微电子器件(共8篇)
这种器件具有线间距短、线细、栅氧薄、集成度高、运算速度快、低功率和输入阻抗高等特点,因而导致这类器件对静电越来越敏感,业内把这类器件称之为静电敏感器件(ESDS)。
一般而言,薄栅氧MOS器件、场效应器件和浅结、细条、细间距的双极器件的抗静电放电能力更弱。
在微电子器件及电子产品的生产、运输和存储过程中,所产生的静电电压远远超过其受损阈值,人体或器具上所带静电若不加以适度防护,会使器件产生硬或软损伤现象,使之失效或严重影响产品可靠性。
本文采用现代教学理念, 将微电子器件仿真设计贯穿整个教学活动, 在提高学生兴趣和掌握理论的基础上, 使学生具备应用微电子器件仿真软件设计器件的能力。
一、教学目标改革
教学目标是教学效果的关键因素。“微电子器件基础”是处于理科与工科交界的课程, 特点是公式推导多, 理论体系很完善。教学存在主要问题是学生理解较难, 理论与实践衔接不好。主要原因是该课程通常的培养目标是掌握微电子器件基本理论和基本器件参数测试技术, 缺乏伴随教学的实践内容, 学生的主动性和创造性不能充分发挥。因此, 应该采用现代教学理念进行教学目标改革。
微电子产业是我国重点发展的行业, 前景广阔, 人才需求较多。由于微电子技术进步迅速, 对人才知识结构和能力要求很高。这就需要教学以社会需求为中心进行教学改革, 提高学生的竞争力。
当前, 微电子器件行业的产品设计流程分为软件仿真设计、投片和测试三个步骤, 循环往复直至到达到指标要求。用人单位对于电子科学与技术专业本科毕业生的要求是掌握微电子理论, 具备良好的外语水平和微电子仿真软件应用能力。作为核心课程之一的“微电子器件基础”原有的培养目标已经不能满足当前行业的人才要求, 因此, 将培养微电子仿真软件设计技能作为目标之一是十分必要的。
对于现代教学理念的实施, 核心问题是如何找到一个将教学的互动性、学生的主体性和知识建构性有机结合的载体, 也就是找到适合理论应用和适合教学的实践活动。“微电子器件基础”课程主要论述的是半导体器件的结构特点和性能参数, 重点是器件研制而不是应用, 因此, 该课程合适的实践活动是研制半导体器件。研制半导体器件教学实践主要有三种方法, 分别是实际制造、仿真设计和理论计算设计。实际制造需要很高的费用和较长的时间, 作为一个集中实践环节比较适合。理论计算设计能够将本课程中各部分内容紧密结合, 提高学生的理论水平, 但该方法的缺点是没有验证性和趣味性, 较难调动学生的积极性。仿真设计采用半导体器件仿真软件通过编写程序设计器件结构和结果验证, 具有费用低、趣味性强和符合行业人才需求的特点, 非常适合作为现代教学理念实施的载体。因此, 将培养微电子仿真软件设计技能作为目标之一是切实可行的。
二、教学内容和方式改革
我们根据修改的培养目标, 对“微电子器件基础”课程进行了内容的调整。在理论体系上为保留原来的半导体器件基本方程、PN结二极管、双极结型晶体管和绝缘栅场效应晶体管的基本原理和工作特性以及器件的SPICE模型。实验内容为二极管、三极管和场效应管的参数测试和Medici仿真软件程序设计。增加微电子器件仿真设计内容, 并且贯穿整个教学过程。
微电子工艺仿真以及器件模拟工具软件的英文缩写是TCAD, 即Technology Computer Aided Design。世界上商用的TCAD工具有Silvaco公司的Athena和Atlas, Synopsys公司的TSupprem和Medici以及ISE公司的Dios和Dessis.Synopsys公司的TCAD工具命名为Sentaurus。
本文采用的是Silvaco公司的Athena和Atlas仿真软件, 主要原因是软件具有功能完善、行业应用度高和安装方便的优点。工艺模拟软件ATHENA能帮助工艺开发和优化半导体制造工艺。ATHENA能对所有的关键制造步骤 (离子注入、扩散、刻蚀、淀积、光刻以及氧化等) 进行快速精确的模拟。它通过模拟取代了耗费成本的硅片实验, 可缩短开发周期和提高成品率。ATLAS器件仿真系统可以模拟半导体器件的电学、光学和热学行为。ATLAS提供一个基于物理的、使用简便的模块化的可扩展平台, 用以分析所有二维和三维模式下半导体器件的直流、交流和时域相应。
在教学方式上, 采用现代教育理念进行教学改革。建立教学互动性方法。建立课堂提问讨论内容机制, 通过提问和讨论加深对理论的理解和掌握。建立课堂仿真软件编程机制, 通过调整程序内容实现编程思想的建立和深化。建立培养学生学习的主体性方法。建立问题学习模式。基于问题的学习, 主要教学环节包括组织小组、开始一个新问题、后续行动、行动汇报、问题后反思五个环节。在实施基于问题的学习的教学过程中, 以设计某种技术参数的微电子器件为问题, 学生通过查阅相关资料和运用所学的微电子器件理论进行设计仿真, 组织研讨, 最后以书面报告和口头报告的形式完成学习任务。建立知识的建构性。将该课程中的二极管、三极管和场效应管原理的内在联系建立起来, 通过做题和仿真设计提高应用水平。指导学生的学习策略, 让学生探索并掌握特定的学习过程, 形成自己特有的学习方式。
在课堂教学中, 以讲授理论为主。典型理论推导过程详细讲解, 而类似推导留给学生课后自学。理论重点是公式结果的讨论, 明确公式的使用范围。“微电子器件基础”理论体系的特点是公式适用范围的界定。比如:大注入与小注入、高电平与低电平、薄基区与厚基区、沟道与短沟道等的不同条件下, 使用的计算公式不同。因此, 重点讲解公式的应用范围和相关习题, 通过习题练习, 使学生加深对公式适用范围的理解和掌握。
在课堂教学中, 为了加深学生理论理解和掌握仿真技术, 讲授微电子器件仿真软件典型程序。采用Silvaco TCAD软件设计典型器件结构, 并将这种结构电学参数的理论计算结果与仿真结果对比讨论, 使学生掌握设计基本方法, 为学生完成课外设计作业打下基础。
在课外环节中, 安排课后习题作业和仿真设计作业。将学生分成若干小组完成软件仿真任务, 定期在课上以小组为单位进行仿真演示, 将结果好坏作为平时成绩考核指标之一。通过这种方式, 培养了学生合作精神, 提高了学生的创新能力和仿真软件设计能力。
