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第1篇

1微電子工藝清洗技術(shù)的理論研究

在微電子元器件的制造過(guò)程當(dāng)中，由于其體積小、制造過(guò)程復(fù)雜等眾多客觀原因存在，將會(huì)很有可能導(dǎo)致微電子元器件在其步驟繁瑣的制造過(guò)程當(dāng)中受到污染。這些污染物質(zhì)通常會(huì)物理吸附或者是化學(xué)吸附等多種方式在電子元器件生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中吸附在其表面。比如說(shuō)，硅膠材質(zhì)的硅片在其制造過(guò)程中污染物質(zhì)通常會(huì)以離子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。這些污染物質(zhì)還有可能存在于硅片自身的氧化膜當(dāng)中。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因并不奇怪，這是由于這些污染物質(zhì)破壞掉了硅片表面的化學(xué)鍵，從而導(dǎo)致了在其表面形成了自然的力場(chǎng)，讓眾多污染物質(zhì)輕松吸附或者直接進(jìn)入到硅片的氧化膜當(dāng)中。在產(chǎn)生這種現(xiàn)象之后，要清洗硅片就非常困難了。在清洗過(guò)程中，既要保持不能去破壞硅片的結(jié)構(gòu)，又要保持能夠?qū)ξ廴疚镔|(zhì)進(jìn)行徹底的清洗，以便其對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)當(dāng)中的其他元器件產(chǎn)生污染，這一問(wèn)題就變得非常棘手，愈發(fā)困難了。在當(dāng)前微電子行業(yè)的大多企業(yè)或是研究所講微電子的清洗技術(shù)兩類：一種叫做濕法清洗；另一種叫做干法清洗。這兩種技術(shù)都能夠保持比較高的清洗度，并且能夠在不破壞電子元器件的化學(xué)鍵的基礎(chǔ)上祛除電子元器件表面或是氧化膜內(nèi)存在的污染物和雜質(zhì)。

2微電子工藝清洗技術(shù)的現(xiàn)狀研究

由于我國(guó)行業(yè)的發(fā)展更重視對(duì)服務(wù)業(yè)的發(fā)展和我國(guó)微電子行業(yè)的起步和發(fā)展較晚，從而致使當(dāng)前我國(guó)微電子工藝的清洗技術(shù)比較落后，并且存在諸多的問(wèn)題。

2.1濕法清洗技術(shù)研究

濕法清洗這一技術(shù)，是由上個(gè)世紀(jì)六十年代的一名美國(guó)科學(xué)家所研究發(fā)明出來(lái)的。這種方法主要是通過(guò)利用化學(xué)溶劑同有機(jī)溶劑和被清洗的微電子元器件之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后再利用多種技術(shù)手段，如：超聲波技術(shù)去污；采用真空去污技術(shù)等多種技術(shù)手段。最終，利用這些步驟實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子元器件的清洗。

在以上濕法清洗電子元器件的步驟當(dāng)中還需要用到種類不一的化學(xué)試劑。這些化學(xué)試劑主要包括氫氧化銨和過(guò)氧化氫以及硫酸等物質(zhì)。氫氧化銨主要是被利用于對(duì)污染程度不是非常嚴(yán)重的電子元器件的清洗，或者是作為清洗第一部的化學(xué)試劑。其能夠在控制的溫度下、濃度下以及化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的時(shí)間下等多種條件下，利用化學(xué)反應(yīng)去腐蝕電子元器件的表面污染物質(zhì)或者是金屬的化合物。但是，由于這種腐蝕程度是需要多種條件來(lái)控制的，因此其對(duì)人員的技術(shù)和企業(yè)電子清洗設(shè)備的要求也是很高的，如果不能對(duì)整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的監(jiān)控，將會(huì)對(duì)電子元器件造成損害。過(guò)氧化氫在清洗過(guò)程當(dāng)中主要是被利用于對(duì)電子元器件的襯底進(jìn)行清洗，通過(guò)清洗襯底上所附著的金屬化合物質(zhì)或者是絡(luò)合物質(zhì)。最后一種化學(xué)試劑（硫酸）在清洗過(guò)程當(dāng)中扮演著非常重要的角色。在使用硫酸對(duì)被清洗電子元器件進(jìn)行清洗過(guò)程中必須采用雙氧水這一化學(xué)試劑來(lái)減少其反應(yīng)的時(shí)間，并且降低硫酸的濃度、反應(yīng)時(shí)候的溫度，從而有效的減少了被清洗電子元器件碳化或者是被腐蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象發(fā)生。以免讓硫酸對(duì)電子元器件造成損害。濕法清洗技術(shù)在眾多清洗技術(shù)當(dāng)中是比較有效的一種技術(shù)，但是其依靠化學(xué)反應(yīng)的客觀因素，讓其很有可能造成化學(xué)物質(zhì)殘留從而導(dǎo)致電子元器件被腐蝕的現(xiàn)象。

