 下系统的实时性。标准 PC 还可提供 PCI 和 PCI-Express 总线接口，将需要辅助板卡(例 如使用 CAN 总线进行 ECU 通讯的板卡)集成到整个系统中。 传感器信号仿真传感器信号仿真主要通过 ETAS 自有的 I/O 板卡实现。本方案中普通的信号级传感器信 号采用 ES5350 模拟信号输入输出板卡、ES5321 PWM 及数字信号输出板卡及工程部件 实现；FUEL CELL 相关的温度信号(电阻信号)采用 ES5385.1 模拟 发动机特有信号的模 拟和采集采用 ES5340.2-ICE 板卡实现。ES5300 实时仿真计算机及 ES5350、ES5340、ES5321 和 ES5385.1 电流传感器仿真本方案中推荐采用配置中 30 路 ES5350DAC 输出模拟信号，通过 DB6200 转换为 4- 20mA 电流信号的方式模拟电流传感器。执行器信号采集同上，采用安装在 ES5300 实时仿真机上的 ES5350 模拟输入板卡和 ES5321 PWM 板卡 检测控制器的执行器控制信号。对于特殊的负载，采用真实器件负载箱实现，如高压 接触器和充电电子锁等。 电流采集模块采用 CSM_5PA 板卡来实现。该电流测 模块用于测 动态负载电流。 静态电流测通道数 10最大容许电压 30 V电流测 范围 5,20,30,50 A (手动设置/) 精度 +/- 1% (主要标称电流 IPN )温度测 量 在 PCB 上测 ，进行温度补偿采样频率 高达 1kHz，通过 USB 更新故障注入功能FUEL CELL 信号级 I/O 电气故障注入，采用 ES5398 和 ES4440 故障注入设备实现。故障模拟模块 ES5398用于实时环境下 ECU 自动测试的故障模拟。它可与硬件在环测试系统结合使用。 ES5398.1 采用 PCI/Express 接口安装于 ES5300 系统中。ES5398.1 模块每块板卡提供 40个故障注入通道。 实验环境 EE 提供了测试执行的用户界面。它提供了实验和图形用户界面，集成的 参数和数据管理，代码下载，实验执行，实时信号产生和测量数据记录方法，以及信 号管理。实验环境是整个测试项目中手动测试的环境，所有的测试都在这里进行。有 LABCAR IP 生成的实时代码需要在这里下载到 RTPC 里面并且开始模拟。通过 Experi- ment Explorer 窗口中进行参数集群和文件管理也是 LABCAR 软件的特色。EE 软件用户界面和虚拟仪表EE 里面还有不同的图像组件，包括常用的各种虚拟仪表，可以用来做成不同的用 户界面。EE 里面可以观察和修改标定量，控制模型的运行，选择不同的运行模式，实 时记录运行数据，以及接入编写的信号发生器信号。同时用户可以方便地通过拖拽来 加入或编辑这些组件。 实验环境中 EE 的组件操作 故障仿真软件LABCAR-PINCONTROL V2.0 为故障仿真箱 ESES5398 的配套软件，具有方便用户使用的 接口，可实现 ES5398 的手动操作，是 ES5398 的重要组成部分，操作界面友好，其操 作界面请参见下图。软件可实现的功能如下：• 创建并管理故障模式，产生 ECU 信号的一系列故障。如氧传感器故障• 简化故障仿真信号的选取• 设置故障产生的时间• 通过点击鼠标来触发故障• 设置多台 ES5398 同时使用• 提供自动化测试的 API 接口等。• 通过 Excel 表格进行故障配置和定义 LABCAR_PINCONTROL 的配置界面 模型方案 燃料电池堆动力学模型ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个 1-D+1-D 的燃料电池堆站模型，该模型包含 1-D 的 燃料电池单体膜模型和 1-D 的双电极及气体通道仿真模型。1-D 的燃料电池单体膜模型 能够对燃料电池膜的内阻，电极之间氧和氢反映生成水的情况进行仿真；1-D 的双电极 及气体通道仿真模型能够仿真双电极间气体在通道内非线性分布的特性，包括温度， 电流，沿电芯堆叠方向的气体压力变化，以及对冰点温度影响等。ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 模型可以考虑为将燃料电池堆沿着气路方向分为多个小模 块，如下图所示。Z 坐标所示方向为气体流动方向，X/Y 坐标表示垂直于膜和气流方向。每一个小模块代表所有燃料电池功能层，包括两个电极板，气路通道，气体扩散层 以及膜。燃料电池模型的采用上述基本架构，在子系统中包括有完整功能层，每个小模块均可对外提供数据接口，同时也能适用于用户的模型扩展要求。 坐标系描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FCCAL 的无时间限制的、节点版操作许可证， 客户被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FCCAL 的代码生成。LABCAR-MODEL-FCCAL 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。 这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。 LABCAR-MODEL-FCCAL 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在 网络中的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。 功能LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个先进燃料电池堆栈模型。该模型包含了一个一维膜模型，能够仿真薄膜电阻、含水量以及电极之间产生的水交换等特性。 除此之外，它使用了空间分布的 双极板与气体通道双 1-D 维度模型，考虑上述两个维 度上的电堆温度、电流和压力变化的非线性特性。此外还特别考虑了汽车会遇到在冰 点温度下工作的情况。LABCAR-MODEL-FCCAL 仿真模型包含：• 单电池模型，并考虑到电流、温度、反应物化学计量数以及膜湿度对电池电压损耗的 影响计算。• 基于一维膜模型的含水量和水交换量的详细计算。• 一维多组分气体通道模型允许为每个电极指定单独的气体成分。• 不同的流场设计仿真。支持内部电池加湿的顺/逆流量设置。• 基于膜温度模型、电池含水量的非线性动态特性和受温度影响的流体性质的实际冷启 动行为。• 考虑气体通道内液态水的积聚和运动的两相水模型。• 具有两种膜类型的默认堆栈参数设置。 传输范围绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 燃料电池系统动力学模型 LABCAR-MODEL-FC 模型具备完整的燃料电池系统模型结构，该堆站模型的主要目的是 详细计算气路通道的压力分布，电池膜上的水生成量和电堆中水的相变情况。模型根据功能层特性被划分为冷却回路，燃料电池正负极回路模型等。 模型架构描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FC 的无时间限制的、节点版操作许可证，客户 被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FC 的代码生成。LABCAR-MODEL-FC 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。LABCAR-MODEL-FC 可以被集成到虚拟汽车测试平台 LABCAR-MODEL-VVTB 中，以仿真 一辆燃料电池整车。LABCAR-MODEL-FC 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系 统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在网络中 的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。功能LABCAR-MODEL-FC 仿真模型是一个用于燃料电池控制单元（FCCU）闭环控制测试应用 的燃料电池系统模型，它被用于在汽车环境中对 FCCU 进行测试和验证。 它包含的子系统分别代表一个 1-D PEM 的燃料电池堆、供氢回路、供氧回路和冷却回 路。LABCAR-MODEL-FC 所提供的系统架构根据它的组成回路划分。下图是模型组件的 概述。氧供应系统 氧供应系统包含以下组成部分：• 压缩机• 中冷器• 增湿器• 旁路• 节流通风孔• 排气和进气歧管 氧供应系统 氢供应系统 氢供应系统包含以下组成部分：• 带截止阀的氢罐• 减压器• 氢气喷嘴及中阀• 液态水分离器• 氢循环泵• 排气/排空阀• 排气和进气歧管 冷却回路系统 冷却回路包含以下组成部分：• 电磁阀• 加热器• 散热器• 冷却泵• 排气和进气歧管 冷却液供应系统 绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 软件兼容性LABCAR-MODEL-FC 支持以下软件版本：• LABCAR-OPERATOR5.4.7,MATLAB/Simulink 2014b 64Bit 如果需要更多信息，请查看 LABCAR-MODEL-FC 的版本注释中的软件兼容性表。 请注意• 安装媒介不包含该许可证，它作为一个单独的项目提供。• 强烈建议用户每年单独采购软件升级维护服务。• 该许可证只允许代码生成。若需要实时运行模型，需要一个实时运行许可证。该许可 证需要单独采购。• 该许可证只允许本机使用，禁止远程访问。• 若要将模型加载到一个 LABCAR-OPERATOR 项目中，需要 MATLAB 和 Simulink 代码。 两者必须单独购买。附加项目• 一年的软件服务协议 (LCM_FC_SRV-ME52) 。• 一个运行时间许可证 (LCM_FC_RT_LIC-MP) 。• 安装媒介 (LCM_FC_PROD) 。• 用于实时仿真的先进二维堆栈模型 (LCM_FCCAL_LIC-MP) 。 ECU 线束设计和制作 在 HIL 系统中需要针对要连接的 ECU 准备连接线束，将 ECU 连接到 LABCAR 的连接器 BOB 面板。线束的设计和制作都是较为复杂的工作，至少为首次使用 ETAS LABCAR 系&nb软件开发的每个步骤 （直到售后诊断）， 他们分布到不同的应用领域，

德国ETAS: FCU-HIL (LABCAR)系统优势LABCAR-MODEL-FC有助于对所有项目进行测试，包括基础软件精密控制、运行、和燃料电池ECU的诊断功能。LABCAR-MODEL-FCCAL扩展模型提供了2D堆栈模型，可以实时精准地模拟出电池电压、电解膜状态或水再循环过程，从而满足当前和未来的要求。该模型可以同LABCAR-MODEL-VVTB进行整合（用于HiL测试的虚拟车辆测试台模拟模型）ETAS独家提供硬件、软件和模型，以及客制化技术服务和专家咨询。 用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FC）包括对PEM-FC堆栈的一维模拟，以及对反应物和冷却剂供应系统进行详细和模块化记录。还能提供操作燃料电池ECU所需的所有相应接口。 用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型（LABCAR-MODEL-FCCAL）为LABCAR-MODEL-FC模型增加了2D空间分辨堆栈模拟，并且能详细洞察电池性能。除了有助于对ECU在闭环控制回路中运行时的基础校准外，其还能让用户对最佳堆栈运行的功能进行测试，以及在早期开发阶段将电池降解降至最低。 因LABCAR-MODEL-FC和LABCAR-MODEL-FCCAL基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC以及开放性，可对其进行定制并满足不同的要求。Simulink® 的开放性安装启用特点让开发者可以选择对ETAS或其它供应商提供的元件模型进行整合。 除了模拟模型外，ETAS还对所有开发需求提供技术支持服务和咨询。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 ETAS GmbH 成立于 1994 年，是罗伯特博世联合企业的一部分，是车用电子控制系统以 及相关嵌入式控制系统软件开发工具和测试设备的领先供应商。ETAS 致力于为车用嵌 入式系统的整个生命周期提供支持性的创新产品。ETAS 可向全球的汽车 OEM 以及电控 单元的一级供应商提供产品与服务。本公司在全球拥有约 700 名员工，年营业额达到约 1.4 亿欧元。以下是有关本公司的概要介绍。ETAS 全球化网络是在全球范围内构建起的一个由办事机构和研发中心组成的网络，通 过该网络进行产品的开发、配置并提供技术支持。本公司相信，对于建立长期、成功 的客户关系来说，在地理位置上与客户接近将具有至关重要的意义。