为了实现仿真设计贯穿教学全过程, 设计了较全面的针对各章节的仿真程序, 主要为二极管、双极性晶体管和场效应管的结构设计和参数计算及仿真。计算和仿真二极管参数包括:势垒宽度、内建电势差、能带图和结电容等。计算和仿真双极型晶体管参数包括:共基极直流短路电流放大系数、共发射极直流短路电流系数、发射区注入效率、基区输运系数、共基极和共发射极雪崩击穿电压、共基极和共发射极输出特性曲线、发射结和集电结电容、能带分布图等。计算和仿真场效应管参数包括:阈值电压、栅氧化层电容、CV特性曲线、击穿电压、源漏穿通电压、输入特性曲线和输出特性曲线等。
三、实验内容改革
对于微电子器件生产企业, 晶体管图示仪是最常使用的仪器, 所以熟悉晶体管图示仪的使用方法十分重要。微电子器件是采用扩散、氧化和离子注入等工艺生产的。将工艺仿真软件ATHENA和器件仿真软件ATLAS结合设计器件结构和参数仿真, 能够使学生具备全面的微电子器件仿真设计能力。
本课程实验将原有实验内容扩展和深化, 改革后的实验内容是采用晶体管图示仪测试二极管、双极型晶体管和场效应管的特性参数, 使用微电子工艺和器件仿真软件设计一个双极型晶体管和一个场效应管的结构及参数仿真。
在做微电子器件测试实验前, 让学生预习, 写预习报告。给定测试器件型号, 让学生上网获得器件参数。在实验过程中掌握晶体管图示仪使用方法, 将测试结果与厂家产品参数对比讨论。在做器件仿真设计实验室前, 提供给学生器件结构, 让学生做好预习, 编写仿真程序。实验时, 让学生将自己编写程序演示比较, 教师根据程序实现的功能给分, 评定实验成绩。
四、结语
场效应管应用在模拟信号放大器的设计方法和普通三极管类似。对应普通三极管的共射极、共基极和共集电极的接法,场效应管也有共源极、共栅极和共漏极的接法。漏极不能做输入端,栅极不能做输出端,与普通三极管集电极和基极的限制也一样。场效应管应该偏压在饱和区(或恒流区),栅极的电信号叠加在原来的直流偏压电压上,可造成输出电流ID的变化。
1 场效应管基本开关电路
场效应管作为开关元件,同样是工作在截止或导通两种状态。由于MOS管是电压控制器件,所以主要由栅-源电压UGS决定其工作状态。由NMOS增强型管构成的开关电路如图1所示。
当UGS小于NMOS管的启动电压UT时,MOS管工作在截止区,iDS基本为0,输出电压UDS≈UDD,MOS管处于“断开”状态;当UGS大于NMOS管的启动电压UT时,MOS管工作在导通区,此时漏-源电流iDS=UDD/(RD+RDS)。其中,RDS为MOS管处于导通时的漏-源电阻。输出电压UDS=UDD·RDS/(RD+RDS),如果RDS< 与普通三极管一样,场效应管在饱和与截止两种状态转换过程中,由于管子内部也存在着电荷的建立与消失过程,因此饱和与截止两种状态也需要一定的时间才能完成。场效应管在饱和与截止两种状态转换过程中的特性被称为动态特性。 场效应管的动态特性示意图如图2所示。 当输入电压ui由高变低,MOS管由导通状态转换为截止状态时,电源UDD通过RDD向杂散电容CL充电,充电时间常数τ1=RDDCL。所以,输出电压uo要通过一定的延时才能由低电平变为高电平;当输入电压ui由低变高,MOS管由截止状态转换为导通状态时,杂散电容CL上的电荷通过RDS进行放电,其放电时间常数τ2≈RDSCL。由此可见,输出电压uo也要经过一定的延时才能转变成低电平。但因RDS比RD小得多,所以由截止到导通的转变时间比由导通到截止的转变时间要短。 不同半导体器件的开关电路及工作条件见表1。 2 单端反激式变换电路 图3所示为反激式变换器的基本电路,它与升降压型变换器不同的是电感L改为变压器T。其中,图(a)所示为基本电路,L1为变压器T一次绕组的电感,L2为二次绕组的电感;图 (b)所示为从输出侧看的等效电路;图(c)所示为从输入侧看的等效电路。在开关管VT1导通期间,变压器T中产生的磁通变化B为 式中:N1为变压器T一次绕组的匝数 S为变压器铁心截面积 在开关管VT1截止期间,ΔB为 式中:N2为变压器T二次绕组的匝数。 上述两种情况下ΔB必定相同,则有 3 单端正激式变换电路 图4所示为正激式变换器基本电路。变压器的二次绕组中流经的电流除了负载电流以外,还有励磁电流,但还需要专用绕组N3使其在每一个开关周期对励磁电流感应的励磁磁通进行消磁,即变压器恢复,而恢复需要一定的时间。 对于图4所示电路,恢复需要的时间tRST由下式给出 式中:等式左边是开关管VT导通期间增加的磁通;右边是tRST期间减少的磁通。应设定开关周期Ts比ton+toff稍长一些,可使励磁的磁通消磁,即下述表达式成立 式中:ton为VD1中有电流流通的期间;toff为VD2中有电流流通的期间。负载电流大于临界电流时,ton+toff等于开关周期Ts。然而,若输入电压U1恒定,则负载变化时ton也恒定。从这一点来说,它与ton随负载而变化的回授变换器不同。 4 一种输出电压可调的稳压电路 通过场效应管的特性曲线可以看出,在变阻区内,ID与UDS的关系近似于线性关系,ID增加的比率受UGS的控制。因此可以把场效应管的D、S极之间看成一个受UGS控制的电阻(场效应管的栅-源电压UGS可以控制其漏极、源极之间的导通程度,进而可以控制漏极、源极之间的电阻值),因此,可以利用场效应管的这种特性设计出各种变化量需要控制的自动控制电路(此时场效应管相当于一个大功率可变电阻器)。图5所示的电路为一个采用场效应管的输出电压可调的稳压电路。 5推挽式变换电路 图6所示为推挽式变换器的基本电路。VT1和VT2交互通断工作。变压器T的一次侧两个绕组匝数相同,都为N1;二次侧也一样,两个绕组匝数相同,都为N2。VT1导通时,二次侧的二极管VD1中有电流流通;VT2导通时,二次侧的二极管VD2中有电流流通。VT1导通时变压器绕组增加的磁通在VT2导通时减少,即变压器磁通恢复,反之亦然。因此,不用专门增设恢复绕组。另外,变压器的一个一次绕组产生的浪涌电压,由与另一个一次绕组串联的开关管内的二极管把其钳位在输入电压相同的电平上。 开关工作周期也是变压器磁通变化的周期,而且,开关管VT1和VT2的导通期间是相同的。因此,任一个开关管的导通期间也不会超过开关工作周期的一半。