2.2干法清洗技術(shù)研究

干洗技術(shù)相對(duì)于濕洗技術(shù)來(lái)說(shuō)其避免了使用化學(xué)試劑，從而大大減少了化學(xué)物質(zhì)殘留導(dǎo)致電子元器件腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生。干洗技術(shù)主要是采用等離子、氣相等清洗技術(shù)方式對(duì)電子元器件的金屬化合物和絡(luò)合物進(jìn)行清洗。對(duì)于采用等離子技術(shù)為主的干洗技術(shù)，其具有殘留物質(zhì)少、操作難度低等技術(shù)性特點(diǎn)，并且在微電子元器件的清洗行業(yè)當(dāng)中其研究最早、技術(shù)較為成熟，從而在當(dāng)前我國(guó)微電子行業(yè)的應(yīng)用最為廣泛。但是，等離子技術(shù)也存在一定的弱點(diǎn)，就是其無(wú)法完全祛除存留于微點(diǎn)電子元器件表面的污染物。而氣相技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)于等離子技術(shù)來(lái)說(shuō)是非常少的，主要原因在于其花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、成本高，并且在采用氣相技術(shù)清洗過(guò)程主要是被應(yīng)用于硅片元器件的清洗，對(duì)于其他元器件的適用程度較低。

3對(duì)微電子清洗技術(shù)的展望

從上文的分析當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn)，就我國(guó)企業(yè)當(dāng)前的資金、人力等現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，我國(guó)在微電子清洗工藝當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)采用干洗技術(shù)當(dāng)中的等離子技術(shù)。這種微電子工藝清洗技術(shù)不需要進(jìn)行二次清洗，就能夠達(dá)到超過(guò)其他技術(shù)操作之后的結(jié)果。而對(duì)于其單次清洗過(guò)后殘留的金屬混合物來(lái)說(shuō)，可以在繼續(xù)采用其他清洗方式減少其污染物質(zhì)含量，從而在保證電子元器件質(zhì)量前提下在較短時(shí)間內(nèi)較低微電子污染物的含量。

在我國(guó)當(dāng)前的微電子清洗行業(yè)當(dāng)中，干洗技術(shù)當(dāng)中的等離子技術(shù)雖然應(yīng)用廣泛，但是受到我國(guó)企業(yè)實(shí)力等原因更多的企業(yè)仍在采用成本更低的濕洗技術(shù)。對(duì)于干洗技術(shù)由于發(fā)展較晚，依舊被更多的企業(yè)作為濕洗技術(shù)的輔助技術(shù)來(lái)使用。鑒于干洗技術(shù)更能保證產(chǎn)品質(zhì)量、更加具有效率等優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)應(yīng)當(dāng)對(duì)干洗技術(shù)的研究引以重視，并對(duì)研究所干洗技術(shù)研發(fā)給予政策指引、資金支持，從而減少濕洗技術(shù)對(duì)自然環(huán)境的污染，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展。作者相信并堅(jiān)信，在未來(lái)我國(guó)微電子工藝清洗技術(shù)將會(huì)伴隨著我國(guó)國(guó)家實(shí)力、教育改革進(jìn)行的推進(jìn)不斷發(fā)展，從而解決微電子元器件清洗困難的現(xiàn)狀。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

溫曉霞（1984-），女，碩士學(xué)位。現(xiàn)在廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院從事電子工程教學(xué)工作。

作者單位

廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院廣東省湛江市524094

第2篇

電子信息產(chǎn)業(yè)新規(guī)律推動(dòng)發(fā)展

電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的逐級(jí)遞增規(guī)律表明，電子元器件技術(shù)的每一次創(chuàng)新突破，不僅使電子元器件產(chǎn)業(yè)本身產(chǎn)生一次跨越式發(fā)展，而且推動(dòng)直接利用新型電子元器件的電子整機(jī)更新?lián)Q代，使這些直接相關(guān)的電子整機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更大的發(fā)展，進(jìn)而帶動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)走向繁榮。

比如集成電路技術(shù)的創(chuàng)新，使計(jì)算機(jī)從電子管計(jì)算機(jī)、晶體管計(jì)算機(jī)、集成電路計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)發(fā)展到生物智能計(jì)算機(jī)，使收錄機(jī)從電子管收音機(jī)、留聲機(jī)、晶體管收音機(jī)、磁帶錄音機(jī)、隨身聽(tīng)、MP3、MP4發(fā)展到MP5，使空調(diào)器從制冷空調(diào)器、冷熱空調(diào)器、交流變頻空調(diào)器發(fā)展到直流變頻空調(diào)器，使錄像機(jī)從磁帶錄像機(jī)、VCD、超級(jí)VCD、DVD、逐行掃描DVD發(fā)展到光盤(pán)錄像機(jī)等。由于片式電子元件技術(shù)的創(chuàng)新，使手機(jī)從模擬式手機(jī)、數(shù)字式手機(jī)發(fā)展到第三代多媒體手機(jī)。由于電光元件技術(shù)的創(chuàng)新，使電燈從白熾燈、日光燈、節(jié)能燈發(fā)展到LED(發(fā)光二極管)。由于電熱元件技術(shù)的創(chuàng)新，使電爐從電子爐、電烤箱、電磁爐、微波爐發(fā)展到光波微波爐。由于顯示器技術(shù)的創(chuàng)新，使電視機(jī)從黑白電視機(jī)、彩色電視機(jī)、平面直角電視機(jī)、超平電視機(jī)、純平電視機(jī)、逐行掃描電視機(jī)、逐點(diǎn)掃描電視機(jī)、背投電視機(jī)、PDP(等離子)電視機(jī)發(fā)展到LCD(液晶)電視機(jī)。總之，隨著電子元器件技術(shù)的不斷創(chuàng)新，直接利用電子元器件新技術(shù)的電子新產(chǎn)品像開(kāi)閘的潮水一樣奔涌而來(lái)，從而大大拓展了市場(chǎng)需求，帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)。