ETAS 集团总部位 于德国斯图加特，在美国、日本、韩国、中国、印度、法国、英国、意大利、巴西及 俄罗斯联邦均设有地区分公司或办事机构。每一处办事机构都提供客户账户管理、客 户技术支持、区域内项目管理以及工程技术服务资源等。ETAS的LABCAR-MODEL-FC模拟燃料系统性能。模拟整个系统-从PEM-FC（高分子电解膜燃料电池）堆栈到反应物和冷却剂的供应-以确保对燃料电池系统ECU的可靠性测试和校准。LABCAR-MODEL-FC可以模拟堆栈、氢气供应、氧气供应和冷却剂供应的详细过程。此技术基于对物理过程的精确模拟，而这些模拟都是基于对电解反应的复杂计算以及基于对堆栈和外围设备之间相互作用的复杂计算得出。鉴于现代燃料电池堆栈的复杂性,要对堆栈进行一维（1D）空间分布模拟。为了满足当前和未来的要求，可以实现对二维（2D）堆栈模拟进行特殊扩展，其燃料电池系统的模拟模型可用于完成基于HiL的校准（LABCAR-MODEL-FCCAL）。基于PC的模拟目标LABCAR-RTPC能为实时模拟提供所需的电源。 LABCAR-MODEL-FC模拟模型可以让用户在硬件在环测试台上对燃料电池的ECU进行早期的测试和优化。与纯电动汽车相比，氢燃料电池汽车具有加注时间短，续航里程长等优势，是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。目前，氢燃料电池汽车产业正在兴起。氢能是一种清洁能源，氢燃料电池只会产生水和热，并不会产生二氧化碳，对环境无任何污染。 燃料电池电动汽车技术是目前世界环保汽车技术的热点，我国应更加积极开展燃料电池电动汽车技术研究，较快缩小与西方汽车工业发达国家的汽车环保技术的差距，从能源和环保角度来讲，进行燃料电池电動汽车技术开发对能源多样化，发展燃料电池汽车，将促进一系列技术和产业的发展，形成国民经济发展的新增长点。 燃料电池是一种很有前途的清洁能源，在未来很可能代替传统能源成为主要能源。所以，很多国家和跨国集团都极其重视燃料电池技术的开发和研究。美国将燃料电池技术列为国家安全技术 欧盟在2008年制定了2020年氢能与燃料电池发展计划，投资近10亿欧元用于燃料电池与氢能研究、技术开发及验证等方面 加拿大计划将燃料电池发展成国家的之助产业 日本认为燃料电池技术是21世纪能源环境领域的核心 《时代》周刊将燃料电池电动汽车列为21世纪10大高技术之首 我国中长期科学和技术发展规划纲要明确提出，大力发展氢燃料的制取、存储及专用燃料电池技术的开发与研究，提高产业化技术。 近20年来，我国科技人员经过不懈努力，尽管燃料电池及材料的开发和应用得到了极大的进展，但由于研究投入和产业化资金数量很少，燃料技术的总体水平与发达国家相比还有较大差距，燃料电池技术的阻力主要在于基础设施匮乏，技术人才不足，成本高、耐久性差，研究力量分散，产业化体系尚未形成，尤其是缺少企业的参与，很难将研究成果进行示范应用。所以，我国应寻找最佳切入点，根据当前和中长期经济和社会发展需要，集中研究力量，大力推动燃料电池发电技术的发展，加大研发和产业化投入，为我过的国家能源安全和国民经济可持续发展服务。用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型 燃料电池系统的典型架构-使用ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型进行模拟的依据LABCAR-MODEL-FC（用于HiL测试的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FC模型能记录完整的燃料电池系统，包括堆栈、外围设备和柔性ECU。其包含一个可以对水流、温度影响和反应动力学详细模拟的一维PEM-FC堆栈。柔性ECU也能保证在工作站进行直接的闭环试运转。 LABCAR-MODEL-FC模型能确保用户逼真地模拟出燃料电池系统，从而对HiL系统中的ECU进行测试。其模块化的模型架构可以让特定的客户对氢气、氧气和冷却系统进行模拟。 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 LABCAR-MODEL-FC在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。测试用于燃料电池系统的ECU LABCAR-MODEL组合包括集成电路发动机、用于汽车推进的锂离子电池、电动机、燃料电池、车辆动力学、车辆、驾驶员和环境的仿真模型。在汽车应用中，通常优先使用PEM-FC燃料电池，因为其具备启动快、能量密度高和动力学稳定的优良特点。为了给客户在此大有前途的创新领域提供支持，ETAS提供了燃料电池系统的LABCAR-MODEL-FC模拟模型，用来进行HiL测试。 将高成本的测试和安全相关的应用转移到硬件在环测试台上，从而在开发过程中让顾客直接受益。应用实例包括模拟PEM-FC燃料电池堆栈的冷启动调节或模拟氢气供应的临界处理。 ETAS模拟模型的优势ETAS燃料电池模型包括用于模拟堆栈和外围设备的Simulink® 元件库和各种电解槽模型。模型的实时性有利于测试燃料电池ECU时与ETASHiL系统的整合，还可以同时进行安全相关的故障模拟和ECU软件的初始预标定。由于这些模型考虑到了所有相关的物理现象，可以用来测试所有项目，包括基础软件、高级控制、操作和诊断性功能。ETAS的模拟模型组合提供HiL模拟，包括独家提供的硬件 、软件和模拟模型。 应用用户可针对具体的汽车要求，进行大量的典型性闭环ECU测试： l 测试用于氢气供应的典型ECU功能：l 惰性气体测定、清洗方法、气体引射器控制l 测试用于氧气供应的典型ECU功能：l 空气压缩机控制、水再循环l 测试用于冷却系统的典型ECU功能：l 冷却方法、泵控制、散热器激活l 测试用于诊断和管理的典型ECU功能：l 渗漏检测、冷启动、压力协调、紧急关闭l 针对优化运行的设计和校准：l 水管理、电厂辅助设备 模型扩展装置LABCAR-MODEL-FCCAL模型（用于基于HiL校准的燃料电池系统模拟模型）ETAS的LABCAR-MODEL-FCCAL模型（燃料电池校准）是一种二维的PEM-FC堆栈模型，用于详细地模拟电、水、和压力分布。鉴于此模型具有模块化的设计特点，并且还配有参数化的工具，因此其可以跟现有的LABCAR-MODEL-FC模型进行无缝整合。 两种变体均可整合到LABCAR-MODEL-VVTB模型整车模拟中（虚拟车辆测试台的模拟模型，用来进行HiL测试）。 实时模型运行平台仿真硬件 ES5300 RTPCETAS LABCAR 使用运行实时操作系统 Linux 的标准 PC 进行仿真模型运算。其灵活的结 构可适应 PC 市场的最新发展趋势，用户可将仿真 PC 更换为市场上出现的具有更高性 能的 PC。因此，LABCAR 使用户能在尽可能宽广的测试范围和深度内进行精确仿真， 从而确保了在专用硬件和软件方面投入的高效性。 标准 IPC 进行模型仿真工作 从上图可以看到，采用了四核 CPU 的实时工控机，在 ETAS 软件环境的管理下，可以实 现分核下载，即将不同模型下载到不同的核内并行运行，确保了在复杂任务管理模式 下系统的实时性。标准 PC 还可提供 PCI 和 PCI-Express 总线接口，将需要辅助板卡(例 如使用 CAN 总线进行 ECU 通讯的板卡)集成到整个系统中。 传感器信号仿真传感器信号仿真主要通过 ETAS 自有的 I/O 板卡实现。本方案中普通的信号级传感器信 号采用 ES5350 模拟信号输入输出板卡、ES5321 PWM 及数字信号输出板卡及工程部件 实现；FUEL CELL 相关的温度信号(电阻信号)采用 ES5385.1 模拟 发动机特有信号的模 拟和采集采用 ES5340.2-ICE 板卡实现。ES5300 实时仿真计算机及 ES5350、ES5340、ES5321 和 ES5385.1 电流传感器仿真本方案中推荐采用配置中 30 路 ES5350DAC 输出模拟信号，通过 DB6200 转换为 4- 20mA 电流信号的方式模拟电流传感器。执行器信号采集同上，采用安装在 ES5300 实时仿真机上的 ES5350 模拟输入板卡和 ES5321 PWM 板卡 检测控制器的执行器控制信号。对于特殊的负载，采用真实器件负载箱实现，如高压 接触器和充电电子锁等。 电流采集模块采用 CSM_5PA 板卡来实现。该电流测 模块用于测 动态负载电流。 静态电流测通道数 10最大容许电压 30 V电流测 范围 5,20,30,50 A (手动设置/) 精度 +/- 1% (主要标称电流 IPN )温度测 量 在 PCB 上测 ，进行温度补偿采样频率 高达 1kHz，通过 USB 更新故障注入功能FUEL CELL 信号级 I/O 电气故障注入，采用 ES5398 和 ES4440 故障注入设备实现。故障模拟模块 ES5398用于实时环境下 ECU 自动测试的故障模拟。它可与硬件在环测试系统结合使用。 ES5398.1 采用 PCI/Express 接口安装于 ES5300 系统中。ES5398.1 模块每块板卡提供 40个故障注入通道。 实验环境 EE 提供了测试执行的用户界面。它提供了实验和图形用户界面，集成的 参数和数据管理，代码下载，实验执行，实时信号产生和测量数据记录方法，以及信 号管理。实验环境是整个测试项目中手动测试的环境，所有的测试都在这里进行。有 LABCAR IP 生成的实时代码需要在这里下载到 RTPC 里面并且开始模拟。通过 Experi- ment Explorer 窗口中进行参数集群和文件管理也是 LABCAR 软件的特色。 EE 软件用户界面和虚拟仪表EE 里面还有不同的图像组件，包括常用的各种虚拟仪表，可以用来做成不同的用 户界面。EE 里面可以观察和修改标定量，控制模型的运行，选择不同的运行模式，实 时记录运行数据，以及接入编写的信号发生器信号。同时用户可以方便地通过拖拽来 加入或编辑这些组件。 实验环境中 EE 的组件操作 故障仿真软件LABCAR-PINCONTROL V2.0 为故障仿真箱 ESES5398 的配套软件，具有方便用户使用的 接口，可实现 ES5398 的手动操作，是 ES5398 的重要组成部分，操作界面友好，其操 作界面请参见下图。软件可实现的功能如下：• 创建并管理故障模式，产生 ECU 信号的一系列故障。如氧传感器故障• 简化故障仿真信号的选取• 设置故障产生的时间• 通过点击鼠标来触发故障• 设置多台 ES5398 同时使用• 提供自动化测试的 API 接口等。• 通过 Excel 表格进行故障配置和定义 LABCAR_PINCONTROL 的配置界面 模型方案 燃料电池堆动力学模型ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个 1-D+1-D 的燃料电池堆站模型，该模型包含 1-D 的 燃料电池单体膜模型和 1-D 的双电极及气体通道仿真模型。1-D 的燃料电池单体膜模型 能够对燃料电池膜的内阻，电极之间氧和氢反映生成水的情况进行仿真；1-D 的双电极 及气体通道仿真模型能够仿真双电极间气体在通道内非线性分布的特性，包括温度， 电流，沿电芯堆叠方向的气体压力变化，以及对冰点温度影响等。ETAS LABCAR-MODEL-FCCAL 模型可以考虑为将燃料电池堆沿着气路方向分为多个小模 块，如下图所示。Z 坐标所示方向为气体流动方向，X/Y 坐标表示垂直于膜和气流方向。每一个小模块代表所有燃料电池功能层，包括两个电极板，气路通道，气体扩散层 以及膜。燃料电池模型的采用上述基本架构，在子系统中包括有完整功能层，每个小模块均可对外提供数据接口，同时也能适用于用户的模型扩展要求。 坐标系描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FCCAL 的无时间限制的、节点版操作许可证， 客户被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FCCAL 的代码生成。LABCAR-MODEL-FCCAL 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。 这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。 LABCAR-MODEL-FCCAL 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在 网络中的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。 功能LABCAR-MODEL-FCCAL 是一个先进燃料电池堆栈模型。该模型包含了一个一维膜模型，能够仿真薄膜电阻、含水量以及电极之间产生的水交换等特性。 除此之外，它使用了空间分布的 双极板与气体通道双 1-D 维度模型，考虑上述两个维 度上的电堆温度、电流和压力变化的非线性特性。此外还特别考虑了汽车会遇到在冰 点温度下工作的情况。