假设每个开关管的导通期间为35%,即占空比为35%,从图(a)的B点看脉冲电压高电平达到70%,即占空比为70%,如图(c)中③所示。若看流经A点的电流,就为占空比为70%的矩形波。矩形波电流的有效值是平均值的倍(D为占空比)。因此占空比为70%,则有效值约为平均值的1.2倍;占空比为35%时,则有效值约为平均值的1.7倍,这就减轻了输入、输出电容承受的纹波电流。另外,磁通变化量ΔB是以零为中心正、负变化,因此有利于提高变压器的利用率,这也是推挽变换器的一大优点。 图(a)是三种组态之一的降压型变换器,其等效电路如图(b)所示。但开关管的工作周期是图中所示电路的一半,因此负载电流大于临界电流时,输出电压U2为 6 半桥式变换电路 图7所示为半桥式变换器的基本电路。开关管VT1和VT2交互通断时与推挽式变换器的工作情况相同。变压器T二次侧有两个匝数相等的绕组N2,VT1导通时,一次绕组N1加有U1/2电压,通过二次绕组使VD1有电流流通;同样道理,VT2导通时,一次绕组也加有U1/2电压,通过二次绕组使VD2有电流流通。另外,流经VT1的电流使其磁通增加,而VT2导通时,使其磁通减少,因此不用恢复绕组。VT1截止时,在一次绕组上产生的浪涌电压被VT2内部二极管以及电容C2和一次绕组N1构成的电路所吸收;同样,VT2截止时在一次绕组上产生的浪涌电压被VT1内部二极管以及电容C1和一次绕组N1构成的电路所吸收。 开关周期也是变压器磁通变化的周期,开关管VT1和VT2的导通期间经常是相等的,因此,任一个开关管的导通期间不会超过开关工作周期的一半。然而,与推挽式变换器一样,输入、输出纹波电流都比正激式变换器小,可以减轻电容承受的纹波电流。 另外,磁通变化量ΔB是以零为中心正、负变化的,因此,有利于提高变压器的利用率。一次侧只用一个绕组,也比较经济,变 压器的尺寸有可能比推挽式的小。开关管VT1和VT2加的电压是推挽式的一半,但流经开关管的电流却是推挽式的两倍。 负载电流大于临界电流时,输出电压U2为 7 双正激变换器电路 绪论 例举信息技术与光电子技术所涵盖的几大方面: 信息技术主要包括信息的产生、传输、获取、存储、显示、处理等六大方面;与之相对应的光电子技术主要包括光的产生与转化、光传输、光探测、光存储、光显示、光信息处理。2 简述光电子技术的定义及其特征: 光电子技术:是电子技术与光子技术相结合而形成的一门新兴的综合性的交叉学科,主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转换的相关技术。 光电子技术的特征:光源激光化、传输波导(光纤)化、手段电子化、现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化。简述信息技术的发展趋势及各阶段的主要特点: 第一阶段——电子信息技术 其特征是:信息的载体是电子;半导体,计算机等 第二阶段——光电子信息技术 其特征是:光子技术和电子技术相结合;激光器,光纤等 第三阶段——光子信息技术 其特征是:以光子作为信息的载体;全光通信,光计算机等 4 简述光子传递信息的特点: (1)极快的响应时间,可用于超高速、宽带通信(2)传输信息容量大 (3)信息传输过程中失真小(4)高抗干扰、高可靠性 (5)光储存具有储存量大、速度快、密度高、误码率低的优点 总之,超高速、抗干扰、大容量、高可靠性是光子技术的特点。 太阳能电池 1、举例说明太阳能利用的优缺点 优点:普遍(不受地域及技术条件限制,无需开采和运输) 洁净(不产生废渣、废水、废气,无噪声,不影响生态) 巨大(1.68×1024cal/年,相当于20万亿吨标准煤燃烧的热量) 缺点:能流密度低(1kw/m2,需要相当大的采光集热面才能满足使用要求) 不稳定(受时间,天气影响明显) 大规模使用的成本和技术难度均很高(5~15倍) 2、例举太阳能电池发展史中的里程碑事件 1839年法国科学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应(简称光伏现象) 1954年美国贝尔实验室三位科学家关于单晶硅太阳电池的研制成功,在太阳电池发展史上起到里程碑的作用 3、光电效应包括哪几类?举出每类的代表性器件 光电效应(photoelectric effect):物体吸收了光能后转换为该物体中某些电子的能量而产生的电效应。根据电子吸收光子能量后的不同行为,光电效应可分为外光电效应和内光电效应。外光电效应:在光线作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象。——金属 §其主要应用有光电管和光电倍增管。内光电效应:光照射到半导体材料上激发出电子-空穴对而使半导体产生了电效应。内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。——半导体 光电导效应是指光照射下半导体材料的电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态,从而引起材料电阻率的变化。其应用为光敏电阻。——本征或掺杂半导体 光生伏特效应是指光照射下物体内产生一定方向的电动势的现象。其应用主要有光伏电池(太阳能电池)、光(电)敏二极管、光(电)敏三极管等。——PN结半导体 4、简述太阳能电池的光能-电能转化原理 当光照射p-n结上时,如果入射电子的能量大于半导体材料的禁带宽度(Eg),就会在半导体内产生大量的自由载流子-空穴和电子。它们在p-n结内建电场的作用下,空穴往p-区移动,使p-区获得附加正电荷;而电子往n-型区移动,n-区获得负电荷,产生一个光生电动势,这就是光伏效应(光生伏打效应)。当用导线连接p-型区和n-型区时,就会形成电流.5、说明太阳能电池结构中金属梳状电极以及SiO2保护薄膜的作用 金属梳状电极:一方面金属收集载流子,要比半导体有效;另一方面梳状不会完全的阻挡阳光,增加了光的入射面积; SiO2保护膜:硅表面非常光亮,制作者给它涂上了一层反射系数非常小的SiO2保护膜(减反层),将反射损失减小到5%甚至更小; 6、简述发光二极管、太阳能电池以及光电二极管工作原理的异同 太阳能电池和光电二极管都是基于光伏效应的光电器件。