輻射聯(lián)動(dòng)規(guī)律表明，電子元器件新技術(shù)具有巨大的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，一項(xiàng)電子元器件新技術(shù)往往開(kāi)啟多個(gè)新市場(chǎng)，一個(gè)新市場(chǎng)往往又開(kāi)創(chuàng)多種新職業(yè)，所產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益更是驚人。比如網(wǎng)絡(luò)元器件技術(shù)的創(chuàng)新，就使互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)催生了網(wǎng)絡(luò)接入、網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)廣告、電子商務(wù)、搜索引擎、綜合門(mén)戶、個(gè)人門(mén)戶、電子郵件、電子課件、電子圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)電話、網(wǎng)絡(luò)短信、網(wǎng)絡(luò)聊天(QQ)、網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)電影、即時(shí)通信等50多個(gè)新市場(chǎng)，而每個(gè)新市場(chǎng)都需要多種職業(yè)的群體為其服務(wù)。而且隨著一項(xiàng)新技術(shù)的不斷提高和社會(huì)的發(fā)展，新的市場(chǎng)還會(huì)不斷涌現(xiàn)，并且發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。比如基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的博客、播客、威客就是如此。

技術(shù)新趨勢(shì)影響深遠(yuǎn)

電子信息產(chǎn)業(yè)的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律決定了其基本特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀，反過(guò)來(lái)，這些基本特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀又對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，形成了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。在新世紀(jì)，電子信息產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)、國(guó)際分工等方面將呈現(xiàn)以下新的發(fā)展趨勢(shì)。

微電子技術(shù)向系統(tǒng)集成方向發(fā)展，系統(tǒng)集成是21世紀(jì)初微電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。在需求牽引和技術(shù)推動(dòng)的雙重作用下，已經(jīng)出現(xiàn)了將整個(gè)系統(tǒng)集成在一塊或幾塊芯片上的集成系統(tǒng)或系統(tǒng)集成芯片(SoC)。系統(tǒng)集成是微電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。

計(jì)算機(jī)技術(shù)向多媒體和智能化方向發(fā)展，并行處理技術(shù)將迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)性能平均每?jī)赡晏岣咭粋€(gè)數(shù)量級(jí)。多媒體技術(shù)將使計(jì)算機(jī)、通信、家電融為一體。語(yǔ)言和手寫(xiě)識(shí)別、數(shù)字圖像交互等智能化技術(shù)會(huì)快速發(fā)展。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向多業(yè)務(wù)、高性能和大容量方向發(fā)展，IP業(yè)務(wù)將呈爆炸式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、超高速因特網(wǎng)將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。極大降低網(wǎng)絡(luò)傳輸成本、向用戶提供無(wú)限帶寬、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多媒體實(shí)時(shí)通信的光通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將取得長(zhǎng)足發(fā)展。

通信技術(shù)向?qū)拵Щ€(gè)性化和綜合化方向發(fā)展。低軌道衛(wèi)星通信目前已經(jīng)實(shí)用化;光纖傳輸技術(shù)使傳輸速度每3到4個(gè)月翻一番，傳遞活動(dòng)畫(huà)面的通信業(yè)務(wù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn);移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展迅速，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)推出，第三代手機(jī)已經(jīng)問(wèn)世;數(shù)字微波通信系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)同步數(shù)字系列(PDH)全面轉(zhuǎn)向同步數(shù)字系列(SDH);寬帶接入技術(shù)發(fā)展迅速，光纖主干網(wǎng)站接入帶寬已超過(guò)G級(jí)，因特網(wǎng)無(wú)線接入技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)日趨成熟;包交換、DWDM光傳輸、IP選路和Web應(yīng)用已成為下一代寬帶網(wǎng)必須考慮的四大要素，ATM技術(shù)將與IP技術(shù)相互結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

第3篇

關(guān)鍵詞：電子元器件 激光微細(xì)加工技術(shù) 設(shè)備應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN605 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）01（b）-00-01

隨著我國(guó)電子制造業(yè)的不斷發(fā)展與完善，傳統(tǒng)的制造加工工藝已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代電子制造工藝的發(fā)展需求；與傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比較，采取激光細(xì)微加工技術(shù)，具有加工效率高、能量密度高、熱影響較小、光束參數(shù)精確、非接觸加工等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在電子工藝領(lǐng)域取得諸多進(jìn)展，可更好地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1 研究背景及意義

通過(guò)對(duì)電子元器件的激光微細(xì)加工技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行一定程度上的運(yùn)用，我們希望能夠更為系統(tǒng)的了解這一技術(shù)，并將之與加工工藝有效結(jié)合，研制出激光加工設(shè)備，并有效的運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，以期提高生產(chǎn)效率，并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與可靠性進(jìn)行有效的保證，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。通過(guò)該文的研究，能夠更為系統(tǒng)化的闡述激光微細(xì)加工技術(shù)，并將之投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，不斷完善，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 電子元器件激光微細(xì)加工技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