LABCAR-MODEL-FCCAL 仿真模型包含：• 单电池模型，并考虑到电流、温度、反应物化学计量数以及膜湿度对电池电压损耗的 影响计算。• 基于一维膜模型的含水量和水交换量的详细计算。• 一维多组分气体通道模型允许为每个电极指定单独的气体成分。• 不同的流场设计仿真。支持内部电池加湿的顺/逆流量设置。• 基于膜温度模型、电池含水量的非线性动态特性和受温度影响的流体性质的实际冷启 动行为。• 考虑气体通道内液态水的积聚和运动的两相水模型。• 具有两种膜类型的默认堆栈参数设置。 传输范围绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 燃料电池系统动力学模型 LABCAR-MODEL-FC 模型具备完整的燃料电池系统模型结构，该堆站模型的主要目的是 详细计算气路通道的压力分布，电池膜上的水生成量和电堆中水的相变情况。模型根据功能层特性被划分为冷却回路，燃料电池正负极回路模型等。 模型架构描述通过燃料电池系统模型 LABCAR-MODEL-FC 的无时间限制的、节点版操作许可证，客户 被授权在主机上执行 LABCAR-MODEL-FC 的代码生成。LABCAR-MODEL-FC 是通过 MATLAB/Simulink 执行的，用户可以打开并修改模型。这些元件以 S-Functions 的形式提供，如：已编译的动态链接库，不包含源代码。LABCAR-MODEL-FC 可以被集成到虚拟汽车测试平台 LABCAR-MODEL-VVTB 中，以仿真 一辆燃料电池整车。LABCAR-MODEL-FC 作为 LABCAR 产品家族的一部分, 能够天然支持 LABCAR 网络 HIL 系 统仿真应用。也就是说，只要 LABCAR-MODEL-VVTB 和其他 LABCAR 模型可以在网络中 的 RTPCs 上运行，那么它也支持 LABCAR VARIANT MAN-AGEMENT (LVM) 。功能LABCAR-MODEL-FC 仿真模型是一个用于燃料电池控制单元（FCCU）闭环控制测试应用 的燃料电池系统模型，它被用于在汽车环境中对 FCCU 进行测试和验证。 它包含的子系统分别代表一个 1-D PEM 的燃料电池堆、供氢回路、供氧回路和冷却回 路。LABCAR-MODEL-FC 所提供的系统架构根据它的组成回路划分。下图是模型组件的 概述。氧供应系统 氧供应系统包含以下组成部分：• 压缩机• 中冷器• 增湿器• 旁路• 节流通风孔• 排气和进气歧管 氧供应系统 氢供应系统 氢供应系统包含以下组成部分：• 带截止阀的氢罐• 减压器• 氢气喷嘴及中阀• 液态水分离器• 氢循环泵• 排气/排空阀• 排气和进气歧管 冷却回路系统 冷却回路包含以下组成部分：• 电磁阀• 加热器• 散热器• 冷却泵• 排气和进气歧管 冷却液供应系统 绑定到单一 MAC 地址的节点版许可文件 软件兼容性LABCAR-MODEL-FC 支持以下软件版本：• LABCAR-OPERATOR5.4.7,MATLAB/Simulink 2014b 64Bit 如果需要更多信息，请查看 LABCAR-MODEL-FC 的版本注释中的软件兼容性表。 请注意• 安装媒介不包含该许可证，它作为一个单独的项目提供。• 强烈建议用户每年单独采购软件升级维护服务。• 该许可证只允许代码生成。若需要实时运行模型，需要一个实时运行许可证。该许可 证需要单独采购。• 该许可证只允许本机使用，禁止远程访问。• 若要将模型加载到一个 LABCAR-OPERATOR 项目中，需要 MATLAB 和 Simulink 代码。 两者必须单独购买。附加项目• 一年的软件服务协议 (LCM_FC_SRV-ME52) 。• 一个运行时间许可证 (LCM_FC_RT_LIC-MP) 。• 安装媒介 (LCM_FC_PROD) 。• 用于实时仿真的先进二维堆栈模型 (LCM_FCCAL_LIC-MP) 。 ECU 线束设计和制作 在 HIL 系统中需要针对要连接的 ECU 准备连接线束，将 ECU 连接到 LABCAR 的连接器 BOB 面板。线束的设计和制作都是较为复杂的工作，至少为首次使用 ETAS LABCAR 系 统的客户，我们提供工程服务以保证系统调试可以正确进行。 线束的设计需要考虑各个信号类型与 LABCAR 的匹配，要根据信号的功率大小选择合适 的线径，不同信号的抗干扰等等因素也要被考虑在内。在线束设计完成后还需要进行 复查以

新品推荐—信而泰DarYu系列高性能2~7层网络测试平台◆新品仪器优势　　●DarYu-X系列高性能网络测试仪是信而泰推出的面向高端路由器、高端交换机、数据中心交换机以及高性能应用层设备的测试产品，具有高性能、高密度、高速率等特点，支持单框运行、多框级联等模式。　　●它采用模块化设计，由机箱、板卡和软件三部分组成。其机箱可提供3个或12个插槽，测试接口覆盖以太网1G到400G范围内的所有速率，实现按需扩展，帮助企业用户轻松应对测试业务的快速增长和未来业务发展。　　●配合信而泰基于PCT架构的新一代测试软件RENIX和ALPS, 以及X系列测试模块，DarYu系列网络测试仪可实现针对网络设备和网络系统的Layer2-7 流量测试及协议仿真，在功能、性能及安全性方面提供全面测试解决方案，满足研发、实验和质量控制等过程中的测试需求。◆主要特点　　★整机最大支持12个测试卡槽位，最多支持48个400G端口　　★全面的端口类型，覆盖400G/100G/40G/25G/10G/5G/2.5G/GE端口　　★支持路由、组播、接入、MPLS、VXLAN以及分段路由（SR）等协议的极限性能测试　　★基于FPGA的线速流量发送、统计、捕获　　★单端口最多支持400万的离散路由插入表　　★单端口最多支持64K流量的独立发送统计、128K流量的独立接收统计◆产品组成　　DarYu-X系列网络测试仪由机箱、X系列测试模块、测试软件三部分组成。　　■DarYu机箱　　DarYu机箱为插卡式测试仪主机，需要配合测试模块使用，根据槽位数的不同，分为两个型号：DarYu3000（3槽位）与DarYu12000（12槽位）。　　■X系列测试模块　　X系列测试模块为测试仪的业务模块，包含若干测试接口，通过与被测设备的业务端口连接进行测试。根据测试接口的速率标准，分为X2-100G 系列板卡、X2-10G 系列板卡（电口）、X2-10G 系列板卡（光口）　　■Renix测试软件　　Renix 是信而泰推出的适用于研发测试场景的数通一体化测试软件，该软件配合适当的信而泰机箱和接口卡，可对 DUT（被测设备）执行流量测试、协议仿真和性能测试。适用于复杂网络设备在研发阶段的测试，如交换机、路由器、防火墙等。　　■ALPS 测试软件　　作为业内领先的L47层测试解决方案提供商，信而泰推出了基于Web化的PCT架构的新一代L4-7测试软件平台ALPS，可以满足目前广大网络安全设备厂家（包括防火墙、IPS/IDS、WAF、SLB、DPI等）、电信运营商和各大科研院所的应用及安全测试场景需求。ALPS新平台在易用性、功能性、可扩展性等方面得到了全面提升。　　ALPS可以仿真数据、语音和数据，可以精确仿真数百万的真实终端用户和网络行为，对单个应用层感知设备（如Firewall/IPS/IDS/WAF/DPI等）或整个系统进行压力和性能测试；可以仿真大量的真实攻击流量和恶意病毒流量（包括Fuzzing测试），验证和测试5G网络安全设备和系统的检测和防御攻击和病毒的能力，为5G安全测试提供全面的性能和效能评估。如您需要更多仪器详细资料或了解更多内容，欢迎通过仪器信息网和我们取得联系！

近日，以“仪”测未来为主题的2023信息通信测试仪器仪表产业技术峰会在北京国际信息通信展期间隆重召开。峰会由中国仪器仪表学会信息通信测试仪器仪表专业委员会主办，来自运营商、科研院所、设备商、测评机构、仪器仪表企业等数十家产学研用全产业链伙伴共同参会。信而泰作为国内领先的通信测试仪表和解决方案供应商，应邀出席了此次盛会。本次峰会是国内首届信息通信测试仪器仪表领域峰会，共同探讨未来高端信息通信测试仪器仪表及测试技术发展之路，共筑产业生态良性循环。会上进行了信息通信测试仪器仪表联合验证评价中心揭牌仪式，并发布了《信息通信测试仪器仪表产业技术白皮书》。白皮书总结研判了网络技术的未来发展趋势，对当前信息通信测试仪器仪表的现状、需求、技术挑战以及产业发展机遇进行了全面分析。右三为信而泰总经理李占有信而泰公司总经理李占有登台参加白皮书发布仪式，并作为国产仪器仪表的代表参加了峰会“圆桌会”讨论。李总跟中移动、信通院、中兴等单位的领导一起针对5G垂直行业、人工智能等新场景、新技术、新业务的测试需求和仪器仪表技术挑战展开了深入的探讨，为下一步的合作研究提供了建设性的意见。右一为信而泰总经理李占有针对5GtoB业务场景的测试需求和挑战，李总表示5GtoB需要配套的系统性融合测试解决方案和具备场景化业务仿真能力，如可以智能化的进行端到端网络质量监测、真实海量终端用户仿真和业务场景流量仿真、网络故障定位及预警、网络安全监控及可视化等，可以真正验证和评估出5GtoB给行业客户带来的价值。 右一为信而泰总经理李占有谈到AIGC话题时，李总表示从测试的角度出发，需要能构建出针对AIGC类似的仿真库，其中包括基础的元素库（如语音、图像、视频和文件等）；另外AIGC需要依托超强的算力，以及更大带宽、低时延、高可靠性的网络架构，因此需要匹配的测试能力要具备高速、高密度、高性能、高安全、高可靠及超大模型业务叠加的特点；同时AIGC对测试的AI智能化要求也很高，以上都需要测试仪表厂商不断强化技术、打磨产品，为行业用户提供高可靠性测试方案。会议期间设置了“信息通信测试仪器先进产品展示区”，信而泰工作人员为参观嘉宾详细介绍公司最新的网络测试产品和解决方案。信而泰凭借雄厚的技术积累和强大的本土研发能力，推出了一系列覆盖 2-7 层以太网络测试需求的测试平台和解决方案，率先取得了国产网络测试仪的多项技术突破。未来，信而泰将继续坚持创新驱动，充分发挥科技优势，加大产品研发投入，加速产品技术创新和迭代升级，为我国通信产业的蓬勃发展贡献力量！

1. 研究背景及意义碳化硅(SiC)是一种宽带隙(WBG)的半导体材料，目前已经显示出有能力满足前述领域中不断发展的电力电子的更高性能要求。在过去，硅(Si)一直是最广泛使用的功率开关器件的半导体材料。然而，随着硅基功率器件已经接近其物理极限，进一步提高其性能正成为一个巨大的挑战。我们很难将它的阻断电压和工作温度分别限制在6.5kV和175℃，而且相对于碳化硅器件它的开关速度相对较慢。另一方面，由SiC制成的器件在过去几十年中已经从不成熟的实验室原型发展成为可行的商业产品，并且由于其高击穿电压、高工作电场、高工作温度、高开关频率和低损耗等优势被认为是Si基功率器件的替代品。除了这些性能上的改进，基于SiC器件的电力电子器件有望通过最大限度地减少冷却要求和无源元件要求来实现系统的体积缩小，有助于降低整个系统成本。SiC的这些优点与未来能源转换应用中的电力电子器件的要求和方向非常一致。尽管与硅基器件相比SiC器件的成本较高，但SiC器件能够带来的潜在系统优势足以抵消增加的器件成本。目前SiC器件和模块制造商的市场调查显示SiC器件的优势在最近的商业产品中很明显，例如SiC MOSFETs的导通电阻比Si IGBT的导通电阻小四倍，并且在每三年内呈现出-30%的下降趋势。与硅同类产品相比，SiC器件的开关能量小10-20倍，最大开关频率估计高20倍。由于这些优点，预计到2022年，SiC功率器件的总市场将增长到10亿美元，复合年增长率(CAGR)为28%，预计最大的创收应用是在混合动力和电动汽车、光伏逆变器和工业电机驱动中。然而，从器件的角度来看，挑战和问题仍然存在。随着SiC芯片有效面积的减少，短路耐久时间也趋于减少。这表明在稳定性、可靠性和芯片尺寸之间存在着冲突。而且SiC器件的现场可靠性并没有在各种应用领域得到证明，这些问题直接导致SiC器件在电力电子市场中的应用大打折扣。另一方面，生产高质量、低缺陷和较大的SiC晶圆是SiC器件制造的技术障碍。这种制造上的困难使得SiC MOSFET的每年平均销售价格比Si同类产品高4-5倍。尽管SiC材料的缺陷已经在很大程度上被克服，但制造工艺还需要改进，以使SiC器件的成本更加合理。最近几年大多数SiC器件制造大厂已经开始使用6英寸晶圆进行生产。硅代工公司X-fab已经升级了其制造资源去适应6英寸SiC晶圆，从而为诸如Monolith这类无晶圆厂的公司提供服务。这些积极的操作将导致SiC器件的整体成本降低。图1.1 SiC器件及其封装的发展图1.1展示了SiC功率器件及其封装的发展里程碑。第一个推向市场的SiC器件是英飞凌公司在2001年生产的肖特基二极管。此后，其他公司如Cree和Rohm继续发布各种额定值的SiC二极管。2008年，SemiSouth公司生产了第一个SiC结点栅场效应晶体管（JFET），在那个时间段左右，各公司开始将SiC肖特基二极管裸模集成到基于Si IGBT的功率模块中，生产混合SiC功率模块。从2010年到2011年，Rohm和Cree推出了第一个具有1200V额定值的分立封装的SiC MOSFET。