其主要区别在于:①光伏电池在零偏置下工作,而光电二极管在反向偏置下工作②光伏电池的掺杂浓度较高1016-19从而具有较强的光伏效应,而光电二极管掺杂浓度较低1012-13③光伏电池的电阻率较低0.1-0.01 Ω/cm,而光电二极管则为1000Ω/cm④光伏电池的光敏面积要比光电二极管大得多,因此光电二极管的光电流小得多,一般在uA级。 发光二极管:Light Emitting Diode,在电场作用下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入,空穴和电子在发光层中相遇、复合形成激子,激子经过驰豫、扩散、迁移等过程复合而产生光子。 7、推导理想光电池最大输出功率公式 8、画出理想太阳电池的等效电路,写出通过负载电阻的电流公式,开路电压及短路电流公式。 9、太阳能电池按材料分分哪几类?例举各类型中有代表性的太阳能电池。 10、简述太阳能电池的应用能够解决人类社会发展在能源和环境方面的三个主要问题,并逐一举例说明。 开发宇宙空间所需要的连续不断的能源:太阳电池非常适合空间应用,因为它不消耗燃料,不消耗自身、不排放废物,目前通信卫星、空间探测器、空间站等都广泛采用太阳电池。地面一次能源(天然能源)的获得,解决矿物燃料短缺与环境污染问题:目前最重要的地面应用为并网发电,包括城市与建筑结合得并网光伏发电系统(BIPV)和大型荒漠光伏发电站.目前60%的太阳电池用于并网发电系统,主要用于城市.日益发展的消费电子产业所需要的电力供应:太阳电池也作为小功率电源使用,如太阳路灯、庭院灯、草坪灯、太阳能喷泉、太阳能城市景观、太阳能信号标识、太阳能广告灯箱、太阳能充电器、太阳能钟、太阳能计算器、汽车换气扇、太阳能汽车、太阳能游艇等。 光通信 1、从通信波长、传输速率、中继距离等方面说明各代光纤通信系统的主要特点。光纤通信:以光波作为载波;以光纤作为传输媒介 1.频率高、频带宽、容量大 2.损耗小,中继距离长 3.保密性能好 4.抗干扰能力强 5.原料丰富、成本低、重量轻、寿命长 6.耐高温、耐高压、抗腐蚀、性能稳定、可靠性高 2、光纤通信的主要优点有哪些? 3、光纤通信系统的主要组成部分? 光纤通信系统一般由电端机(收发)、光发射机、光接收机、光中继器以及光缆等组成。此外还包括一些互连与光信号处理器件,如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器、分插复用器ADM等。 4、分别计算光信号在衰减系数为0.2dB/km、20dB/km与1000dB/km的光纤通信系统传输1km,5km以及20km距离后输出光功率与输入光功率的比值。 5、分别计算光信号在衰减系数为0.2dB/km、20dB/km与1000dB/km的光纤通信系统中传输时,光功率衰减一半所需要的传输距离。 6、简述光纤通信发展所经历的三次技术飞跃。 20世纪60年代。1962年第一台半导体激光器诞生,随后半导体光检测器也研究成功。特别是1966年英籍华人科学家高锟与Hockham提出用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维,1970年美国康宁公司首先制出了20dB/km的光纤,这标志着光纤通信系统的实际研究条件得以具备。 20世纪70年代。1970年发明了LD的双异质结构,使得光源与光检测器的寿命都达到了10万小时的实用化水平。1979年发现了光纤1310nm和1550nm新的低损耗窗口,紧接着单模光纤问世。光纤的衰减系数一下降到0.5dB/km。这使得光纤通信迈进了实用化阶段,从80年代初开始光纤通信便大步地迈向了市场。20世纪90年代初。1989年掺铒光纤放大器EDFA的研制成功是光纤通信新一轮突破的开始。EDFA的应用不仅解决了光纤传输衰减的补偿问题,而且为一批光网络器件的应用创造了条件。使得光纤通信的数字传输速率迅速提高,促成了波分复用技术的实用化。 7、光纤通信常用的低损耗窗口有哪些?它们的最低损耗系数分别是多少? 光纤通信常用的三个低损耗窗口: 0.85 m :2dB/km、1.31 m:0.5dB/km、1.55 m:0.2dB/km 1、计算n1=1.52,n2=1.51的阶跃光纤在空气(n0=1)中的数值孔径,对于这种光纤来讲,最大入射角是多大? 0i12 2、设光纤的纤芯半径为25um,折射率n1=1.46,n2=1.45,光纤的工作波长为0.85um,求归一化频率及传播模式数。如果工作波长为1.3um,传播模式数为多少? 3、当工作波长λ=1.31μm,某光纤的损耗为0.5dB/km,如果最初射入光纤的光功率是0.5mW,试问经过40km以后,输出光功率? 4、一光信号在光纤中传输,入射光功率为200W,经过1km传输功率变为100W,又传输一段距离后功率变为25W,问后一段距离为多少? 5、影响光纤通信传输损耗的因素主要有哪些?目前有几个通信窗口?为什么光纤通信要向NAnsinnn1.55um的长波方向发展。 包括本征吸收、杂质吸收、原子缺陷三种。 影响较大的是在1.39、1.24、0.95、0.72m,峰之间的低损耗区0.85,1.30,1.55 m构成了光纤通信的三个窗口。 光探测 1.简述光电效应与光热效应的区别。 光电(光子)效应:探测器吸收光子后,直接引起原子或分子内部电子状态的改变,光子能量的大小直接影响内部电子状态的改变。对光波频率表现出选择性,响应速度一般比较快(ns~us)。 光热效应:探测元件吸收光辐射能量后,并不直接引起内部电子状态的改变,而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量,引起探测元件温度上升,温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。一般对光波频率没有选择性,响应速度比较慢(ms)。2.光电探测器中的常见噪声有哪些?简述它们产生的原因。 热噪声:或称约翰逊噪声,即载流子无规则的热运动造成的噪声。 