激光微細(xì)加工技術(shù)是多種技術(shù)的結(jié)合，主要包含了激光微細(xì)熔覆技術(shù)、激光微調(diào)技術(shù)、激光微連接技術(shù)以及激光標(biāo)記技術(shù)。激光微細(xì)熔覆技術(shù)將固體或者半固體的功能材料作為相應(yīng)的熔覆材料，采用連續(xù)或者脈沖激光對(duì)其進(jìn)行輻射，從而促使熔覆材料內(nèi)部、熔覆層與基材界面發(fā)生物理、化學(xué)作用，由此形成需要的機(jī)械零部件或者功能元器件；激光微調(diào)技術(shù)主要指的是對(duì)激光進(jìn)行有效利用，并對(duì)電阻、電容、石英晶體、混合集成電路等主要參數(shù)進(jìn)行有效微調(diào)的一種技術(shù)；激光標(biāo)記技術(shù)則是有效利用高能量密度激光，然后在各種不同的物質(zhì)表面產(chǎn)生光化學(xué)效應(yīng)或表層物質(zhì)蒸發(fā)，從而達(dá)到在物質(zhì)表面留下永久標(biāo)記目的的一種技術(shù)。

激光微細(xì)加工技術(shù)之所以能夠在電子工藝中得到廣泛的使用，并受到好評(píng)，主要?dú)w功于其獨(dú)特的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①激光微細(xì)加工技術(shù)所需要的條件不是十分苛刻，比較容易滿足；②激光微細(xì)加工的對(duì)象十分廣泛，涉及的領(lǐng)域包括金屬、有機(jī)物、陶瓷等；③激光微細(xì)加工技術(shù)綠色環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展要求；④智能化程度高，可控制性強(qiáng)；⑤激光微細(xì)加工是一種更精密的制造技術(shù)。在微細(xì)加工中對(duì)于微小元件、印刷電路板集成電路、微電子元件和微小生物傳感器等的制作，激光微細(xì)加工是唯一的不可替代的技術(shù)。

3 電子元器件的激光微細(xì)加工技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用方法及建議

3.1 聚合物導(dǎo)體漿料的應(yīng)用

聚合物導(dǎo)體漿料的選擇十分重要，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)導(dǎo)體能否發(fā)揮出良好的導(dǎo)電性能起到?jīng)Q定性的作用。一般情況下，聚合物導(dǎo)體漿料主要是由三個(gè)部分組成，分別是聚合物基體、導(dǎo)電材料以及添加劑。

①聚合物基體的選擇：較常使用的聚合物基體主要有環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅、聚酰亞胺等。綜合比較這幾種聚合物基體，環(huán)氧樹(shù)脂具有附著力強(qiáng)、連接性能好的特點(diǎn)，是一種較為理想的聚合物基體。它存在著諸多種類，出于周圍溫度以及粘度的考慮，同時(shí)為了對(duì)其連接能力進(jìn)行有效的保證，最終選擇縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂作為聚合物

基體。

②導(dǎo)電材料的選擇：一般情況下，導(dǎo)電材料按照材質(zhì)大致分為三種：碳、金屬以及金屬氧化物。我們對(duì)其進(jìn)行一定程度的對(duì)比分析，碳材料導(dǎo)電性能是三類中最不穩(wěn)定的一種，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)帶來(lái)較大的麻煩，不建議使用；而對(duì)于金屬氧化物來(lái)說(shuō)，由于其本身的物理特征與化學(xué)特征，導(dǎo)致其導(dǎo)電性能相對(duì)較差，也不推薦選擇使用；因此，綜合比較三類導(dǎo)電材料，金屬材質(zhì)的導(dǎo)電材料最為適宜，而在諸多金屬材質(zhì)的導(dǎo)電材料中，又屬Cu和Ag存在較大優(yōu)勢(shì)，不僅化學(xué)特征穩(wěn)定、導(dǎo)電性能好，而且在價(jià)格方面也較為合理。為了質(zhì)量的保證，最終選擇Ag作為導(dǎo)電材料。

③添加劑的選擇：添加劑的類型多種多樣，主要有以下幾種：預(yù)聚體、固化劑、稀釋劑、催化劑等。各種添加劑都存在優(yōu)缺點(diǎn)，因此在使用中可以根據(jù)比例配合使用。

3.2 加工工藝的應(yīng)用

在對(duì)加工工藝進(jìn)行確定時(shí)，我們分別進(jìn)行了引絲工藝試驗(yàn)與短路工藝試驗(yàn)。引絲工藝試驗(yàn)見(jiàn)表1，短路工藝試驗(yàn)見(jiàn)表2。

得出結(jié)論：電位器繞組引絲焊點(diǎn)可控制在3匝電阻絲（100 mm）以內(nèi)；短路位置精確可控，偏差為±1 °，導(dǎo)電性能良好。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該文的研究，實(shí)現(xiàn)了電子元器件的激光微加工，建立了相應(yīng)的設(shè)備，并最終將其成功地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 李文娟，田興志.厚膜微調(diào)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J].光機(jī)電信息，2004（6）：

29-34.