随着SiC功率晶体管的商业化，Vincotech和Microsemi等公司在2011年开始使用SiC JFET和SiC二极管生产全SiC模块。2013年，Cree推出了使用SiC MOSFET和SiC二极管的全SiC模块。此后，其他器件供应商，包括三菱、赛米控、富士和英飞凌，自己也发布了全SiC模块。在大多数情况下，SiC器件最初是作为分立元件推出的，而将这些器件实现为模块封装是在最初发布的几年后开发的。这是因为到目前为止分立封装的制造过程比功率模块封装要简单得多。另一个原因也有可能是因为发布的模块已经通过了广泛的标准JEDEC可靠性测试资格认证，这代表器件可以通过2000万次循环而不发生故障，因此具有严格的功率循环功能。而且分离元件在设计系统时具有灵活性，成本较低，而模块的优势在于性能较高，一旦有了产品就容易集成。虽然SiC半导体技术一直在快速向前发展，但功率模块的封装技术似乎是在依赖过去的惯例，这是一个成熟的标准。然而，它并没有达到充分挖掘新器件的潜力的速度。SiC器件的封装大多是基于陶瓷基底上的线接合方法，这是形成多芯片模块（MCM）互连的标准方法，因为它易于使用且成本相对较低。然而，这种标准的封装方法由于其封装本身的局限性，已经被指出是向更高性能系统发展的技术障碍。首先，封装的电寄生效应太高，以至于在SiC器件的快速开关过程中会产生不必要的损失和噪音。第二，封装的热阻太高，而热容量太低，这限制了封装在稳态和瞬态的散热性能。第三，构成封装的材料和元件通常与高温操作（200℃）不兼容，在升高的操作温度下，热机械可靠性恶化。最后，对于即将到来的高压SiC器件，承受高电场的能力是不够的。这些挑战的细节将在第二节进一步阐述。总之，不是器件本身，而是功率模块的封装是主要的限制因素之一，它阻碍了封装充分发挥SiC元件的优势。因此，应尽最大努力了解未来SiC封装所需的特征，并相应地开发新型封装技术去解决其局限性。随着社会的发展，环保问题与能源问题愈发严重，为了提高电能的转化效率，人们对于用于电力变换和电力控制的功率器件需求强烈[1, 2]。碳化硅（SiC）材料作为第三代半导体材料，具有禁带宽度大，击穿场强高、电子饱和速度大、热导率高等优点[3]。与传统的Si器件相比，SiC器件的开关能耗要低十多倍[4]，开关频率最高提高20倍[5, 6]。SiC功率器件可以有效实现电力电子系统的高效率、小型化和轻量化。但是由于SiC器件工作频率高，而且结电容较小，栅极电荷低，这就导致器件开关时，电压和电流变化很大，寄生电感就极易产生电压过冲和振荡现象，造成器件电压应力、损耗的增加和电磁干扰问题[7, 8]。还要考虑极端条件下的可靠性问题。为了解决这些问题，除了器件本身加以改进，在封装工艺上也需要满足不同工况的特性要求。起先，电力电子中的SiC器件是作为分立器件生产的，这意味着封装也是分立的。然而SiC器件中电压或电流的限制，通常工作在低功耗水平。当需求功率达到100 kW或更高时，设备往往无法满足功率容量要求[9]。因此，需要在设备中连接和封装多个SiC芯片以解决这些问题，并称为功率模块封装[10, 11]。到目前为止，功率半导体的封装工艺中，铝（Al）引线键合封装方案一直是最优的封装结构[12]。传统封装方案的功率模块采用陶瓷覆铜板，陶瓷覆铜板（Direct Bonding Copper，DBC）是一种具有两层铜的陶瓷基板，其中一层图案化以形成电路[13]。功率半导体器件底部一般直接使用焊料连接到DBC上，顶部则使用铝引线键合。底板（Baseplate）的主要功能是为DBC提供支撑以及提供传导散热的功能，并与外部散热器连接。传统封装提供电气互连（通过Al引线与DBC上部的Cu电路键合）、电绝缘（使用DBC陶瓷基板）、器件保护（通过封装材料）和热管理（通过底部）。这种典型的封装结构用于目前制造的绝大多数电源模块[14]。传统的封装方法已经通过了严格的功率循环测试（2000万次无故障循环），并通过了JEDEC标准认证[15]。传统的封装工艺可以使用现有的设备进行，不需要额外开发投资设备。传统的功率模块封装由七个基本元素组成，即功率半导体芯片、绝缘基板、底板、粘合材料、功率互连、封装剂和塑料外壳，如图1.2所示。模块中的这些元素由不同的材料组成，从绝缘体、导体、半导体到有机物和无机物。由于这些不同的材料牢固地结合在一起，为每个元素选择适当的材料以形成一个坚固的封装是至关重要的。在本节中，将讨论七个基本元素中每个元素的作用和流行的选择以及它们的组装过程。图1.2标准功率模块结构的横截面功率半导体是功率模块中的重要元素，通过执行电气开/关开关将功率从源头转换到负载。标准功率模块中最常用的器件类型是MOSFETs、IGBTs、二极管和晶闸管。绝缘衬底在半导体元件和终端之间提供电气传导，与其他金属部件（如底板和散热器）进行电气隔离，并对元件产生的热量进行散热。直接键合铜（DBC）基材在传统的电源模块中被用作绝缘基材，因为它们具有优良的性能，不仅能满足电气和热的要求，而且还具有机械可靠性。在各种候选材料中，夹在两层铜之间的陶瓷层的流行材料是Al2O3，AlN，Si2N4和BeO。接合材料的主要功能是通过连接每个部件，在半导体、导体导线、端子、基材和电源模块的底板之间提供机械、热和电的联系。由于其与电子组装环境的兼容性，SnPb和SnAgCu作为焊料合金是最常用的芯片和基片连接材料。在选择用于功率模块的焊料合金时，需要注意的重要特征是：与使用温度有关的熔化温度，与功率芯片的金属化、绝缘衬底和底板的兼容性，高机械强度，低弹性模量，高抗蠕变性和高抗疲劳性，高导热性，匹配的热膨胀系数（CTE），成本和环境影响。底板的主要作用是为绝缘基板提供机械支持。它还从绝缘基板上吸收热量并将其传递给冷却系统。高导热性和低CTE（与绝缘基板相匹配）是对底板的重要特性要求。广泛使用的底板材料是Cu，AlSiC，CuMoCu和CuW。导线键合的主要作用是在模块的功率半导体、导体线路和输入/输出终端之间进行电气连接。器件的顶面连接最常用的材料是铝线。对于额定功率较高的功率模块，重铝线键合或带状键合用于连接功率器件的顶面和陶瓷基板的金属化，这样可以降低电阻和增强热能力。封装剂的主要目的是保护半导体设备和电线组装的组件免受恶劣环境条件的影响，如潮湿、化学品和气体。此外，封装剂不仅在电线和元件之间提供电绝缘，以抵御电压水平的提高，而且还可以作为一种热传播媒介。在电源模块中作为封装剂使用的材料有硅凝胶、硅胶、聚腊烯、丙烯酸、聚氨酯和环氧树脂。塑料外壳（包括盖子）可以保护模块免受机械冲击和环境影响。因为即使电源芯片和电线被嵌入到封装材料中，它们仍然可能因处理不当而被打破或损坏。同时外壳还能机械地支撑端子，并在端子之间提供隔离距离。热固性烯烃（DAP）、热固性环氧树脂和含有玻璃填料的热塑性聚酯（PBT）是塑料外壳的最佳选择。传统电源模块的制造过程开始于使用回流炉在准备好的DBC基片上焊接电源芯片。然后，许多这些附有模具的DBC基板也使用回流焊工艺焊接到一个底板上。在同一块底板上，用胶水或螺丝钉把装有端子的塑料外壳连接起来。然后，正如前面所讨论的那样，通过使用铝线进行电线连接，实现电源芯片的顶部、DBC的金属化和端子之间的连接。最后，用分配器将封装材料沉积在元件的顶部，并在高温下固化。前面所描述的结构、材料和一系列工艺被认为是功率模块封装技术的标准，在目前的实践中仍被广泛使用。尽管对新型封装方法的需求一直在持续，但技术变革或采用是渐进的。这种对新技术的缓慢接受可以用以下原因来解释。首先，人们对与新技术的制造有关的可靠性和可重复性与新制造工艺的结合表示担忧，这需要时间来解决。因此，考虑到及时的市场供应，模块制造商选择继续使用成熟的、广为人知的传统功率模块封装技术。第二个原因是传统电源模块的成本效益。由于传统电源模块的制造基础设施与其他电子器件封装环境兼容，因此不需要与开发新材料和设备有关的额外成本，这就大大降低了工艺成本。尽管有这些理由坚持使用标准的封装方法，但随着半导体趋势从硅基器件向碳化硅基器件的转变，它正显示出局限性并面临着根本性的挑战。使用SiC器件的最重要的优势之一是能够在高开关频率下工作。在功率转换器中推动更高的频率背后的主要机制是最大限度地减少整个系统的尺寸，并通过更高的开关频率带来的显著的无源尺寸减少来提高功率密度。然而，由于与高开关频率相关的损耗，大功率电子设备中基于硅的器件的开关频率通常被限制在几千赫兹。图1.3中给出的一个例子显示，随着频率的增加，使用Si-IGBT的功率转换器的效率下降，在20kHz时已经下降到73%。另一方面，在相同的频率下，SiC MOSFET的效率保持高达92%。从这个例子中可以看出，硅基器件在高频运行中显示出局限性，而SiC元件能够在更高频率下运行时处理高能量水平。尽管SiC器件在开关性能上优于Si器件对应产品，但如果要充分利用其快速开关的优势，还需要考虑到一些特殊的因素。快速开关的瞬态效应会导致器件和封装内部的电磁寄生效应，这正成为SiC功率模块作为高性能开关应用的最大障碍。图1.3 Si和SiC转换器在全额定功率和不同开关频率下的效率图1.4给出了一个半桥功率模块的电路原理图，该模块由高低两侧的开关和二极管对组成，如图1.4所示，其中有一组最关键的寄生电感，即主开关回路杂散电感(Lswitch)、栅极回路电感(Lgate)和公共源电感(Lsource)。主开关回路杂散电感同时存在于外部电源电路和内部封装互连中，而外部杂散电感对开关性能的影响可以通过去耦电容来消除。主开关回路杂散电感(Lswitch)是由直流+总线、续流二极管、MOSFET(或IGBT)和直流总线终端之间的等效串联电感构成的。它负责电压过冲，在关断期间由于电流下降而对器件造成严重的压力，负反馈干扰充电和向栅极源放电的电流而造成较慢的di/dt的开关损失，杂散电感和半导体器件的输出电容的共振而造成开关波形的振荡增加，从而导致EMI发射增加。栅极环路电感(Lgate)由栅极电流路径形成，即从驱动板到器件的栅极接触垫，以及器件的源极到驱动板的连接。它通过造成栅极-源极电压积累的延迟而降低了可实现的最大开关频率。它还与器件的栅极-源极电容发生共振，导致栅极信号的震荡。结果就是当我们并联多个功率芯片模块时，如果每个栅极环路的寄生电感不相同或者对称，那么在开关瞬间将产生电流失衡。共源电感(Lsource)来自主开关回路和栅极回路电感之间的耦合。当打开和关闭功率器件时，di/dt和这个电感上的电压在栅极电路中作为额外的（通常是相反的）电压源，导致di/dt的斜率下降，扭曲了栅极信号，并限制了开关速度。此外，共源电感可能会导致错误的触发事件，这可能会通过在错误的时间打开器件而损坏器件。这些寄生电感的影响在快速开关SiC器件中变得更加严重。在SiC器件的开关瞬态过程中会产生非常高的漏极电流斜率di/dt，而前面讨论的寄生电感的电压尖峰和下降也明显大于Si器件的。寄生电感的这些不良影响导致了开关能量损失的增加和可达到的最大开关频率的降低。开关瞬态的问题不仅来自于电流斜率di/dt，也来自于电压斜率dv/dt。这个dv/dt导致位移电流通过封装的寄生电容，也就是芯片和冷却系统之间的电容。图1.5显示了半桥模块和散热器之间存在的寄生电容的简化图。这种不需要的电流会导致对变频器供电的电机的可靠性产生不利影响。例如，汽车应用中由放电加工(EDM)引起的电机轴承缺陷会产生很大的噪声电流。在传统的硅基器件中，由于dv/dt较低，约为3 kV/µs，因此流经寄生电容的电流通常忽略不记。然而，SiC器件的dv/dt比Si器件的dv/dt高一个数量级，最高可达50 kV/µs，使通过封装电容的电流不再可以忽略。对Si和SiC器件产生的电磁干扰(EMI)的比较研究表明，由于SiC器件的快速开关速度，传导和辐射的EMI随着SiC器件的使用而增加。除了通过封装进入冷却系统的电流外，电容寄也会减缓电压瞬变，在开关期间产生过电流尖峰，并通过与寄生电感形成谐振电路而增加EMI发射，这是我们不希望看到的。未来的功率模块封装应考虑到SiC封装中的寄生和高频瞬变所带来的所有复杂问题和挑战。解决这些问题的主要封装级需要做到以下几点。第一，主开关回路的电感需要通过新的互连技术来最小化，以取代冗长的线束，并通过优化布局设计，使功率器件接近。第二，由于制造上的不兼容性和安全问题，栅极驱动电路通常被组装在与功率模块分开的基板上。应通过将栅极驱动电路与功率模块尽可能地接近使栅极环路电感最小化。另外，在平行芯片的情况下，布局应该是对称的，以避免电流不平衡。第三，需要通过将栅极环路电流与主开关环路电流分开来避免共源电感带来的问题。这可以通过提供一个额外的引脚来实现，例如开尔文源连接。第四，应通过减少输出端和接地散热器的电容耦合来减轻寄生电容中流动的电流，比如避免交流电位的金属痕迹的几何重叠。图1.4半桥模块的电路原理图。三个主要的寄生电感表示为Lswitch、Lgate和Lsource。图1.5半桥模块的电路原理图。封装和散热器之间有寄生电容。尽管目前的功率器件具有优良的功率转换效率，但在运行的功率模块中，这些器件产生的热量是不可避免的。功率器件的开关和传导损失在器件周围以及从芯片到冷却剂的整个热路径上产生高度集中的热通量密度。这种热通量导致功率器件的性能下降，以及器件和封装的热诱导可靠性问题。