散粒噪声:也称散弹噪声,穿越势垒的载流子的随机涨落(统计起伏)所造成的噪声。光电探测器的研究表明:散粒噪声是主要的噪声来源。 半导体受光照,载流子不断产生—复合。在平衡状态时,在载流子产生和复合的平均数是一定的,但在某一瞬间载流子的产生数和复合数是有起伏的,这种起伏导致载流子浓度的起伏,由这种起伏引起的噪声产生—复合噪声。 1/f噪声:或称闪烁噪声或低频噪声。由于光敏层的微粒不均匀或不必要的微量杂质的存在,当电流流过时在微粒间发生微火花放电而引起的微电爆脉冲称为1/f噪声。3.根据量子效率的定义推导量子效应与电流响应度之间的关系。4.光电倍增管由哪几部分组成?简述每部分的作用。 光入射窗:光窗分侧窗式和端窗式两种,它是入射光的通道。由于光窗对光的吸收与波长有关,波长越短吸收越多,所以倍增管光谱特性的短波阈值决定于光窗材料。 光电阴极:光电阴极由光电发射材料制作。光电发射材料大体可分为:金属材料、半导体材料。 电子光学系统:(1)使光电阴极发射的光电子尽可能全部会聚到第一倍增极上,而将其他部分的杂散电子散射掉,提高信噪比; (2)使阴极面上各处发射的光电子在电子光学系统中有尽可能相等的渡越时间,以保证光电倍增管的快速响应。二次发射倍增系统:倍增系统是由许多倍增极组成的综合体,每个倍增极都是由二次电子倍增材料构成,具有使一次电子倍增的能力。因此倍增系统是决定整管灵敏度最关键的部分。阳极:阳极是采用金属网作的栅网状结构,把它置于靠近最末一级倍增极附近,用来收集最末一级倍增极发射出来的电子。 5.某光电倍增管具有5级倍增系统,倍增系数(二次发射系数)δ=100。如果用λ=488nm,光功率p=10-8w的紫光照射倍增管的光电阴极,假设光电阴极的量子效率为10%,试计算收集阳极处短路电流强度。(h=6.63×10-34J·s,e=1.602×10-19C,c=3.0×108m/s) NN解: 89 519 348 1、简述PN结的形成过程以及PN型光电二极管的工作原理。 当光照射到光电二极管的光敏面上时,能量大于或等于带隙能量Eg的光子将激励价带上的电子吸收光子的能量而跃迁到导带上(受激吸收),产生电子-空穴对(称为光生载流子)。电子-空穴对在反向偏置的外电场作用下立即分开并在结区中向两端流动,从而在外电路中形成电流(光电流)。 2、比较PIN型以及APD型光电二极管与PN型光电二极管的异同。 PIN光电二极管是在掺杂浓度很高的P型、N型半导体之间,加一层轻掺杂的N型材料,称为I(Intrinsic,本征的)层。由于是轻掺杂,电子浓度很低,经扩散后形成一个很宽的耗尽层,这样可以提高其响应速度和转换效率。 利用PN结在高反向电压下(100-200V,接近反向击穿电压),光生载流子在耗尽层内的碰撞电离效应产生的雪崩效应,实现光电流倍增(电流增益达106)。具有灵敏度高,响应速度快的特点。 3、列出热电器件的种类以及其代表器件。热敏电阻—辐射热计效应 热释电器件—热释电效应 热电偶—温差电效应 4、画出热释电探测器的原理图,并简述其工作原理。 温度恒定时,面束缚电荷被晶体内部或外部的自由电荷所中和,而观察不到它的自发极化现象。因此静态时不能测量自发极化。 当温度变化时,晶体表面的极化电荷则随之变化(驰豫时间约10-12s),而自由电荷中和面束缚电荷所需时间长(一般在1~103秒量级)因此跟不上它的变化,在来不及中和之前,热电体侧表面就呈现出相应于温度变化的面电荷变化,失去电的平衡,这时即显现出晶体的自发极化现象。 5、简述各类热辐射探测器的特点。 热电器件的共同特点是,光谱响应范围宽,从紫外到毫米量级的电磁辐射几乎都有相同的响应。而且响应率都很高,但响应速度都较低。 1)由半导体材料制成的温差电堆:响应率很高,但机械强度较差,使用时必须十分当心。它的功耗很小,测量辐射时,应对所测的辐射强度范围有所估计,不要因电流过大烧毁热端的黑化金箔。保存时,输出端不能短路,要防止电磁感应。2)热敏电阻(测辐射热计):响应率也很高,对灵敏面采取致冷措施后,响应率会进一步提高。但它的机械强度也较差,容易破碎,所以使用时要当心。它要求踉它相接的放大器要有很高的输入阻抗。流过它的偏置电流不能大,免得电流产生的焦耳热影响灵敏面的温度。3)热释电器件:一种比较理想的热探测器,机械强度、响应率、响应速度都很高。但根据它的工作原理,它只能测量变化的辐射,入射辐射的脉冲宽度必须小于自发极化矢量的平均作用时间。辐射恒定时无输出。利用它来测量辐射体温度时,它的直接输出,是背景与热辐PPIeehhc10488100.11001.602106.63103.0103.93A射体的温差,而不是热辐射体的实际温度。另外,因各种热释电材料都存在一个居里温度,所以它只能在低于居里温度的范围内使用。 光显示 1,什么是三基色原理? 自然界中任意一种颜色均可以表示为三个确定的相互独立的基色[红(700 nm)、绿(546.1 nm)、蓝(435.8nm)]的线性组合。将三基色按一定比例相加混合,就可以模拟出各种颜色。2,光度量有哪些?单位分别是什么? (1)光通量: 单位时间内所发出的光量;单位:流明(lm)。 (2)发光强度: 在给定方向的单位立体角()辐射的光通量,单位:坎德拉(cd)。(3)光照度:单位受光面积(S)上所接收的光通量,单位:勒克斯(lx).(4)亮度:垂直于传播方向单位面积()上的发光强度,单位cd/m2 3,黑白CRT主要由哪几部分构成?简述其工作原理。CRT显示器的核心部件是CRT显像管(即阴极射线管),其主要由五部分组成:电子枪(Electron Gun)、偏转线圈(Defiection coils)、荫罩(Shadow mask)、荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳,其中电子枪是显像管的核心。 工作时,电子枪中阴极K被灯丝加热发射大量的电子,电子束首先由加在第一控制栅极的视频电信号调制,然后经加速和聚焦后,高速轰击荧光屏上的荧光体,荧光体发出可见光。电子束的电流是受显示信号控制的,信号电压高,电子枪发射的电子束流也越大,荧光体发光亮度也越高——不同灰度级的实现。 