第4篇

關(guān)鍵詞： 職校電類專業(yè) 電子線路 技能培養(yǎng)

職業(yè)技能培養(yǎng)是職業(yè)院校人才培養(yǎng)的重要任務(wù)，是學(xué)生進(jìn)入工作崗位后盡快適應(yīng)崗位技能要求的保證。對(duì)于職業(yè)院校電子信息、應(yīng)用電子等電類專業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后面向的初始崗位，很多都是電子產(chǎn)品制造企業(yè)的產(chǎn)品裝配、焊接、調(diào)試和質(zhì)檢等，這就要求學(xué)生在校期間培養(yǎng)扎實(shí)的電子線路裝配與焊接技能。但是筆者在參與的多所職業(yè)院校學(xué)生的技能訓(xùn)練、技能考核和競(jìng)賽測(cè)評(píng)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在電子線路裝配與焊接技能操作中存在不少問(wèn)題，說(shuō)明職業(yè)院校在對(duì)學(xué)生該項(xiàng)技能的培養(yǎng)方面不夠扎實(shí)。下面就職業(yè)院校電子信息、應(yīng)用電子等電類專業(yè)，在學(xué)生的電子線路裝配與焊接技能訓(xùn)練中存在的問(wèn)題及增強(qiáng)學(xué)生技能培養(yǎng)效果的途徑進(jìn)行探討。

一、目前職校電類專業(yè)學(xué)生電子線路裝接技能操作存在的問(wèn)題

1.電子元器件的辨識(shí)與檢測(cè)。正確辨識(shí)電子元器件，利用萬(wàn)用表對(duì)電子元器件進(jìn)行檢測(cè)，這是進(jìn)行電子線路裝接的基本技能操作。對(duì)于常見(jiàn)的電子元器件，例如電阻、電解電容、整流二極管、塑封高頻小功率三極管等，學(xué)生基本能夠辨識(shí)。但存在以下問(wèn)題：不會(huì)通過(guò)色環(huán)法讀取電阻的阻值；對(duì)常見(jiàn)的無(wú)極性電容不熟悉，不會(huì)根據(jù)標(biāo)注讀取電容的參數(shù)；不認(rèn)識(shí)金屬封裝的三極管，不會(huì)用萬(wàn)用表對(duì)三極管進(jìn)行檢測(cè)等。

2.元器件引腳的處理。元器件在插裝前要對(duì)引腳進(jìn)行浸錫、整形等操作。對(duì)于存在污垢、氧化等問(wèn)題的引腳，要進(jìn)行清理、浸錫；而對(duì)于表面整潔不存在氧化等影響焊接質(zhì)量問(wèn)題的引腳，不需要提前浸錫，直接焊接即可。許多學(xué)生在操作過(guò)程中不夠靈活，過(guò)于強(qiáng)調(diào)步驟的完整性，對(duì)于不需要處理的元器件引腳，要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行去除氧化層、浸錫等操作。

3.元器件的插裝。在元器件插裝操作中，學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：插裝順序混亂，應(yīng)該后裝的元器件先裝，造成其他元器件插裝困難；元器件極性、引腳插裝錯(cuò)誤；元器件與印制板之間的間距過(guò)大或過(guò)小等。

4.印制電路板的焊接。印制電路板的手工焊接是學(xué)生從事電子線路板裝接工作必須掌握的技術(shù)，是影響電子線路能否正常工作的重要因素，也是衡量學(xué)生電子裝接技能水平的重要指標(biāo)。對(duì)于手工焊接技術(shù)，學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：不能正確選擇合適焊接工具、焊劑和焊料，電烙鐵功率過(guò)大或過(guò)小，焊錫絲質(zhì)量不符合要求；焊接操作不規(guī)范，用電烙鐵搬運(yùn)焊錫，焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短；焊點(diǎn)焊錫過(guò)少或過(guò)多，出現(xiàn)虛焊、拉尖、銅箔翹起等。

5.電子安裝工具的使用。在電子線路裝接工作中，除了用到電烙鐵等焊接工具外，還要用到尖嘴鉗、斜口鉗、鑷子、螺絲刀等電子安裝工具。學(xué)生在使用這些工具過(guò)程中，存在不會(huì)選擇合適的工具和工具操作不規(guī)范等問(wèn)題。

二、電子線路裝接包含的主要技能要求

根據(jù)電子設(shè)備裝接工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中級(jí)工工作能力要求，在電子線路裝接技能上主要有兩方面要求：

1.工藝準(zhǔn)備。要求能識(shí)讀相關(guān)技術(shù)圖表，包括印制電路板裝配圖、工藝文件配套明細(xì)表、工藝文件裝配工藝卡、方框圖、接線圖、線扎圖、工藝說(shuō)明、安裝圖等；要求選用電子產(chǎn)品常用五金工具和焊接工具，能備齊常用電子材料，能制作短連線，能備齊合格的電子元器件，能加工電子元件的引線能選用焊接工具，能對(duì)浸焊設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，能對(duì)導(dǎo)線預(yù)處理，能制作線扎，能測(cè)量常用電子元器件。

2.裝配與焊接。要求能手工插接印制電路板電子元器件，能插接短連線，能裝配功能單元，能進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)械加工與裝配，能進(jìn)行鉗工常用設(shè)備和工具的保養(yǎng)，能焊接功能單元，能壓接、繞接、鉚接、粘接，能操作自動(dòng)化插接設(shè)備和焊接設(shè)備，能使用焊接工具手工焊接印制電路板，能對(duì)電子元器件引線浸錫。