在这个从Si基器件向SiC基器件过渡的时期，功率模块封装面临着前所未有的散热挑战。图1.6根据额定电压和热阻计算出所需的总芯片面积在相同的电压和电流等级下，SiC器件的尺寸可以比Si器件小得多，这为更紧凑的功率模块设计提供了机会。根据芯片的热阻表达式，芯片尺寸的缩小，例如芯片边缘的长度，会导致热阻的二次方增加。这意味着SiC功率器件的模块化封装需要特别注意散热和冷却。图1.6展示了计算出所需的总芯片面积减少，这与芯片到冷却剂的热阻减少有关。换句话说，随着芯片面积的减少，SiC器件所需的热阻需要提高。然而，即使结合最先进的冷却策略，如直接冷却的冷板与针状翅片结构，假设应用一个70kVA的逆变器，基于DBC和线束的标准功率模块封装的单位面积热阻值通常在0.3至0.4 Kcm2/W之间。为了满足研究中预测的未来功率模块的性能和成本目标，该值需要低于0.2 Kcm2/W，这只能通过创新方法实现，比如双面冷却法。同时，小的芯片面积也使其难以放置足够数量的线束，这不仅限制了电流处理能力，也限制了热电容。以前对标准功率模块封装的热改进大多集中在稳态热阻上，这可能不能很好地代表开关功率模块的瞬态热行为。由于预计SiC器件具有快速功率脉冲的极其集中的热通量密度，因此不仅需要降低热阻，还需要改善热容量，以尽量减少这些快速脉冲导致的峰值温度上升。在未来的功率模块封装中，应解决因采用SiC器件而产生的热挑战。以下是未来SiC封装在散热方面应考虑的一些要求。第一，为了降低热阻，需要减少或消除热路中的一些封装层；第二，散热也需要从芯片的顶部完成以使模块的热阻达到极低水平，这可能需要改变互连方法，比如采用更大面积的接头；第三，封装层接口处的先进材料将有助于降低封装的热阻。例如，用于芯片连接和热扩散器的材料可以分别用更高的导热性接头和碳基复合材料代替。第四，喷射撞击、喷雾和微通道等先进的冷却方法可以用来提高散热能力。SiC器件有可能被用于预期温度范围极广的航空航天应用中。例如用于月球或火星任务的电子器件需要分别在-180℃至125℃和-120℃至85℃的广泛环境温度循环中生存。由于这些空间探索中的大多数电子器件都是基于类似地球的环境进行封装的，因此它们被保存在暖箱中，以保持它们在极低温度下的运行。由于SiC器件正在评估这些条件，因此需要开发与这些恶劣环境兼容的封装技术，而无需使用暖箱。与低温有关的最大挑战之一是热循环引起的大的CTE失配对芯片连接界面造成的巨大压力。另外，在室温下具有柔性和顺应性的材料，如硅凝胶，在-180℃时可能变得僵硬，在封装内产生巨大的应力水平。因此，SiC封装在航空应用中的未来方向首先是开发和评估与芯片的CTE密切匹配的基材，以尽量减少应力。其次，另一个方向应该是开发在极低温度下保持可塑性的芯片连接材料。在最近的研究活动中，在-180℃-125℃的极端温度范围内，对分别作为基材和芯片附件的SiN和Indium焊料的性能进行了评估和表征。为进一步推动我国能源战略的实施，提高我国在新能源领域技术、装备的国际竞争力，实现高可靠性碳化硅 MOSFET 器件中试生产技术研究，研制出满足移动储能变流器应用的多芯片并联大功率MOSFET 器件。本研究将通过寄生参数提取、建模、仿真及测试方式研究 DBC 布局、多栅极电阻等方式对芯片寄生电感与均流特性的影响，进一步提高我国碳化硅器件封装及测试能力。2. SiC MOSFET功率模块设计技术2.1 模块设计技术介绍在MOSFET模块设计中引入软件仿真环节，利用三维电磁仿真软件、三维温度场仿真软件、三维应力场仿真软件、寄生参数提取软件和变流系统仿真软件，对MOSFET模块设计中关注的电磁场分布、热分布、应力分布、均流特性、开关特性、引线寄生参数对模块电特性影响等问题进行仿真，减小研发周期、降低设计研发成本，保证设计的产品具备优良性能。在仿真基础上，结合项目团队多年从事电力电子器件设计所积累的经验，解决高压大功率MOSFET模块设计中存在的多片MOSFET芯片和FRD芯片的匹配与均流、DBC版图的设计与芯片排布设计、电极结构设计、MOSFET模块结构设计等一系列难题，最终完成模块产品的设计。高压大功率MOSFET模块设计流程如下：图2.1高压大功率MOSFET模块设计流程在MOSFET模块设计中，需要综合考虑很多问题，例如：散热问题、均流问题、场耦合问题、MOSFET模块结构优化设计问题等等。MOSFET芯片体积小，热流密度可以达到100W/cm2~250W/cm2。同时，基于硅基的MOSFET芯片最高工作温度为175℃左右。据统计，由于高温导致的失效占电力电子芯片所有失效类型的50%以上。随电力电子器件设备集成度和环境集成度的逐渐增加，MOSFET模块的最高温升限值急剧下降。因此，MOSFET模块的三维温度场仿真技术是高效率高功率密度MOSFET模块设计开发的首要问题。模块散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。另外，芯片的排布对热分布影响也很大。下图4.2是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果：图2.2 MOSFET模块散热分布分析在完成结构设计和材料选取后，采用ANSYS软件的热分析模块ICEPAK，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布，根据温度场分布再对MOSFET内部结构和材料进行调整，直至达到设计要求范围内的最优。2.2 材料数据库对一个完整的焊接式MOSFET模块而言，从上往下为一个 8层结构：绝缘盖板、密封胶、键合、半导体芯片层、焊接层 1、DBC、焊接层 2、金属底板。MOSFET模块所涉及的主要材料可分为以下几种类型：导体、绝缘体、半导体、有机物和无机物。MOSFET模块的电、热、机械等性能与材料本身的电导率、热导率、热膨胀系数、介电常数、机械强度等密切相关。材料的选型非常重要，为此有必要建立起常用的材料库。2.3 芯片的仿真模型库所涉及的MOSFET芯片有多种规格，包括：1700V 75A/100A/125A；2500V/50A；3300V/50A/62.5A；600V/100A；1200V/100A；4500V/42A；6500V/32A。为便于合理地进行芯片选型（确定芯片规格及其数量），精确分析多芯片并联时的均流性能，首先为上述芯片建立等效电路模型。在此基础上，针对实际电力电子系统中的滤波器、电缆和电机负载模型，搭建一个系统及的仿真平台，从而对整个系统的电气性能进行分析预估。2.4 MOSFET模块的热管理MOSFET模块是一个含不同材料的密集封装的多层结构，其热流密度达到100W/cm2--250W/cm2，模块能长期安全可靠运行的首要因素是良好的散热能力。散热能力与众多因素有关：MOSFET模块所用材料的物理和化学性质、MOSFET芯片的布局、贴片的质量、焊接的工艺水平等。如果贴片质量差，有效散热面积小，芯片与DBC之间的热阻大，在模块运行时易造成模块局部过热而损坏。芯片可靠散热的另一重要因素是键合的长度和位置。假设散热底板的温度分布均匀，而每个MOSFET芯片对底板的热阻有差异，导致在相同工况时，每个MOSFET芯片的结温不同。下图是采用有限元软件对模块内部的温度场进行分析的结果。图2.3MOSFET模块热分布在模块完成封装后，采用FLOTHERM软件的热分析模块，建立包括铜基板、DBC、MOSFET芯片、二极管芯片以及包括铝质键合引线在内的相对完整的数值模拟模型。模拟实际工作条件，施加相应的载荷，得到MOSFET的温度场分布的数值解，为MOSFET温度场分布的测试提供一定的依据。2.5. 芯片布局与杂散参数提取根据MOSFET模块不同的电压和电流等级，MOSFET模块所使用芯片的规格不同，芯片之间的连接方式也不同。因此，详细的布局设计放在项目实施阶段去完成。对中低压MOSFET模块和高压MOSFET模块，布局阶段考虑的因素会有所不同，具体体现在DBC与散热底板之间的绝缘、DBC上铜线迹之间的绝缘以及键合之间的绝缘等。2.6 芯片互联的杂散参数提取MOSFET芯片并联应用时的电流分配不均衡主要有两种：静态电流不均衡和动态电流不均衡。静态电流不均衡主要由器件的饱和压降VCE（sat）不一致所引起；而动态电流不均衡则是由于器件的开关时间不同步引起的。此外，栅极驱动、电路的布局以及并联模块的温度等因素也会影响开关时刻的动态均流。回路寄生电感特别是射极引线电感的不同将会使器件开关时刻不同步；驱动电路输出阻抗的不一致将引起充放电时间不同；驱动电路的回路引线电感可能引起寄生振荡；以及温度不平衡会影响到并联器件动态均流。2.7 模块设计专家知识库通过不同规格MOSFET模块的设计－生产－测试－改进设计等一系列过程，可以获得丰富的设计经验，并对其进行归纳总结，提出任意一种电压电流等级的MOSFET模块的设计思路，形成具有自主知识产权的高压大功率MOSFET模块的系统化设计知识库。3. SiCMOSFET封装工艺3.1 封装常见工艺MOSFET模块封装工艺主要包括焊接工艺、键合工艺、外壳安装工艺、灌封工艺及测试等。3.1.1 焊接工艺焊接工艺在特定的环境下，使用焊料，通过加热和加压，使芯片与DBC基板、DBC基板与底板、DBC基板与电极达到结合的方法。目前国际上采用的是真空焊接技术，保证了芯片焊接的低空洞率。焊接要求焊接面沾润好，空洞率小，焊层均匀，焊接牢固。通常情况下．影响焊接质量的最主要因素是焊接“空洞”，产生焊接空洞的原因，一是焊接过程中，铅锡焊膏中助焊剂因升温蒸发或铅锡焊片熔化过程中包裹的气泡所造成的焊接空洞，真空环境可使空洞内部和焊接面外部形成高压差，压差能够克服焊料粘度，释放空洞。二是焊接面的不良加湿所造成的焊接空洞，一般情况下是由于被焊接面有轻微的氧化造成的，这包括了由于材料保管的不当造成的部件氧化和焊接过程中高温造成的氧化，即使真空技术也不能完全消除其影响。在焊接过程中适量的加人氨气或富含氢气的助焊气体可有效地去除氧化层，使被焊接面有良好的浸润性．加湿良好。“真空+气体保护”焊接工艺就是基于上述原理研究出来的，经过多年的研究改进，已成为高功率，大电流，多芯片的功率模块封装的最佳焊接工艺。虽然干式焊接工艺的焊接质量较高，但其对工艺条件的要求也较高，例如工艺设备条件，工艺环境的洁净程度，工艺气体的纯度．芯片，DBC基片等焊接表面的应无沾污和氧化情况．焊接过程中的压力大小及均匀性等。要根据实际需要和现场条件来选择合适的焊接工艺。3.1.2 键合工艺引线键合是当前最重要的微电子封装技术之一，目前90％以上的芯片均采用这种技术进行封装。超声键合原理是在超声能控制下，将芯片金属镀层和焊线表面的原子激活，同时产生塑性变形，芯片的金属镀层与焊线表面达到原子间的引力范围而形成焊接点，使得焊线与芯片金属镀层表面紧密接触。按照原理的不同，引线键合可以分为热压键合、超声键合和热压超声键合3种方式。根据键合点形状，又可分为球形键合和楔形键合。在功率器件及模块中，最常见的功率互连方法是引线键合法，大功率MOSFET模块采用了超声引线键合法对MOSFET芯片及FRD芯片进行互连。由于需要承载大电流，故采用楔形劈刀将粗铝线键合到芯片表面或DBC铜层表面，这种方法也称超声楔键合。外壳安装工艺：功率模块的封装外壳是根据其所用的不同材料和品种结构形式来研发的，常用散热性好的金属封装外壳、塑料封装外壳，按最终产品的电性能、热性能、应用场合、成本，设计选定其总体布局、封装形式、结构尺寸、材料及生产工艺。功率模块内部结构设计、布局与布线、热设计、分布电感量的控制、装配模具、可靠性试验工程、质量保证体系等的彼此和谐发展，促进封装技术更好地满足功率半导体器件的模块化和系统集成化的需求。外壳安装是通过特定的工艺过程完成外壳、顶盖与底板结构的固定连接，形成密闭空间。作用是提供模块机械支撑，保护模块内部组件，防止灌封材料外溢，保证绝缘能力。外壳、顶盖要求机械强度和绝缘强度高，耐高温，不易变形，防潮湿、防腐蚀等。3.1.3 灌封工艺灌封工艺用特定的灌封材料填充模块，将模块内组件与外部环境进行隔离保护。其作用是避免模块内部组件直接暴露于环境中，提高组件间的绝缘，提升抗冲击、振动能力。灌封材料要求化学特性稳定，无腐蚀，具有绝缘和散热能力，膨胀系数和收缩率小，粘度低，流动性好，灌封时容易达到模块内的各个缝隙，可将模块内部元件严密地封装起来，固化后能吸收震动和抗冲击。3.1.4 模块测试MOSFET模块测试包括过程测试及产品测试。其中过程测试通过平面度测试仪、推拉力测试仪、硬度测试仪、X射线测试仪、超声波扫描测试仪等，对产品的入厂和过程质量进行控制。产品测试通过平面度测试仪、动静态测试仪、绝缘/局部放电测试仪、高温阻断试验、栅极偏置试验、高低温循环试验、湿热试验，栅极电荷试验等进行例行和型式试验，确保模块的高可靠性。3.2 封装要求本项目的SiC MOSFET功率模块封装材料要求如下：（1）焊料选用需要可靠性要求和热阻要求。（2）外壳采用PBT材料，端子裸露部分表面镀镍或镀金。（3）内引线采用超声压接或铝丝键合（具体视装配图设计而定），功率芯片采用铝线键合。（4）灌封料满足可靠性要求，Tg150℃，能满足高低温存贮和温度循环等试验要求。（5）底板采用铜材料。（6）陶瓷覆铜板采用Si3N4材质。