最后通过偏转磁轭控制电子束,在荧光屏上从上到下,从左到右依次扫描,从而将图像或文字完整地显示在荧光屏上。 4,简述彩色CRT中荫罩的作用。 荫罩的作用——为了防止每个电子束轰击另外两个颜色的荧光体,在荧光面内设有选色电极-荫罩。当电子束到达屏幕后部时,还要通过一个非常薄的,大约只有0.1MM厚的荫罩板,只使有用的电子束通过,无用电子束击打在荫罩板上做无用功发热。对于原来孔状的荫罩板,其上每一个孔都与屏幕上的一组三个荧光粉颗粒相对应(一个点有红绿蓝三个荧光粉颗粒组成)。 5,简述CRT显示器件的优缺点。优点: 1、亮度高(可调) 2、对比度高 3、视角大 4、色彩还原度好 5、色度均匀 6、分辨率高(可调) 7、响应时间短 缺点: 1、耗电量大 2、尺寸大,重量大 3、无法制造较大面积的显示屏 技术上的困难:较大真空玻璃外壳容易破裂 显示面积较大时,扫描频率降低,无法显示运动影像 4、受电磁场影响,容易发生线性失真 5、存在辐射,影响使用者身体健康 1,按照液晶分子排列状态分类,液晶可分为哪几类?简述它们的分子排列特征。按液晶分子排列状态,热致液晶相可分为三大类: 近晶相液晶:棒状或条状分子按层状排列,二维有序,层内分子长轴相互平行,其方向可垂直于层面或与层面倾斜。分子质心位置在层内无序,分子可在层内转动或者滑动。 向列相液晶:由长径比很大的棒状分子组成,保持与轴向平行的排列状态。分子的重心杂乱无序,并容易顺着长轴方向自由移动,像液体一样富于流动性。 胆甾相液晶:具有层状结构,分子长轴在层内是相互平行的,而在垂直于层的平面上,每层分子都会旋转一个角度。整体呈螺旋结构,螺距的长度与可见光波长相当。胆甾型液晶具有负的双折射性质.胆甾相和向列相液晶可互相转换。2,何为液晶的电光效应? 电光效应: 液晶材料在施加电场(电流)时,其光学性质会发生变化,这种效应称为液晶的电光效应。 3,说明TN-LCD的工作原理。 当入射光通过偏振片后成为线偏振光,在无外电场作用时,由于扭曲向列液晶的旋光特性,线偏光经过扭曲向列液晶时偏振方向跟随扭曲向列液晶旋转90°,在出射处,检偏片与起偏片相互垂直,旋转了90°的偏振光可以通过,因此呈透光态。 在有电场作用时,当电场大于阈值场强后,液晶盒内液晶分子长轴都将沿电场方向排列,即与表面呈垂直排列,此时入射的线偏振光不能得到旋转,因而在出射处不能通过检偏片,呈不透光态。 4,何为液晶显示器的“交叉效应”?该效应存在于哪几种液晶显示器中? 若半选择点上的有效电压大于阈值电压时,在屏幕上将出现不应有的显示,使对比度下降,这就是交叉效应。TN、STN-LCD存在所谓的“交叉效应”。由于每个像素相当于一个电容,当一个像素被先通时,相邻像素将处于半选通状态,产生串扰。因此对于多路、视频运动图像的显示很难满足要求。5,简述LCD的优缺点。 优点:低压、低功耗;平板结构;显示信息量大;易于彩色化;长寿命;无辐射、无污染。缺点:显示视角小;响应速度慢;亮度相对较低;对比度低;画面均匀度相对较差、存在点缺陷。 6,PDP如何实现彩色显示?。 问题: 1.例举出芯片厂中6个不同的生产区域并对每一个生产区域做简单描述。(20分) 2.离子注入前一般需要先生长氧化层,其目的是什么?(10分) 3.离子注入后为什么要进行退火?(10分) 4.光刻和刻蚀的目的是什么?(20分) 5.为什么要采用LDD工艺?它是如何减小沟道漏电流的?(10分) 6.为什么晶体管栅结构的形成是非常关键的工艺?更小的栅长会引发什么问题?(10分) 7、描述金属复合层中用到的材料?(10分) 8、STI隔离技术中,为什么采用干法离子刻蚀形成槽?(10分) 答案: 1.答:芯片厂中通常分为扩散区、光刻区、刻蚀区、离子注入区、薄膜生长区和抛光区6个生产区域: ① 扩散区是进行高温工艺及薄膜积淀的区域,主要设备是高温炉和湿法清洗设备; ②光刻区是芯片制造的心脏区域,使用黄色荧光管照明,目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上; ③刻蚀工艺是在硅片上没有光刻胶保护的地方留下永久的图形; ④离子注入是用高压和磁场来控制和加速带着要掺杂的杂质的气体;高能杂质离子穿透涂胶硅片的表面,形成目标硅片; ⑤薄膜生长主要负责生产各个步骤中的介质层与金属层的淀积。 ⑥抛光,即CMP(化学机械平坦化)工艺的目的是使硅片表面平坦化 2.答:氧化层保护表面免污染,免注入损伤,控制注入温度 3.推进,激活杂质,修复损伤。 4.光刻的目的是将电路图形转移到覆盖于硅片表面的光刻胶上,而刻蚀的目的是在硅片上无光刻胶保护的地方留下永久的图形。即将图形转移到硅片表面 5.沟道长度的缩短增加了源漏穿通的可能性,将引起不需要的漏电流,所以需要采用LDD工艺。轻掺杂漏注入使砷和BF2这些较大质量的掺杂材料使硅片的上表面成为非晶态。大质量材料和表面非晶态的结合有助于维持浅结,从而减少源漏间的沟道漏电流效应 6.因为它包括了最薄的栅氧化层的热生长以及多晶硅栅的`刻印和刻蚀,而后者是整个集成电路工艺中物理尺度最小的结构。多晶硅栅的宽度通常是整个硅片上最关键的CD线宽。随着栅的宽度不断减少,栅结构(源漏间的硅区域)下的沟道长度也不断减少。晶体管中沟道长度的减少增加了源漏间电荷穿通的可能性,并引起了不希望的沟道漏电流。 7. (1)淀积Ti,使钨塞和下一层金属良好键合,层间介质良好键合; (2)Al,Au合金,加入铜抗电迁移 (3)TiN作为下一次光刻的抗反射层 电子元器件采购网是马可波罗网旗下的一个主打电子元器件的b2b网站,是以电子元器件行业为主的具备采购,批发,供应为一体的电子元器件行业领先的第三方电子商务B2B平台。 电子元器件采购网为电子元器件行业的b2b网站,它承载着为电子元器件企业和客户创造一个高品质的网上交易平台而努力的使命和责任。经过不懈努力,我们已成为电子元器件行业优秀的电子商务平台,中国电子元器件网为企业和用户带来了切切实实的效益,受到了广大网友和企业用户的一致好评。 电子元器件采购网始终秉承“以客户为中心”的经营理念,视推动中国企业开展电子商务、实现信息化为己任,深入研究企业客户的实际需要,开创性地建立了最适合中小企业需要的IT应用服务运营模式,运用先进的信息技术搭建起一个适合企业业务和管理需要的应用服务平台,并透过庞大的全国性商务网络,给中小企业带来最优质的互联网采购平台。 