職業(yè)教育要參考國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能和專業(yè)技能的培養(yǎng)，幫助學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間考取相關(guān)國(guó)家職業(yè)資格證書(shū)，這既是衡量職業(yè)院校人才培養(yǎng)質(zhì)量的標(biāo)志，又為學(xué)生今后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對(duì)國(guó)家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及對(duì)學(xué)生進(jìn)行技能培訓(xùn)存在較多問(wèn)題的現(xiàn)狀，職業(yè)院校有必要研究好如何切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的技能培養(yǎng)效果。

三、提高學(xué)生電子線路裝接技能水平的幾種途徑

提高學(xué)生電子線路裝接技能水平是相關(guān)職業(yè)院校增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)效果，從而提高整個(gè)學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的一個(gè)方面。所以該項(xiàng)工作不僅由相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人、任課教師來(lái)完成，而且需要學(xué)校相關(guān)政策和教學(xué)條件的支持，在實(shí)際操作中需要考慮專業(yè)的生源情況、實(shí)踐教學(xué)條件、師資隊(duì)伍水平等因素。下面僅從相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人、任課教師的角度探討職業(yè)院校電類專業(yè)學(xué)生電子線路裝接技能培養(yǎng)途徑。

1.構(gòu)建體現(xiàn)職業(yè)技能培養(yǎng)特色的課程體系結(jié)構(gòu)，合理進(jìn)行課程設(shè)置。相關(guān)專業(yè)的負(fù)責(zé)人和骨干教師，要充分進(jìn)行專業(yè)的市場(chǎng)調(diào)研，明確專業(yè)的市場(chǎng)需求和企業(yè)崗位面向，合理設(shè)置專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建體現(xiàn)職業(yè)技能培養(yǎng)特色的課程體系結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行合理的課程設(shè)置，突出綜合素質(zhì)和職業(yè)能力培養(yǎng)，科學(xué)合理地制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案。在課程設(shè)置中，不僅要合理設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，還要設(shè)置綜合的校內(nèi)和校外實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。如果只是在專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程中設(shè)置部分的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，而沒(méi)有綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，學(xué)生將只能了解部分技能操作要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)技能熟練掌握和綜合運(yùn)用。例如對(duì)于應(yīng)用電子類專業(yè)學(xué)生，模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子產(chǎn)品制造工藝等課程都是一些專業(yè)基礎(chǔ)課程，在這些課程中學(xué)生將學(xué)習(xí)到部分專業(yè)知識(shí)和技能，但這些專業(yè)知識(shí)和技能都只是電子線路裝接技能培養(yǎng)的部分內(nèi)容。我們可以在學(xué)期末安排幾周的集中綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，或安排貫穿整個(gè)學(xué)期的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，例如多功能直流穩(wěn)壓電源的組裝、實(shí)用擴(kuò)音器電路組裝、多人搶答器組裝、數(shù)字電子鐘組裝和調(diào)幅收音機(jī)的組裝等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，都是比較好的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目不僅可以訓(xùn)練學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生電子線路裝接技能的綜合訓(xùn)練。

2.改革教學(xué)模式，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果。目前職業(yè)院校的生源質(zhì)量普遍較低，大部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，自制能力、自學(xué)能力較弱，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已難以為繼。特別是在電子線路裝接技能培養(yǎng)課程中，任課教師必須摒棄傳統(tǒng)的滿堂灌、教師主體的教學(xué)模式，要推行任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向等學(xué)做一體的教學(xué)模式，深入開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、模擬教學(xué)，以行動(dòng)為導(dǎo)向，真正實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”合一。例如在模擬電子技術(shù)這門(mén)課程教學(xué)中，就不能再按照傳統(tǒng)的教師先講基本知識(shí)，然后做練習(xí)題，最后安排幾次實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，而是可以將課程分成幾個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目的設(shè)置可以由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，教師在引導(dǎo)學(xué)生完成一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和綜合技能的訓(xùn)練。

3.引入職業(yè)技能競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)興趣。目前面向職業(yè)院校學(xué)生的，從省一級(jí)到國(guó)家級(jí)的職業(yè)技能競(jìng)賽活動(dòng)風(fēng)起云涌，這些職業(yè)技能競(jìng)賽都為我們指明學(xué)生的職業(yè)發(fā)展和技能培養(yǎng)方向，任課教師要及時(shí)了解這些職業(yè)技能競(jìng)賽的信息，并將它們引入教學(xué)。教學(xué)中引入職業(yè)技能競(jìng)賽，可以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)興趣，從而促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、訓(xùn)練專業(yè)技能。一方面，教師可以組織校內(nèi)或班級(jí)的職業(yè)技能競(jìng)賽，并將競(jìng)賽成績(jī)作為課程期末總評(píng)的參考，引導(dǎo)全體學(xué)生參與到職業(yè)技能競(jìng)賽中。另一方面，教師要在學(xué)生中挖掘先進(jìn)典型，重點(diǎn)培養(yǎng)這部分學(xué)生參加更高一級(jí)的職業(yè)技能競(jìng)賽，以點(diǎn)帶面，帶動(dòng)整體水平的提高。對(duì)于電子類專業(yè)的學(xué)生，可以多關(guān)注各級(jí)別的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、電子設(shè)備裝接技能大賽、機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等。