（7）镀层要求：需保证温度循环、盐雾、高压蒸煮等试验后满足外观要求。3.3 封装流程本模块采用既有模块进行封装，不对DBC结构进行调整。模块封装工艺流程如下图3.1所示。图3.1模块封装工艺流程（1）芯片CP测试：对芯片进行ICES、BVCES、IGES、VGETH等静态参数进行测试，将失效的芯片筛选出来，避免因芯片原因造成的封装浪费。（2）划片&划片清洗：将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片，划片后可从晶圆上将芯片取下进行封装；划片后对金属颗粒进行清洗，保证芯片表面无污染，便于后续工艺操作。（3）丝网印刷：将焊接用的焊锡膏按照设计的图形涂敷在DBC基板上，使用丝网印刷机完成，通过工装钢网控制锡膏涂敷的图形。锡膏图形设计要充分考虑焊层厚度、焊接面积、焊接效果，经过验证后最终确定合适的图形。（4）芯片焊接：该步骤主要是完成芯片与 DBC 基板的焊接，采用相应的焊接工装，实现芯片、焊料和 DBC 基板的装配。使用真空焊接炉，采用真空焊接工艺，严格控制焊接炉的炉温、焊接气体环境、焊接时间、升降温速度等工艺技术参数，专用焊接工装完成焊接工艺，实现芯片、DBC 基板的无空洞焊接，要求芯片的焊接空洞率和焊接倾角在工艺标准内，芯片周围无焊球或堆焊，焊接质量稳定，一致性好。（5）助焊剂清洗：通过超声波清洗去除掉助焊剂。焊锡膏中一般加入助焊剂成分，在焊接过程中挥发并残留在焊层周围，因助焊剂表现为酸性，长期使用对焊层具有腐蚀性，影响焊接可靠性，因此需要将其清洗干净，保证产品焊接汉城自动气相清洗机采用全自动浸入式喷淋和汽相清洗相结合的方式进行子单元键合前清洗，去除芯片、DBC 表面的尘埃粒子、金属粒子、油渍、氧化物等有害杂质和污染物，保证子单元表面清洁。（6） X-RAY检测：芯片的焊接质量作为产品工艺控制的主要环节，直接影响着芯片的散热能力、功率损耗的大小以及键合的合格率。因此，使用 X-RAY 检测机对芯片焊接质量进行检查，通过调整产生 X 射线的电压值和电流值，对不同的焊接产品进行检查。要求 X 光检查后的芯片焊接空洞率工艺要求范围内。（7）芯片键合：通过键合铝线工艺，完成 DBC 和芯片的电气连接。使用铝线键合机完成芯片与 DBC 基板对应敷铜层之间的连接，从而实现芯片之间的并联和反并联。要求该工序结合芯片的厚度参数和表面金属层参数，通过调整键合压力，键合功率，键合时间等参数，并根据产品的绝缘要求和通流大小，设置合适的键合线弧高和间距，打线数量满足通流要求，保证子单元的键合质量。要求键合工艺参数设定合理、铝线键合质量牢固，键合弧度满足绝缘要求、键合点无脱落，满足键合铝线推拉力测试标准。（8）模块焊接：该工序实现子单元与电极、底板的二次焊接。首先进行子单元与电极、底板的焊接装配，使用真空焊接炉实现焊接，焊接过程中要求要求精确控制焊接设备的温度、真空度、气体浓度。焊接完成后要求子单元 DBC 基板和芯片无损伤、无焊料堆焊、电极焊脚之间无连焊虚焊、键合线无脱落或断裂等现象。（9）超声波检测：该工序通过超声波设备对模块 DBC 基板与底板之间的焊接质量进行检查，模块扫描后要求芯片、DBC 无损伤，焊接空洞率低于 5%。（10）外壳安装：使用涂胶设备进行模块外壳的涂胶，保证模块安装后的密封性，完成模块外壳的安装和紧固。安装后要求外壳安装方向正确，外壳与底板粘连处在灌封时不会出现硅凝胶渗漏现象。（11）端子键合&端子超声焊接：该工序通过键合铝线工艺，实现子单元与电极端子的电气连接，形成模块整体的电气拓扑结构；可以通过超声波焊接实现子单元与电极端子的连接，超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波焊接具有高机械强度，较低的热应力、焊接质量高等优点，使得焊接具有更好的可靠性，在功率模块产品中应用越来越广泛。（12）硅凝胶灌封&固化：使用自动注胶机进行硅凝胶的灌封，实现模块的绝缘耐压能力。胶体填充到指定位置，完成硅凝胶的固化。要求胶体固化充分，胶体配比准确，胶体内不含气泡、无分层或断裂纹。4. 极端条件下的可靠性测试4.1 单脉冲雪崩能量试验目的：考察的是器件在使用过程中被关断时承受负载电感能量的能力。试验原理：器件在使用时经常连接的负载是感性的，或者电路中不可避免的也会存在寄生电感。当器件关断时，电路中电流会突然下降，变化的电流会在感性负载上产生一个应变电压，这部分电压会叠加电源电压一起加载在器件上，使器件在瞬间承受一个陡增的电压，这个过程伴随着电流的下降。图4.1 a）的雪崩能量测试电路就是测试这种工况的，被测器件上的电流电压变化情况如图4.1 b）。图4.1 a)雪崩能量测试电路图；b)雪崩能量被测器件的电流电压特性示意图这个过程中，电感上储存的能量瞬时全部转移到器件上，可知电流刚开始下降时，电感储存的能量为1/2*ID2*L，所以器件承受的雪崩能量也就是电感包含的所有能量，为1/2*ID2*L。试验目标：在正向电流ID = 20A下，器件单脉冲雪崩能量EAS1J试验步骤：将器件放入测试台，给器件施加导通电流为20A。设置测试台电感参数使其不断增加，直至器件的单脉冲雪崩能量超过1J。通过/失效标准：可靠性试验完成后，按照下表所列的顺序测试（有些测试会对后续测试有影响），符合下表要求的可认为通过。测试项目通过条件IGSS USLIDSS or IDSX USLVGS(off) or VGS(th)LSL USLVDS(on) USLrDS(on) USL (仅针对MOSFET)USL: upper specification limit, 最高上限值LSL: lower specification limit, 最低下限值4.2 抗短路能力试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，突然使器件通过大电流，观测元器件在大电流大电压下于给定时间长度内承受大电流的能力。试验原理：当器件工作于实际高压电路中时，电路会出现误导通现象，导致在短时间内有高于额定电流数倍的电流通过器件，器件承受这种大电流的能力称为器件的抗短路能力。为了保护整个系统不受误导通情况的损坏，系统中会设置保护电路，在出现短路情况时迅速切断电路。但是保护电路的反应需要一定的时长，需要器件能够在该段时间内不发生损坏，因此器件的抗短路能力对整个系统的可靠性尤为重要。器件的抗短路能力测试有三种方式，分别对应的是器件在不同的初始条件下因为电路突发短路（比如负载失效）而接受大电流大电压时的反应。抗短路测试方式一，也称为“硬短路”，是指IGBT从关断状态（栅压为负）直接开启进入到抗短路测试中；抗短路测试方式二，是指器件在已经导通有正常电流通过的状态下（此时栅压为正，漏源电压为正但较低），进入到抗短路测试中；抗短路测试方式三是指器件处于栅电压已经开启但漏源电压为负（与器件反并联的二极管处于续流状态，所以此时器件的漏源电压由于续流二极管的钳位在-0.7eV左右，，栅压为正），进入到抗短路测试中。可知，器件的抗短路测试都是对应于器件因为电路的突发短路而要承受电路中的大电流和大电压，只是因为器件的初始状态不同而会有不同的反应。抗短路测试方法一电路如图4.2，将器件直接加载在电源两端，器件初始状态为关断，此时器件承受耐压。当给器件栅电极施加一个脉冲，器件开启，从耐压状态直接开始承受一个大电流及大电压，考量器件的“硬”耐短路能力。图4.2 抗短路测试方法一的测试电路图抗短路测试方法二及三的测试电路图如图4.2，图中L_load为实际电路中的负载电感，L_par为电路寄生电感，L_sc为开关S1配套的寄生电感。当进行第二种抗短路方法测试时，将L_load下端连接到上母线（Vdc正极），这样就使L_sc支路与L_load支路并联。初态时，S1断开，DUT开通，电流从L_load和DUT器件上通过，开始测试时，S1闭合，L_load瞬时被短路，电流沿着L_sc和DUT路线中流动，此时电流通路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，因此会有大电流会通过DUT，考察DUT在导通状态时承受大电流的能力。当进行第三种抗短路方法测试时，维持图4.2结构不变，先开通IGBT2并保持DUT关断，此时电流从Vdc+沿着IGBT2、L_load、Vdc-回路流通，接着关断IGBT2，那么D1会自动给L_load续流，在此状态下开启DUT栅压，DUT器件处于栅压开启，但漏源电压被截止状态，然后再闭合S1，大电流会通过L_sc支路涌向DUT。在此电路中IGBT2支路的存在主要是给D1提供续流的电流。图4.3 抗短路测试方法二和方法三的测试电路图1） 抗短路测试方法一：图4.2中Vdc及C1大电容提供持续稳定的大电压，给测试器件DUT栅极施加一定时间长度的脉冲，在被试器件被开启的时间内，器件开通期间处于短路状态，且承受了较高的耐压。器件在不损坏的情况下能够承受的最长开启时间定义为器件的短路时长（Tsc），Tsc越大，抗短路能力越强。在整个短路时长器件，器件所承受的能量，为器件的短路能量（Esc）。器件的抗短路测试考察了器件瞬时同时承受高压、高电流的能力，也是一种器件的复合应力测试方式。图4.2测试电路中的Vdc=600V，C1、C2、C3根据器件的抗短路性能能力决定，C1的要求是维持Vdc的稳定，C1的要求是测试过程中释放给被测器件的电能不能使C1两端的电压下降过大（5%之内可接受）。C2，C3主要用于给器件提供高频、中频电流，不要求储存能量过大。对C2、C3的要求是能够降低被测器件开通关断时造成的漏源电压振幅即可。图4.4 抗短路能力测试方法一的测试结果波形图4.4给出了某款SiC平面MOSFET在290K下，逐渐增大栅极脉冲宽度（PW）的抗短路能力测试结果。首先需要注意的是在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。从图中可以看出，Id峰值出现在1 μs和2 μs之间，随着开通时间的增加，Id呈现出先增加后减小的时间变化趋势。Id的上升阶段，是因为器件开启时有大电流经过器件，在高压的共同作用下，器件温度迅速上升，因为此时MOSFET的沟道电阻是一个负温度系数，所以MOSFET沟道电阻减小，Id则上升，在该过程中电流上升的速度由漏极电压、寄生电感以及栅漏电容的充电速度所决定；随着大电流的持续作用，器件整体温度进一步上升，器件此时的导通电阻变成正温度系数，器件的整体电阻将随温度增加逐渐增大，这时器件Id将逐渐减小。所以，整个抗短路能力测试期间，Id先增加后下降。此外，测试发现，当脉冲宽度增加到一定程度，Id在关断下降沿出现拖尾，即器件关断后漏极电流仍需要一定的时间才能恢复到0A。在研究中发现当Id拖尾到达约12A左右之后，进一步增大脉冲宽度，器件将损坏，并伴随器件封装爆裂。所以针对这款器件的抗短路测试，定义Tsc为器件关断时漏极电流下降沿拖尾到达10A时的脉冲时间长度。Tsc越长，代表器件的抗短路能力越强。测试发现，低温有助于器件抗短路能力的提升，原因是因为，低的初始温度意味着需要更多的时间才能使器件达到Id峰值。仿真发现，器件抗短路测试失效模式主要有两种：1、器件承受高压大电流的过程中，局部高温引起漏电流增加，触发了器件内部寄生BJT闩锁效应，栅极失去对沟道电流的控制能力，器件内部电流局部集中发生热失效，此时的表现主要是器件的Id电流突然上升，器件失效；2、器件温度缓慢上升时，导致器件内部材料性能恶化，比如栅极电极或者SiO2/Si界面处性能失效，主要表现为器件测试过程中Vgs陡降，此时，器件的Vds若未发生进一步损坏仍能承受耐压，只是器件Vgs耐压能力丧失。上述两种失效模式都是由于温度上升引起，所以要提升器件的抗短路能力就是要控制器件内部温度上升。仿真发现导通时最高温区域主要集中于高电流密度区域（沟道部分）及高电场区域（栅氧底部漂移区）。因此，要提升器件的抗短路能力，要着重从器件的沟道及栅氧下方漂移区的优化入手，降低电场峰值及电流密度，此外改善栅氧的质量将起到决定性的作用。2） 抗短路测试方法二：图4.5 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.5，抗短路测试方法二的测试过程中DUT器件会经历三个阶段：（1）漏源电压Vds低，Id电流上升：当负载被短路时，大电流涌向DUT器件，此时电路中仅包含L_sc和L_par杂散电感，DUT漏源电压较低，Vdc电压主要分布在杂散电感上，所以Id电流以di/dt=Vdc/（L_sc+L_par）的斜率开始上升。随着Id增加，因为DUT器件的漏源之间的寄生电容Cgd，会带动栅压上升，此时更加促进Id电流的增加，形成一个正循环，Id急剧上升。（2）Id上升变缓然后开始降低，漏源电压Vds上升：Id上升过程中，Vds漏源电压开始增加，导致Vdc分压到杂散电感上的电压降低，导致电流上升率di/dt减小，Id上升变缓，当越过Id峰值后，Id开始下降，-di/dt使杂散电感产生一个感应电压叠加在Vds上导致Vds出现一个峰值。Vds峰值在Id峰值之后。（3）Id、Vds下降并恢复：Id，Vds均下降恢复到抗短路测试一的高压高电流应力状态。综上所述，抗短路测试方法一的条件比方法一的更为严厉和苛刻。