|
|
Conducting connections of ceramic with FR4 in 3D structure
Pelc, Miroslav ; Adámek, Martin (referee) ; Kosina, Petr (advisor)
This work deals with conductive connections ceramic substrate with FR4 into three – dimensional structure. High frequency amplifier was created on ceramic substrate as a concrete application, for check quality substrate on resulting behavior circuit. The supply voltage for this amplifier is provided by the DC voltage source developed for FR4. Further the thesis deals with quality verification of substances conductive connection and individual aspects, with affect resulting reliability of connection.
|
|
|
A test setup for thermal cycling of thermoelectric modules
Preisler, Lukáš ; Kudela, Libor (referee) ; Brázdil, Marian (advisor)
The present work is focused on thermoelectric modules and testing modes. Failures of thermoelectric modules occur due to the cyclic thermal stress in real applications and their power parameters decrease. Hence an experimental study of thermoelectric modules was executed, which measured parameters of thermoelectric modules and thermal cycling testing methods. In the practical part of this document, the thermal cycling conditions of thermoelectric modules were set-based on the previously stated study. A bipolar-pulse load in range +3,0 V and 3,0 V was proposed alternating after 90 seconds. For comparison of the modules among producers 200 cycles will be made. According to the cycling conditions, construction adjustments of current laboratory testing platform are proposed. The current platform is currently set to measure parameters of thermoelectric modules and is not for cycling load testing.
|
|
| |
|
|
Thermal aging of lead-free joints on ceramics
Cingel, Štefan ; Szendiuch, Ivan (referee) ; Adámek, Martin (advisor)
This diploma thesis aims to verify the properties of lead-free solders, which are subjected to accelerated aging by thermal cycling. The theoretical part describes in detail the most used lead-free solders and their characteristics. The next section describes fluxes and their important functions in the soldering process. Intermetallic compounds are also mentioned, which significantly affect the quality and service life of the soldered joint. In the practical parts, the test motif was on two different substrates - corundum ceramics and the widely used substrate FR-4 (Glass fiber fabric saturated with epoxy resin). SAC solder was chosen as the reference solder for the experiment, followed by solder containing bismuth (Sn42 / Bi58) and lead solder (Sn62 / Pb36 / Ag2). Accelerated aging by thermal cycling was performed in the temperature range from -20 ° C to 125 ° C, followed by performing a test of the mechanical strength of the soldered joint by means of a shear test. SnBi solder shows higher mechanical strength at the beginning of testing than SAC solder and lead solder, during temperature cycles, it significantly loses its mechanical properties, this is caused by increasing oxidation of the alloy. SAC solder seems to be promising, which has an almost constant decrease in mechanical strength during all temperature cycles on both corundum and FR-4 substrates.
|
|
|
Digital PCR development
Gaňová, Martina ; Lipov,, Jan (referee) ; Jansová,, Eva (referee) ; Neužil, Pavel (advisor)
Mikrotechnologické a nanotechnologické metody se v posledních letech ukázaly jako účinný nástroj pro analýzu deoxyribonukleové kyseliny (DNA). Různé techniky vyvinuté k amplifikaci nukleových kyselin (NK) byli publikovány v posledním desetiletí, včetně mikrofluidních systémů. Polymerázová řetězová reakce (PCR) je v molekulární biologii široce používána k amplifikaci cílové NK in vitro. Počet skupin pracujících s PCR po celém světě je obrovský vzhledem k důležitému sociálnímu a ekonomickému dopadu této techniky, například v oblasti lékařské diagnostiky, kriminalistiky, zpracování potravin nebo environmentálních studií. V současné době pandemie koronavirového onemocnění 2019 se prokázala důležitost vývoje přístupnějších technologií pro diagnostiku virových onemocnění. Disertační práce popisuje vývoj dvou verzí platforem PCR pro detekci NK, kapkovou kvantitativní PCR v reálném čase (qPCR) a digitální PCR (dPCR). Klíčové komponenty obou platforem byly vyrobeny pomocí mikrotechnologických postupů pro úpravu povrchů a litografickou výrobu umožňující vývoj hydrofobních krycích skel nebo křemíkových mikročipů. Výsledky práce demonstrují návrh, sestavení a testování včetně optimalizace obou platforem. Technologie PCR je tvořena softwarovou částí, ovládanou programem LabView a hardwarovou častí sestávající ze systému řízení teploty a zobrazovacího systém florescence. Kapková qPCR byla prováděna v 0.3 µL kapky směsi obsahující cílový gen napipetovaný v objemu 2 µL kapky minerálního oleje. Kapky byly pipetovány na hydrofobní krycí sklo, které bylo umístěno