4.應(yīng)用現(xiàn)代信息化教育技術(shù)，打破制約學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間的界限。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，基于互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代信息化教育技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用在了職業(yè)院校的教學(xué)中，混合式教學(xué)模式、微課教學(xué)改革、慕課學(xué)習(xí)方式、移動(dòng)互聯(lián)終端的應(yīng)用等新理念和新技術(shù)逐漸地被廣大職業(yè)院校教師學(xué)習(xí)并應(yīng)用，極大地促進(jìn)職業(yè)院校教學(xué)質(zhì)量的提高。在電子線路裝接技能訓(xùn)練教學(xué)中要大力推進(jìn)應(yīng)用這些先進(jìn)的教學(xué)理念和技術(shù)。例如我們可以把電烙鐵焊接技術(shù)中的焊接要領(lǐng)設(shè)計(jì)成微課，把焊接的每一步操作用視頻或動(dòng)畫(huà)的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)生不僅可以利用電腦聯(lián)網(wǎng)觀看，而且可以將視頻下載到智能手機(jī)上觀看；不僅可以在教室里觀看，而且可以在宿舍、餐廳、車上等場(chǎng)所觀看；不僅可以在課前觀看，而且可以在課堂上或課后觀看；應(yīng)用現(xiàn)代信息化教育技術(shù)，打破制約學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間的界限，有力地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的改善。

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)國(guó)發(fā)〔2014〕19號(hào)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》精神，職業(yè)教育要培養(yǎng)數(shù)以億計(jì)的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才，推進(jìn)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接、畢業(yè)證書(shū)與職業(yè)資格證書(shū)對(duì)接，要健全“文化素質(zhì)+職業(yè)技能”等考試招生辦法，要強(qiáng)化職業(yè)教育的技術(shù)技能積累作用，推行項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)、工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)等教學(xué)模式，加大實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)在教學(xué)中的比重。這都說(shuō)明職業(yè)教育院校要高度重視學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)，而對(duì)于職業(yè)院校電子信息、應(yīng)用電子等電類專業(yè)的學(xué)生，電子線路裝配與焊接技能是專業(yè)的基本技能，可以通過(guò)課程設(shè)置改革、教學(xué)模式改革、技能競(jìng)賽和現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用等途徑增強(qiáng)其教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]文祥.論職業(yè)技能培養(yǎng)在職業(yè)教育中的首要地位[J].寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（04）：5-11.

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[3]章武媚.高等職業(yè)教育復(fù)合型高技能人才培養(yǎng)的多專業(yè)融合模式的探索[J].職教論壇，2016（12）：41-43.

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第5篇

（上海航天控制技術(shù)研究所，中國(guó) 上海 201109）

【摘要】航天元器件的可靠性直接影響航天工程的成敗，對(duì)于航天元器件的可靠性采購(gòu)管理是航天工程的重要方面。本文首先分析國(guó)內(nèi)外航天元器件的發(fā)展現(xiàn)狀，然后經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了元器件可靠性采購(gòu)的若干方面，最后根據(jù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀提出了元器件管理可持續(xù)發(fā)展的幾點(diǎn)設(shè)想。

關(guān)鍵詞 航天元器件；可靠性采購(gòu)；元器件管理

The Reliability of the Procurement and Management of Aerospace Components

LIAN Jin-gen

（The Institute of Shanghai Aerospace Control Technology, Shanghai 201109，China）

【Abstract】The procurement and management of aerospace components is an important aspect of aerospace engineering, with it directly affects the success or failure of the reliability of Aerospace Engineering. First, the present development situation of domestic and foreign aerospace parts are analyzed on this paper. Second, some aspects of component reliability procurement are summarized by the experience. Finally, according to the current situation of domestic and abroad development, several suggestions of sustainable development management of components are proposed.

【Key words】Aerospace components;Reliability of procurement;Component management

0　引言

航天技術(shù)水平體現(xiàn)了國(guó)家的政治經(jīng)濟(jì)實(shí)力，并直接關(guān)系到國(guó)家的戰(zhàn)略與形象。世界各國(guó)都在大力發(fā)展自己的航天事業(yè)。而航天元器件作為航天工程的關(guān)鍵通用產(chǎn)品，對(duì)航天工程的功能、性能、壽命、研制周期、成本以及任務(wù)成功都有著極其重要的作用和影響，其質(zhì)量與可靠性直接影響航天工程的成敗[1]。

元器件的可靠性是可靠性技術(shù)產(chǎn)生的兩個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。可靠性問(wèn)題是軍用電子設(shè)備的特殊問(wèn)題，最早是在第二次世界大戰(zhàn)提出并開(kāi)始致力解決的問(wèn)題。可靠性技術(shù)基于兩個(gè)重要的理論基礎(chǔ)：失效物理和概率統(tǒng)計(jì)，同時(shí)，它產(chǎn)生了兩個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，即系統(tǒng)可靠性和元器件可靠性。在元器件可靠性領(lǐng)域又進(jìn)一步可分為元器件固有可靠性和使用可靠性。前者主要研究元器件的設(shè)計(jì)與研制過(guò)程中的可控性，后者側(cè)重于研究在電子系統(tǒng)研制中如何選好、買(mǎi)好、用好和管理好元器件，防止、控制引入過(guò)應(yīng)力而損壞可靠元器件和接收、使用可靠性不能滿足要求的元器件。