3） 抗短路测试方法三：图4.6 抗短路能力测试方法二的测试结果波形如图4.6，抗短路测试方法三的波形与方法二的波形几乎一致，仅仅是在Vds电压上升初期有一个小的电压峰（如图4.6中红圈），这是与器件发生抗短路时的初始状态相关的。因为方法三中器件初始状态出于栅压开启，Vds为反偏的状态，所以器件内部载流子是耗尽的。此时若器件Vds转为正向开通则必然发生一个载流子充入的过程，引发一个小小的电压峰，这个电压峰值是远小于后面的短路电压峰值的。除此以外，器件的后续状态与抗短路测试方法二的一致。一般来说，在电机驱动应用中，开关管的占空比一般比续流二极管高，所以是二极管续流结束后才会开启开关管的栅压，这种情况下，只需要考虑仅开关管开通时的抗短路模式，则第二种抗短路模式的可能性更大。然而，当一辆机车从山上开车下来，电动机被用作发电机，能量从车送到电网。续流二极管的占空比比开关管会更高一点，这种操作模式下，如果负载在二极管续流且开关管栅压开启时发生短路，则会进行抗短路测试模式三的情况。改进抗短路失效模式二及三的方法，是通过给开关器件增加一个栅极前钳位电路，在Id上升通过Cgd带动栅极电位上升时，钳位电路钳住栅极电压，就不会使器件的Id上升陷入正反馈而避免电流的进一步上升。试验目标：常温下，令Vdc=600V，通过控制Vgs控制SiC MOSFET的开通时间，从2μs开通时间开始以1μs为间隔不断增加器件的开通时间，直至器件损坏，测试过程中保留测试曲线。需要注意的是，在测试过程中，每测量一个脉冲宽度的短路波形，需要间隔足够长的时间，以消除前一次短路测试带来的器件温度上升对后一次测试的器件初始温度的影响，保证每次测试初始温度的准确。试验步骤：搭建抗短路能力测试电路。将器件安装与测试电路中，保持栅压为0。通过驱动电路设置器件的开通时间，给器件一个t0=2μs时间的栅源脉冲电压，使器件开通t0时间，观察器件上的电流电压曲线，判断器件是否能够承受2μs的短路开通并不损坏；如未损坏，等待足够长时间以确保器件降温至常温状态，设置驱动电路使器件栅源电压单脉冲时间增加1us，再次开通，观察器件是否能够承受3μs的短路开通并不损坏。循环反复直至器件发生损坏。试验标准：器件被打坏前最后一次脉冲时间长度即为器件的短路时长Tsc。整个短路时长期间，器件所承受的能量为器件的短路能量Esc。4.3 浪涌试验目的：把样品暴露在空气干燥的恒温环境中，对器件施加半正弦正向高电流脉冲，使器件在瞬间发生损坏，观测元器件在高电流密度下的耐受能力。试验原理：下面以SiC二极管为例，给出了器件承受浪涌电流测试时的器件内部机理。器件在浪涌应力下的瞬态功率由流过器件的电流和器件两端的电压降的乘积所决定，电流和压降越高，器件功率耗散就越高。已知浪涌应力对器件施加的电流信号是固定的，因此导通压降越小的器件瞬态功率越低，器件承受浪涌的能力越强。当器件处于浪涌电流应力下，电压降主要由器件内部寄生的串联电阻承担，因此我们可以通过降低器件在施加浪涌电流瞬间的导通电阻，减小器件功率、提升抗浪涌能力。a）给出了4H-SiC二极管实际浪涌电流测试的曲线，图4.7 a）曲线中显示器件的导通电压随着浪涌电流的上升和下降呈现出“回滞”的现象。图4.7 a）二极管浪涌电流的实测曲线； b）浪涌时温度仿真曲线浪涌过程中，器件的瞬态 I-V 曲线在回扫过程中出现了电压回滞，且浪涌电流越高，器件在电流下降和上升过程中的压降差越大，该电压回滞越明显。当浪涌电流增加到某一临界值时，I-V 曲线在最高压降处出现了一个尖峰，曲线斜率突变，器件发生了失效和损坏。器件失效后，瞬态 I-V 曲线在最高电流处出现突然增加的毛刺现象，电压回滞也减小。引起SiC JBS二极管瞬态 I-V 曲线回滞的原因是，在施加浪涌电流的过程中，SiC JBS 二极管的瞬态功率增加，但散热能力有限，所以浪涌过程中器件结温增加，SiC JBS 二极管压降也发生了变化，产生了回滞现象。在每次对器件施加浪涌电流过程中，随着电流的增加，器件的肖特基界面的结温会增加，当电流降低接近于0时结温才逐渐回落。在浪涌电流导通的过程中，结温是在积累的。由于电流上升和下降过程中的结温的差异，导致了器件在电流下降过程的导通电阻高于电流在上升过程中导通电阻。这使得电流下降过程 I-V 曲线压降更大，从而产生了在瞬态 I-V 特性曲线电压回滞现象。浪涌电流越高，器件的肖特基界面处的结温越高，因此导通电阻就越大，而回滞现象也就越明显。为了分析器件在 40 A 以上浪涌电流下的瞬态 I-V 特性变化剧烈的原因，使用仿真软件模拟了肖特基界面处温度随电流大小的变化曲线，如图4.7 b)所示，在 40 A 以上浪涌电流下，结温随浪涌电流变化非常剧烈。器件在 40 A 浪涌电流下，最高结温只有 358 K。但是当浪涌电流增加到60 A 时，最高结温已达1119 K，这个温度足以对器件破坏表面的肖特基金属，引起器件失效。图4.7 b)中还可以得出，浪涌电流越高，结温升高的变化程度就越大，56 A 和 60 A 浪涌电流仅相差 4 A，最高结温就相差 543 K，最高结温的升高速度远比浪涌电流的增加速度快。结温的快速升高导致了器件的导通电阻迅速增大，正向压降快速增加。因此，电流上升和下降过程中，器件的导通压降会更快速地升高和下降，使曲线斜率发生了突变。器件结温随着浪涌电流的增大而急剧增大，是因为它们之间围绕着器件导通电阻形成了正反馈。在浪涌过程中，随着浪涌电流的升高，二极管的功率增加，产生的焦耳热增加，导致了结温上升；另一方面，结温上升，导致器件的导通电阻增大，压降进一步升高。导通电压升高，导致功率进一步增加，使得结温进一步升高。因此器件的结温和电压形成了正反馈，致使结温和压降的增加速度远比浪涌电流的增加速度快。当浪涌电流增加到某一临界值时，触发这个正反馈，器件就会发生失效和损坏。长时间的重复浪涌电流会在外延层中引起堆垛层错生长，浪涌电流导致的自热效应会引起顶层金属熔融，使得电极和芯片之间短路，还会导致导通压降退化和峰值电流退化，并破坏器件的反向阻断能力。金属Al失效是大多数情况下浪涌失效的主要原因，应该使用鲁棒性更高的材料替代金属Al，以改善SiC器件的高温特性。目前MOS器件中，都没有给出浪涌电流的指标。而二极管、晶闸管器件中有这项指标。如果需要了解本项目研发的MOSFET器件的浪涌能力，也可以搭建电路实现。但是存在的问题是，MOS器件的导通压降跟它被施加的栅压是相关的，栅压越大，导通电阻越低，耐浪涌能力越强。如何确定浪涌测试时应该给MOSFET施加的栅压，是一个需要仔细探讨的问题。试验目标：我们已知浪涌耐受能力与器件的导通压降有关，但目前无法得到明确的定量关系。考虑到目标器件也没有这类指标的参考，建议测试时，在给定栅压下（必须确保器件能导通），对器件从低到高依次施加脉冲宽度为10ms或8.3ms半正弦电流波，直到器件发生损坏。试验步骤：器件安装在测试台上后，器件栅极在给定栅压下保持开启状态。通过测试台将导通电流设置成10ms或8.3ms半正弦电流波，施加在器件漏源极间。逐次增加正弦波的上限值，直至器件被打坏。试验标准：器件被打坏前的最后一次通过的浪涌值即为本器件在特定栅压下的浪涌指标值。以上内容给出了本项目研发器件在复合应力及极端条件下的可靠性测试方法，通过这些方法都是来自于以往国际工程经验和鉴定意见，可以对被测器件的可靠性有一个恰当的评估。但是，上述方法都是对测试条件和测试原理的阐述，如何通过测试结果来评估器件的使用寿命，并搭建可靠性测试条件与可靠性寿命之间的桥梁，就得通过可靠性寿命评估模型来实现。

仪器信息网讯 2022 年8月1日——全球活跃的艾本德Eppendorf集团有针对性地继续在亚洲发展，并在新加坡开设了新工厂。新的子公司位于新加坡现代 Biopolis 科学中心，为销售和服务活动提供有吸引力的办公场所、现代化的移液器校准实验室和演示实验室。并且提供高质量的实验室服务，包括广泛的客户培训和维护服务。艾本德新加坡新工厂剪彩仪式Eppendorf 联合首席执行官 Eva van Pelt 说：“亚洲，包括中国和亚太、非洲 (APA) 市场区域，对 Eppendorf 集团来说是一个极其重要的市场，已经占到我们总收入的三分之一左右，新加坡是一个具有巨大增长潜力的生命科学中心。因此，我们很高兴现在能够在我们的新地点成为这个充满活力的生命科学生态系统的一部分，并能够进一步加强和扩大我们现有的客户关系。”以客户为中心Eppendorf 的新基地位于新加坡 Biopolis 科学中心内，该中心专注于生物医学研究项目，并促进公共和私营科学机构之间的密切合作。除了现代化的办公空间，所有 Eppendorf 设备都有一个服务中心，提供维修、校准和验证服务，以及一个最先进的移液器校准实验室。额外的专用生物工艺中心为整个亚太地区的客户和合作伙伴提供科学和技术支持。“在新加坡，我们现在可以更好地支持我们在科学、研究、医疗保健、制药和工业领域的客户，并为他们提供触手可及的相关产品和服务，”Eva van Pelt 强调说。“通过这项投资，我们将能够更好地参与亚洲生命科学行业的发展，并继续我们在亚洲以客户为中心的战略方针。”这种更接近客户的方式还包括在新加坡建立一个现代化的新中央仓库。这将使这个城市国家立即成为东南亚的物流枢纽，为该地区的所有客户提供更快、更可靠的交付。

1、前言从1876年贝尔发明电话机，到今天人手一部手机，实现随时随地视频通话。短短一百年来，通信产业呈指数性增长。测试技术与仪器仪表自通信产品的诞生起就成为通信产业中不可或缺的部分，与通信技术同步甚至超前发展。伟大的科学家门德列耶夫说过：“科学是从测量开始的，没有测量就没有科学”。钱学森同志说过：“新技术革命的关键是信息技术。信息技术由测量技术、计算技术、通信技术三部分组成。测量技术是关键和基础。”数据通信测试仪器主要泛指通信传输与网络测试仪器，是对通信终端设备和通信网络设备的科研、生产、试验和运营管理全寿命周期的各种定量、定性参数进行分析评定的手段和方法的总称，涉及语音、报文、数据、图像、视频的采集、信元和信道编码、传输媒质、信令与协议等设备和产品的测试与分析评估。本文简要介绍国内数据通信测试仪表的发展历程，展望面临的挑战。2、数字测试--数据通信测试仪器的昨天上世纪八十年代，从中国引进数字程控交换机进入数字化时代起，测试技术与产品得到发展。这一阶段通信主要以语音传输为主，涉及的测试技术主要有语音测试、传输测试和信令规程测试。相关的测试仪器主要有话路特性测试仪、传输分析仪、信令测试仪和规程测试仪等产品。语音测试主要测试话路语音质量测试，主要参数包括频率、电平、失真度等。话路特性测试仪是对语音模拟信号的较为全面测试，PCM测试仪则对话音通道的语音/数字编码转换和数字编码/语音转换进行测试，二者互为补充。传输测试是当时通信测试最重要的一项测试技术，主要对通信传输质量进行测量和评估，除最重要的误码率这个参数外，还有抖动、漂移等测试评估参数。这类仪器根据通信传输的线路不同可分为高速比特误码测试仪、PCM综合测试仪（2Mb/s）、PDH数字传输分析仪、PDH/SDH数字传输分析仪和电信/数据传输分析仪。高速比特误码测试仪速率一般在140Mb/s～15Gb/s连续可调，PDH数字传输分析仪用于PDH 1～４次群通信设备的研制、生产、通信建设和维修，主要测量误码和抖动。PDH/SDH数字传输分析仪用于STM-1/4/16/64/256等速率的SDH通信设备的测试，兼顾PDH测试。信令测试仪则用于程控交换机的控制平面测试，全面测试用户线信令和局间信令，可接入SS7、GSM、CDMA、V5、ISDN及中国一号信令等各级接口，完成协议的有效性与兼容性测试。测试分为信令监测与仿真测试二种。规程测试仪则主要完成相关数据通信接口测试，常见有V.11、V.24、V.35、X.21等，具备DTE与DCE测试能力，支持同步与异步测试，主要进行误码测量和误码性能分析。这一时期，网络产品稀少且较为初级，各生产厂家确保产品可用即可，主要进行功能测试。网络测试仪器较为简单，只是进行发送和接收测试。3、网络测试--数据通信测试仪器的今天随着集线器、交换机、路由器等产品的广泛运用，网络测试技术得到重视。网络测试技术包含内容有测试对象、测试方法、测试工具及测试经验等方面内容，逐渐形成以RFC相关规范为基础的测试方法标准化，如RFC1242规范了网络互联设备的基本术语，RFC2544规定了互联设备的基准测试方法，RFC2889规定了交换设备的测试方法等。测试内容覆盖了ISO二至七层。测试方法有主动测试与被动测试（监测）。在测试功能上除网络性能测试外，还具备网络业务测试，可对业务支持能力、业务性能、业务可靠性与安全性进行测试评估。在云网融合、算网一体等信息技术快速发展的大环境下，面向高速以太网、物联网、5G承载网、5G核心网等核心技术领域的需求，作为网际互联中的核心骨干组成部分，路由交换设备的发展在很大程度上决定了整个网络的性能瓶颈。网络接口复杂多样、电信级业务流量、接入用户指数级增长对于高速数据通信下的网络承载能力提出了进一步挑战。与此同时，我国新一代路由交换设备的迭代发展速度，迫切需要与之相匹配的数据通信测试仪器发展水平，这对数据通信测试仪器的发展提供了千载难逢的发展机遇，也对数据通信测试仪器的发展提出了更加严峻的挑战。