电子元器件采购网对其行业分成了30个大分类,并对每个分类又细分出来上百个二级分类。电子元器件产品30个分类分别包括:集成电路、电容器、传感器、二极管、三极管、场效应管、连接器、闹胡器件、电声器件、电感元器件、电阻器与电位器、变送器、显示器件、片状元器件、电子电路散热元件、频率元件、湿敏元件、温敏元件、光敏元件、磁敏元件、压敏元件、力敏元件、气敏元件、逆变器、光电器件、电子与功能器材、电力半导体器材、电力集成器材、电子五金件、其他电子元器件等。 ( 一) 原理简介 焊接是金属加工的主要方法之一,它是将至少两个分离的工件,通过加热电烙铁使固态焊锡丝受热熔化,借助于助焊剂的作用,使其流入被焊金属间,经过浸润、扩散和形成合金层三个环节后,元器件引脚和焊盘通过焊锡牢固可靠结合在一起形成焊接点,这个过程称为焊接。 ( 二) 焊接工具 1. 电烙铁。手工焊接的主要工具是电烙铁,它是根据电流通过电阻产生热量的原理制成的。其作用是加热焊接部位,熔化焊料,使焊料和被焊金属连接起来。电烙铁由烙铁头、烙铁芯、外壳、手柄和电源线等组成,常见的有内热式、外热式式及调温式等多种,功率有20w、25w、50w、75w、100w等多种。一般焊接集成电路,晶体管及其它受热易损的元器件时以25w外热式电烙铁为宜; 焊接较粗导线及同轴电缆时以50W内热式或45 75W外热式电烙铁为宜; 焊接较大元器件时,以100W以上的电烙铁为宜。烙铁头一般以紫铜为主材。 2. 焊料与助焊剂。焊接电子元件,一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝,熔点较低,而且内含松香助焊剂,使用极为方便。常用的助焊剂是松香或松香水( 将松香溶于酒精中) 。使用助焊剂,可以帮助清除金属表面的氧化物,利于焊接,又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时,也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性,焊接后应及时清除残留物。助焊剂另一个重要作用,是把热量从烙铁头传递给焊料和焊件表面,使预热的速度加快。 ( 三) 焊接方法 1. 坐姿要求及电烙铁的握法。正确的操作姿势,可以保护操作者的身心健康,减少对操作者造成的劳动伤害。通常我们使用的焊剂在加热时能挥发出对人体有害的化学物质,为减少有害气体的吸入量,通常,烙铁到鼻子的距离应该不少于30cm。 电烙铁的握法,有正握法、反握法、握笔法,如图所示。 手工焊接时,握笔法拿电烙铁是我们常见的一种拿法,一般在操作台上焊接印制板等焊件时,多采用此拿法。正握法适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作,反握法的动作稳定,长时间操作不易疲劳,通常用于大功率烙铁的操作。 2. 焊锡丝的两种拿法。由于焊锡丝中含有一定比例的铅,而铅是对人体有害的一种重金属,因此操作时应该戴手套或在操作后及时洗手,避免食入有害物质。 将成卷的焊锡丝拉直20 ~ 30mm左右,或者截成20 ~ 30mm左右的一段。在连续焊接时,焊锡丝的拿法可以采用图( a) ,即用左手的拇指和食指轻轻捏住焊丝,端头留出5cm左右,借助其他手指的配合把焊锡丝连续向前送。间断焊接时,焊锡丝的拿法可以采用( b) 形式,即用左手的拇指和食指轻轻捏住焊丝。 ( 四) 使用电烙铁的注意事项 1. 使用前,认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。 2. 电烙铁使用中,不能用力敲击。防止跌落。烙铁头上焊锡过多时,可用布擦掉。不可乱甩,以防烫伤人。 3. 使用结束后,应及时切断电源,放在烙铁架上,并注意不要用手触及烙铁头,工具、电源线、导线、塑料制品等不要碰到烙铁头,以免烫伤导线,造成漏电等事故。 二、手工焊接操作的基本步骤 1. 焊接前的处理 ( 1) 检查工具是否齐全完整、烙铁是否正常、烙铁插架里的海绵是否有水、有无松香等。( 2) 清除焊件和焊盘的氧化层。( 3) 元件引脚镀锡。 2. 两种操作法 手工焊接可以分为5步操作法和3步操作法。5步操作法适合焊接热容量大的焊件,3步操作法适合焊接热容量小的焊件。 ( 1) 准备阶段。准备好焊锡丝和烙铁,烙铁头部要保持干净。一手拿焊锡丝,一手拿电烙铁,瞅准焊点,处于随时待焊状态。 ( 2) 加热阶段。将烙铁接触焊接点,注意要保持烙铁加热焊件各部分受热均匀,如印制板上引线和焊盘都使之受热,要注意让烙铁头的扁平部分( 较大部分) 接触热容量较大的焊件,烙铁头的侧面或边缘部分接触热容量较小的焊件,以保持焊件均匀受热。 ( 3) 熔化焊料。当焊件加热到能熔化焊料的温度后,将焊锡置于焊点上,熔化适量焊料。注意不要直接将焊锡加到烙铁头上,而是加到被焊件上烙铁头对称的一侧。 ( 4) 移开焊锡。当熔化一定量的焊锡后,迅速按45°移开焊锡丝。 ( 5) 移开烙铁。当焊料的扩散范围达到要求后沿45°移开电烙铁,撤离烙铁的方向和速度的快慢与焊接质量密切相关。 三步操作法与五步操作法不同之处在于,将上述步骤( 2) 、( 3) 合为一步,( 4) 、( 5) 合为一步,就变成三步操作法了。对一般焊点而言大约需要2~ 5S。如果时间过长,焊点表面易氧化,造成焊点表面粗糙、光泽灰暗等缺陷。三步法操作法对于初学者通常焊接时间、焊料等掌握不好,易造成虚焊,所以建议初学者能多练习五步操作法。 三、焊接注意事项 1. 合适焊接温度。焊接时温度过低,焊料流动性就不好,很容易形成虚焊。温度过高,又使焊料流淌,氧化加重,甚至使印制板上焊盘脱落、翘起,元器件受热变形、损坏等。如何判断烙铁头的温度是否合适,可由松香的烟雾颜色来判断,若松香快速熔化、发出滋滋声响并有浓烟,说明烙铁温度过高,相反如果松香不熔,则说明烙铁温度过低。一般,松香熔化较快且不冒烟时温度刚好。 2. 焊料的供给量。焊料的多少要依据焊件大小来定。焊料过多,造成浪费及短路; 焊料过少,焊点牢固性不够。