na termoelektrický chladič (TEC) pod fluorescenční mikroskop, aby se provedlo teplotní cyklování. Změny fluorescence během cyklů byly zachyceny fotonásobičem a sledovány osciloskopem. Výsledky testování popisují také schopnost multiplexování vyvinuté techniky. V práci je představená amplifikace tří syntetických genů s využitím interkalačního fluorescenčního barviva pro simultánní detekci a kvantifikaci na základě jednoho fluorescenčního kanálu. Kapková technologie qPCR byla zásadní platformou pro další vývoj platformy dPCR. Platforma dPCR používá křemíkový mikročip s disperzí vzorku do mikrojamek o celkovém počtu 26 448, každá s průměrem 50 µm a objemem 59 pL. Mikročip naplněn vzorkem byl pokryt minerálním olejem a krycím sklem modifikovaným polydimethylsiloxanem a Parylenem C. Systém ohřevu/chlazení teplotního cyklování s TEC byl podobný jako u kapkové platformy qPCR. Fluorescenční zobrazovací systém používal k zachycení fluorescenčních obrazů polovodičovou kameru na bázi CMOS. Vyvinutá dPCR byla testována pro aplikace ve výzkumu humánní medicíny. Testovací vzorky DNA byly část syntetického genu viru, izolovaná genomická DNA viru a izolovaná genomická DNA ženy. Disertační práce popisuje vývoj systému dPCR, který je součástí nové techniky dPCR, která je cenově dostupnější a snadno použitelná s jednoduchým dávkováním vzorků, což jsou nejčastější problémy, proč si zatím mezi laboratořemi nenašla velkou popularitu. dPCR mikročip na bázi křemíku zlepšil výkon systému díky velkému počtu mikrojamek. Využití technologie dPCR vyniká ve vysoké citlivosti, v nízkém poměru signálu k šumu, dosahované přesnosti, v nízkém detekčním limitu a schopnosti multiplexování.
|
|
|
Thermal aging of lead-free joints on ceramics
Cingel, Štefan ; Szendiuch, Ivan (referee) ; Adámek, Martin (advisor)
This diploma thesis aims to verify the properties of lead-free solders, which are subjected to accelerated aging by thermal cycling. The theoretical part describes in detail the most used lead-free solders and their characteristics. The next section describes fluxes and their important functions in the soldering process. Intermetallic compounds are also mentioned, which significantly affect the quality and service life of the soldered joint. In the practical parts, the test motif was on two different substrates - corundum ceramics and the widely used substrate FR-4 (Glass fiber fabric saturated with epoxy resin). SAC solder was chosen as the reference solder for the experiment, followed by solder containing bismuth (Sn42 / Bi58) and lead solder (Sn62 / Pb36 / Ag2). Accelerated aging by thermal cycling was performed in the temperature range from -20 ° C to 125 ° C, followed by performing a test of the mechanical strength of the soldered joint by means of a shear test. SnBi solder shows higher mechanical strength at the beginning of testing than SAC solder and lead solder, during temperature cycles, it significantly loses its mechanical properties, this is caused by increasing oxidation of the alloy. SAC solder seems to be promising, which has an almost constant decrease in mechanical strength during all temperature cycles on both corundum and FR-4 substrates.
|
|
| |
|
|
A test setup for thermal cycling of thermoelectric modules
Preisler, Lukáš ; Kudela, Libor (referee) ; Brázdil, Marian (advisor)
The present work is focused on thermoelectric modules and testing modes. Failures of thermoelectric modules occur due to the cyclic thermal stress in real applications and their power parameters decrease. Hence an experimental study of thermoelectric modules was executed, which measured parameters of thermoelectric modules and thermal cycling testing methods. In the practical part of this document, the thermal cycling conditions of thermoelectric modules were set-based on the previously stated study. A bipolar-pulse load in range +3,0 V and 3,0 V was proposed alternating after 90 seconds. For comparison of the modules among producers 200 cycles will be made. According to the cycling conditions, construction adjustments of current laboratory testing platform are proposed. The current platform is currently set to measure parameters of thermoelectric modules and is not for cycling load testing.
|
|
|
Conducting connections of ceramic with FR4 in 3D structure
Pelc, Miroslav ; Adámek, Martin (referee) ; Kosina, Petr (advisor)
This work deals with conductive connections ceramic substrate with FR4 into three – dimensional structure. High frequency amplifier was created on ceramic substrate as a concrete application, for check quality substrate on resulting behavior circuit. The supply voltage for this amplifier is provided by the DC voltage source developed for FR4. Further the thesis deals with quality verification of substances conductive connection and individual aspects, with affect resulting reliability of connection.
|
guest ::