经过20多年的艰苦努力，我国数据通信测试仪表取得了重要进展，基本解决了测试功能和速率覆盖的问题。在产品形态上，有手持式、便携式与机架式；在速率上，最高测试达到400Gbps；端口密度达到整机80个100Gbps端口，单板20个80个100Gbps端口；在协议方面，支持路由、接入、组播、数据中心等协议仿真，以及VxLAN、EVPN、SRv6等新协议测试；支持RFC2544等多种套件；同时支持自动化测试，可适配TCL、Python等自动化接口，满足网络设备从研发到生产各个环节的测试需求。4、面向下一代网络测试---数据通信测试仪器的明天随着5G/6G时期的到来，网络设备的不断革新、新兴协议的不断提出以及电信级网络应用业务升级，现有的仪器不论是测试端口密度、时延测量精度以及协议仿真覆盖率等核心指标，难以满足测试需求，必须跟踪最新网络技术发展。高速率、IPv6+、确定性网络、超融合等网络技术应用场景给数据通信网络测试仪器提出了新需求：1）高速率测试随着互联网和5G用户的增加以及来自人工智能、机器学习、物联网和虚拟现实流量的延迟敏感性流量激增，数据中心的带宽要求与日俱增，并且对低延迟有极高的要求，可以预见，在未来的人工智能应用中，800GE技术将发挥越来越重要的作用。测试仪器必须具备多达几十个端口的800GE测试能力。2）高精度测试现有的毫秒级的流量调度及采样结果统计不能满足TSN/TTE、无损以太网等高性能网络测试要求，网络测试仪必须实现微秒级的流量调试和纳秒级时钟同步精度。3）灵活智能的高性能软件架构平台随着新兴的数据网络架构及新协议、新业务的持续不断的出现，要求测试仪器能够快速满足新协议与新业务测试需求。这就要求测试仪器具备灵活、智能、弹性的高性能软件架构平台，解耦软件平台与硬件平台，集中主控运维管理，统一硬件驱动层，屏蔽硬件差异，支持多种速率与多种测试端口，支持快速迭代、增加新协议测试功能，满足车载网络、云网融合、算网一体等下一代数据网络测试需求。结束语当前，网络技术的迅速发展和市场需求是网络测试技术发展的驱动力，网络测试仪器前景看好。新技术的发展快于相关标准制定的速度，各国都在结合自身的具体情况制定适合本国发展需求的新网络架构与新协议。这对国内测试厂商是一次机遇，也是挑战。测试仪器厂家应积极参与未来网络技术研究，参与到相关标准制定工作中，将标准与产品体系进一步融合，提升产品的竞争力，为通信行业的发展提供保障。

9月13日，由创远信科(上海)技术股份有限公司与长春汽车检测中心有限责任公司合作成立的智能网联汽车测试联合实验室(以下简称“联合实验室”)揭牌仪式在上海隆重举行。双方将围绕汽车通信网络、应用仿真、电磁环境等方向提供合规检测、咨询服务、设备开发等相关业务，为客户提供一站式服务。长春汽车检测中心智能网联与电磁兼容部部长吕刚与创远信科总经理陈向民签署联合实验室共建协议，长春汽车检测中心总经理郑虹与创远信科董事长冯跃军共同为联合实验室揭牌。 　　郑虹表示，联合实验室的成立，将极大促进双方在智能网联汽车网络通信性能、汽车终端网络性能、汽车应用场景仿真、以及复杂电磁环境对道路车辆的影响等领域方面的合作，为智能网联汽车行业的发展和大规模应用提供坚实的支撑。 　　冯跃军表示，双方将携手共赢、优势互补，资源共享，将国产化自研的测试系统和方案应用到实际行业中，共建汽车网联相应测试体系，将联合实验室建设成集科技创新、测试技术服务、测试成果转化为一体，通信网络和复杂电磁环境相关的智能网联汽车测试基地，为中国汽车产业的发展做出贡献。 　　未来，长春汽车检测中心将凭借其覆盖北方、华北(华东)、华南的“一中心三基地”全国布局和丰富经验，持续聚焦新能源汽车、智能网联汽车相关测试领域，与创远信科携手打造智能网联汽车通信网络及电磁环境相关测试平台，推动技术发展和创新。

近日，高能同步辐射光源（HEPS）加速器部高频系统张沛研究团队研制的166 MHz超导腔和500 MHz超导腔在先进光源技术研发与测试平台（PAPS）成功完成了低温下的垂直测试，结果优于HEPS的设计指标，为下一步超导槽腔的研制和超导腔的批量制造奠定了坚实的基础。 测试结果表明：在4.2 K温度下，166 MHz超导腔的加速电压达到1.5 MV时，其品质因数Q0值超过3.8E+9；500MHz超导腔的加速电压达到2.0 MV时，其品质因数Q0值超过3.0E+9。两个频段的超导腔均采用缓冲化学抛光（BCP）处理，测试结果均优于HEPS的设计指标。 166 MHz超导腔是国际上首台用于加速光速粒子（beta=1）的四分之一波长（QWR）主动型超导腔，具有结构复杂、高阶模式频率低、微波功率高等挑战。在2017-2019年HEPS-TF阶段成功研制的超导原型腔的基础上，新腔采用扩大束管实现腔内高阶模式深度抑制的全新设计方案，以满足储存环严格的阻抗要求。设计上，在保持腔结构紧凑的同时，实现了高频参数和机械参数的优化；在制造过程中，与北京高能锐新公司的技术人员联合攻关，解决了大尺寸复杂结构加工和焊接的一系列技术难题；在腔的后处理过程中，成功消除了复杂腔体结构中酸液流速不均导致的酸洗纹路，大幅改善了超导腔的内表面质量。 500 MHz超导腔在BEPCII备用腔成功研制的基础上，根据HEPS的要求进行了机械结构的进一步优化。与北京高能锐新公司的技术人员联合攻关，解决了大尺寸椭球腔冲压、焊接等一系列技术难题；在腔的后处理过程中，与宁夏东方超导公司的技术人员进行联合攻关，通过细致的仿真计算和多轮实验验证，最终确定了优化的酸洗结构，显著改善了超导腔的内表面质量。 HEPS 166 MHz超导腔和500 MHz超导腔垂直测试结果HEPS 166 MHz超导腔和500 MHz超导腔垂直测试结果

德国MEMMERT环境测试箱 苏州地区现场体验会 时间：2009年7月20日 地点：苏州吴宫喜来登大酒店 苏州市新市路259号 德国MEMMERT公司成立于1933年，是一家专业从事温控箱体类产品生产和研发的公司。产品系列包括：老化箱、恒温恒湿箱、真空干燥箱、高低温湿热测试箱，以及其他培养箱类产品，主要客户涉及电子、材料、化工和生命科学等领域。 最环保的箱体 全不锈钢制造，取得欧盟RoHS环保认证。 最智能的箱体 程序控制温度和湿度，运行数据自动记录，人性化的程序记忆卡和用户ID卡，自动预防任何意外故障。 最专业的箱体 控制精度和稳定性最好，升降温速度最快。 推介一、了解Fluke红外热像仪在H1N1甲型流感防控和企业运营使用的完美结合 推介二、环境试验箱温湿度自动校准系统 环境试验箱温湿度自动校准系统是一种适用于评定环境试验设备温湿度偏差、均匀度和波动度等参数的自动校准系统。 推介三、支持各种测试和测定标准的电源产品 从EMC测试、各种仿真开始、到电波暗室用的CVCF（恒压恒频电源）。强力支持各种各样测试和测定的新标准。 会议日程安排： 9:00~9:30 会议登记入场 9:30~12:30 MEMMERT产品在电子行业的应用 12:30~13:30 午餐 13:30~14:00 东方集团介绍 14:00~15:30 东方集团产品介绍 15:30~16:30 游览盘门景区 请填写 “会议登记表”报名注册，届时您不仅能领略到来自德国的先进技术，还能尽情享受苏州美景和美食。所有参会人员都将得到精美礼品一份，我们公司的全体同仁期待着您的光临。本活动免费参加，报名从速！ 主办方： MEMMERT中国区总代理商 北京五洲东方科技发展有限公司 联系人：祁玉芬 联系电话：13260316935 传真：010-82388989 Email：y.f_qi@ostc.com.cn 北京东方中科集成科技有限公司 联系人：郑大伟 联系电话：13911780107 传真：010-68728001 电子邮件：zhengdw@oimec.com.cn 会议登记表下载img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/File/2009/6/2009063015465824210.doc

2016物理测试新技术研讨会将于8月17-19日在上海材料研究所举行，长春机械院作为国内工程试验领域规模最大，最具竞争力和影响力的科研院所企业，应邀出席此次会议，并在会上作邀请报告。 会议将围绕“新的测试技术与方法”、“新的测试仪器和设备”、“新的试验标准与规范” 等方面展开讨论，交流经验，促进创新，进而推动我国物理测试技术的发展与进步。 会议将会邀请业内 10 余名知名专家作精彩学术报告（部分特邀报告人及题目） 1.中国汽车工程研究院 马鸣图教授 金属材料的高速拉伸试验方法 2.上海材料研究所 王荣教授 轨道交通构件的失效分析与预防 3.上海材料研究所 巴发海教授 x射线残余应力测试新国标中的新技术与新要求解析 4.华东理工大学 关凯书教授 小试样测试材料力学性能的试验方法 5.长春机械科学研究院副总经理 孙宝瑞高工 材料疲劳性能的测试设备与方法 6.西南交通大学 朱旻昊教授 微动磨损测试方法和设备 7.上海出入境检验检疫局 吴益文研究员 iso 3108《钢丝绳整绳拉伸破断力测定》制订进展 8.沈阳天星试验仪器有限公司董事长 张凤林高工 新国标《金属材料 硬度值的换算》解析 9.中科院上海硅酸盐研究所 蒋丹宇研究员 陶瓷材料力学性能的测试 10.上海计量测试技术研究院 虞伟良高工 纳米硬度测试技术的发展与应用展望 长春机械院还将现场展示多款新产品及解决方案 1、材料力学测试领域黑科技产品：mtest系列材料微观力学性能原位测试仪 原位测试（微观力学测试+可视化监测）：在纳米尺度下对试件材料进行力学性能测试，可兼容集成扫描电子显微镜（sem）、x射线衍射仪（xrd）、raman光谱仪、原子力显微镜（afm）、图像控制器（ccd）、金相显微镜等成像设备对材料发生的微观变形损伤进行全程动态监测的一种力学测试技术，深入的揭示了各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及其与载荷作用和材料性能间的相关性规律。 2、动态试验高端新选择：mct系列静压支撑伺服作动器 mct静压支撑伺服作动器是应用静压轴承和涂层技术的新型电液伺服产品，用于高精度静态、动态材料和零部件测试及复杂力学试验。 mct静压支撑伺服油缸是国内第一台静压支撑伺服油缸，其采用德国mct公司世界领先的制造工艺，并经过长时间复杂环境下的严格测试，性能指标达到国际先进水平。 高端静压支撑伺服油缸的明显的优势（与传统油缸相比） 频响更高,最高可达300hz以上（可根据需要定制更高频率油缸） 产品精度更好 导向更精确 摩擦力极小 使用寿命极长 抗侧向力能力卓越 移动速度更快，最高可达4米/秒以上 静压支撑伺服油缸的应用：材料试验、车辆检测与测试、飞机火箭结构强度试验、太空装置模拟、高频振动试验台、建筑结构抗震试验、各类仿真模拟装置、各类可靠性试验。 时间： 2016 年 8 月 17-19 日 地点：上海材料研究所 学术报告厅（ 上海市虹口区邯郸路 99 号） 电话：400-965-1118

p 　　国内统一刊号：CN11-2131/TD 国际标准刊号：ISSN 0254-5357 /p p 　　国际 CODEN：YACEEK 国内邮发代号：2-313 /p p 　　国外发行代号：BM4089 京西工商广字第0227号 /p p 　　《岩矿测试》于1982年创刊，是中国地质学会岩矿测试技术专业委员会和国家地质实验测试中心共同主办的专业性学术期刊。本刊以国家需求为导向，坚持地质实验技术创新、面向应用、服务基层的方针和基本定位，以发表优秀的地质与地球化学分析研究成果为核心目标，报道国内外地质科学、环境保护、石油化工、冶金及相关领域的基础性、前瞻性和创新性研究成果，推动分析测试技术的进步。本刊主要栏目有：进展与评述、岩石矿物分析、生态环境研究、矿产资源研究等。征稿领域包括：元素分析，岩石矿物分析与鉴定，同位素，勘查地球化学，矿床地质，矿产综合利用与评价，海洋地质(海洋油气与固体矿产地质、海洋环境与灾害地质、古海洋地质)，环境地质学，农业地质学等。本刊注重学术参考价值，追求技术方法实用，研究思路和写作内涵能够给读者启迪与借鉴。 /p p 　　《岩矿测试》是中文核心期刊(地质学类)，中国科技核心期刊，中国期刊方阵双效期刊。荣获2015年度科学出版社“期刊出版质量优秀奖”，入选《中国学术期刊评价研究报告(2015—2016)》的“RCCSE中国核心学术期刊”。被《化学文摘》、《文摘杂志》、《剑桥科学文摘》、《乌利希期刊指南》、《史蒂芬斯数据库》、《分析文摘》、《中国科学引文数据库》(CSCD)、《中国期刊网》(CNKI)、《中文科技期刊全文数据库》、《万方数据——科技化期刊群》等近20种国内外检索系统收录。 /p p 　　《岩矿测试》为双月刊，大16开，由科学出版社出版 国内定价40.0元/册(含手机报发行费10.0元)，全年240.0元。漏订的读者可与编辑部联系。 /p p 　　《岩矿测试》网站：http://www.ykcs.ac.cn。办公电话：010-68999562，E-mail：ykcs_zazhi@163.com。通讯地址：北京市西城区百万庄大街26号，国家地质实验测试中心(邮编100037)。 /p p & nbsp /p