特别是焊接印制板引出线时,焊料不足,易造成引线脱落。焊料以包着引线,铺满焊盘为宜。 四、焊点的质量要求 1. 良好的导电性。良好的焊点是焊料和焊件金属表面发生扩散形成的金属合金层。这种合金是一种化合物,具有良好的导电性。如果不能形成或只有局部形成合金,易造成虚焊、假焊。这样的焊点导电性不稳定。 2. 足够的机械强度。焊点的作用除了电气连接外,还要支撑元器件的重量,所以需要焊点除具有好的导电性能外,还要具有一定的机械强度。为了增加焊点强度,可以增加焊接的面积或将元器件引脚打弯,实行钩接、绕接后再焊。 关键词:航空用电子电器元件;质量控制系统 中图分类号:V260 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 06-0000-01 航空系统是一个多技术的集成系统,它融合了航空、电子、通信、制造和控制等等多学科的高精技术,因此,航空系统的运行是一个复杂的系统工程管理的过程。而为了实现复杂的航空运行功能,电子控制技术是其中最为重要的功能需求,而电子元器件是电子设备和整个电控系统的基础元件,它们的性能稳定性和质量好坏,将直接决定了电子设备的性能稳定性和质量,而随着航天航空产品的日益多元化、功能集成化和智能化,电子电器件的适用范围和依赖程度也是与日俱增,电子电器元件的质量问题所造成的航空问题甚至是航空灾难也是数见不鲜,通过相关机构的统计分析得出,在对20多种型号的航空器所发生3000多次的问题中分析得出,电子电器元件所导致的问题约占1/4之多,这其中的诱因包括航空用的电子元器件选择不当造成特定工况下的电子元器件失效、电子元器件的维护保养不合理以及电子元器件本身的制造质量问题等,正是缘于此,建立集国家电子元器件主管部门、电子元器件生产方和航空电子元器使用方三位一体的质量管理体系,确保电子元器件的质量和可靠性得到确实保障,才是降低航空事故的主要技术手段。 一、当前航空电子元器件质量控制的主要问题 虽然电子元器件的重要性已经显而易见,但是,当前的航空管理体系中仍然缺少专职的质量控制机构,没有清晰的职责划分,电子元器件的质量控制依然是分散于元器件采购、技术管理和后勤保障等各个部门之中,质量控制的成效得不到集成。同时国家也缺乏专业的技术法规对航空用的电子元器件的质量标准,因此,不同产品的性能差异往往十分巨大,也造成了国外品牌独大的局面。因此,全流程的电子元器件的质量控制应该是当前我国的航空用电子元器件质量控制的首要任务,这也是本文将重点探讨的内容。 综合来看,电子元器件的质量控制主要分为三个阶段,即使用前、运行中和运行后维护,从这三个阶段可以衍生出相应的质量控制的具体手段。 (一)前期质量控制手段 前期的航空业电子电气元件的质量控制主要包括:电子电气元件的选用、二次筛选以及破坏性性能分析等。1)从电子电器元件的选用上来看,首先是选用标准的制定,更具航空工业的相关制造标准,选用变准化的电子电器元件优于最新研制的元器件,通过控制电子元器件的选用品种和型号,可以为运行维护和检修提供便利,也能增强整个航空器的可靠性程度,与此同时,注重电子元器件与其他配件的匹配度,避免对元器件性能的追求,而忽视不同技术环节的性能匹配,造成在极限工况的失效。选择信誉好、用户反馈积极的元器件供应商,注重对相关产品的交叉比对是非常有效的选择方式。2)通过元器件的选择,对合适的元器件品牌的产品,进行性能和可靠性评估,通过模拟航空器的实际工况,在预设条件下,进行性能测试和可靠性测试,对于特殊用途的电子元器件要进行专业测评,同时测试是针对每一个元器件进行,采用多种方法同时进行,综合评估元器件的工作状态,以失效率作为评估考核指标。 (二)运行过程中的质量控制手段 在航空器实际运行时,通过嵌入电子元器件的质量跟踪系统可以及时的反应核心部件中的元器件的工作状态,通过元器件的失效分析,可以采用物理或化学的手段获取元器件的失效机理和失效分布情况,构建失效调查、失效模式鉴别、失效特征分析和预判纠正措施等,从而构建起覆盖到电子元器件外观监测、电路性能测试、X光监测、密封性测试以及光学、机械性能、电子监测等多方位一体化的电子元器件的运行实况监测系统,随时汇报关键电子元器件的具体特征参数,进行为操纵管理人员提供解决方案,根据失效程度,采取相应的检修、维护处理。 (三)后期维护中的质量控制 根据前期和运行实况分析的详细数据,建立基于电子元器件基本参数的质量控制的数据系统,是提升整个航空系统对于电子元器件质量控制效率的最有力的措施。利用数字化的数据处理手段,对于电子元器件在选用阶段的型号分布、性能参数、二次筛选具体测试数据分析和破坏性物理实验中的表现,建立起可以实际追踪到具体元器件的全生命周期的数据系统,根据电子元器件的日常监测和维护数据,对不同航空部件内的电子元器件的质量状况包括:安全运行时间、不同工况下的性能表现、更换频率和突发状况的发生频率等进行详细记录,根据科学的数据处理方法可以为后续的维护管理提供预测性的指导意见,在元器件失效之前,提前进行维护保养工作,同时,通过对失效模式等的技术分析,可以为研究机构和生产商提供技术改进意见,针对性的提高电器元器件的性能表现。 二、结束语 航空用的电子元器件的性能和可靠性对于航空系统的安全运行至关重要,本文从电子元器件在航空系统使用前、运行过程中和后期维护三个阶段提出了质量控制的具体技术手段,为航空用电子元器件的质量控制的更好实现提供新的思路。 参考文献 [1]刘冰,航空产品电子元器件的质量控制[J].洪都科技,2004(10). [2]胡晓军,航天产品电子元器件的质量控制[J].绿色质量与管理,2009(06). 【微电子器件】推荐阅读: 微电子技术在航空电子系统中的应用07-27 微电子封装技术的发展趋势10-11 数字电子技术电子教案07-02 电子商电子商务是什么10-17 电子工程师岗位职责(电子公司)10-20 电子政务论文关于电子政务的论文11-20 电子设计06-05 电子工艺总结06-13 电子工厂介绍06-15 保全电子简历07-19光电子材料与器件 篇4
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