本文重點(diǎn)討論航天元器件可靠性采購(gòu)管理，即使用可靠性。首先分析國(guó)內(nèi)外航天元器件的發(fā)展現(xiàn)狀，然后總結(jié)了航天元器件可靠性采購(gòu)的幾個(gè)方面，最后提出對(duì)于元器件管理可持續(xù)發(fā)展的幾點(diǎn)設(shè)想。

1　國(guó)內(nèi)外航天元器件的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1　國(guó)外航天元器件發(fā)展現(xiàn)狀

目前，世界航天大國(guó)極其重視元器件的質(zhì)量與可靠性工作，將元器件的采購(gòu)管理作為國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略技術(shù)資源，給予極大的關(guān)注與努力。下面從美國(guó)航天元器件的發(fā)展情況為例進(jìn)行分析[2]。

美國(guó)航空航天局（NASA）的EEE元器件保證工作組（NEPAG）和EEE元器件與封裝項(xiàng)目組（NEPP）有效負(fù)責(zé)航天元器件的技術(shù)研究以及任務(wù)實(shí)施。美國(guó)不僅關(guān)注航天元器件的很多方面，而且注意把有限資源分配到關(guān)鍵元器件的研發(fā)。在2005年NEPP基金的分配表中，14%用于FPGA的改進(jìn)，12%用于存儲(chǔ)器的改進(jìn)。在2006年，美國(guó)政府授予洛克希德?馬丁公司價(jià)值約150萬(wàn)美元的合同來(lái)實(shí)施一項(xiàng)航天項(xiàng)目，名為“宇航用高運(yùn)行溫度中波紅外焦平面陣列”計(jì)劃，分3個(gè)階段，歷史36個(gè)月，非常主要關(guān)鍵元器件的研發(fā)。

在美國(guó)，除了由NASA統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和保障元器件的質(zhì)量與可靠性，美國(guó)還形成了相對(duì)完善的航天工業(yè)管理體制。美國(guó)總統(tǒng)和國(guó)會(huì)為方針政策決策層，由總統(tǒng)負(fù)責(zé)航天、導(dǎo)彈工業(yè)發(fā)展的方針政策和戰(zhàn)略決策，而國(guó)會(huì)進(jìn)行相關(guān)管理的立法工作，以監(jiān)督有關(guān)部門(mén)的管理工作，并以預(yù)算撥款和政策對(duì)航天、導(dǎo)彈工業(yè)來(lái)宏觀調(diào)控。NASA為計(jì)劃層，國(guó)防部是軍用航天和導(dǎo)彈的主管部門(mén)。

美國(guó)航天元器件的發(fā)展，除了離不開(kāi)國(guó)家和政府的高度重視，還歸功于美國(guó)強(qiáng)大的工業(yè)水平。美國(guó)非常重視國(guó)家安全基石的原材料設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制作以及測(cè)試等基礎(chǔ)能力的建設(shè)。最近，美國(guó)針對(duì)航天工程的巨大需求，大力推進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)，并在快速響應(yīng)制造、精密制造以及特種加工等技術(shù)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。

1.2　國(guó)內(nèi)航天元器件發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)于航天關(guān)鍵元器件的發(fā)展尤為重視。我們對(duì)“航天關(guān)鍵元器件”的判定條件是[2]：①對(duì)航天工程功能、性能、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性起決定作用且可替代性差；②元器件或其技術(shù)不易獲取。可獲得性差，滿足其一即是航天關(guān)鍵元器件。

依據(jù)上述兩條判據(jù)，通過(guò)對(duì)一些航天重點(diǎn)型號(hào)所用關(guān)鍵元器件的整理，航天關(guān)鍵元器件主要有運(yùn)算放大器、A／D(模擬／數(shù)字)和D／A轉(zhuǎn)換器、電壓調(diào)整器等集成器件、大規(guī)模FPGA、DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、高性能CPU(中央處理器)等單片集成芯片，以及長(zhǎng)壽命、高可靠的空間用固態(tài)放大器、行波管放大器等。

我國(guó)航天關(guān)鍵元器件中的大部分都是依靠從國(guó)外進(jìn)口。在航天事業(yè)發(fā)展初期，火箭上的絕大部分器件采購(gòu)的是國(guó)產(chǎn)元器件，少部分是由航天內(nèi)部研制，如彈載計(jì)算機(jī)、接插件等。后來(lái)，隨著航天事業(yè)的不斷發(fā)展，進(jìn)口關(guān)鍵元器件比例越來(lái)越大。在20世紀(jì)90年代后期至本世紀(jì)初，在我國(guó)研制的設(shè)計(jì)工作壽命為15年的衛(wèi)星中，采用國(guó)產(chǎn)元器件的數(shù)量約占總數(shù)的85％，但關(guān)鍵元器件，如存儲(chǔ)器、FPGA、等基本依賴進(jìn)口，此時(shí)，航天元器件嚴(yán)重依賴進(jìn)口的問(wèn)題進(jìn)一步凸顯出來(lái)[3]。

航天關(guān)鍵元器件如果大量采用國(guó)外引進(jìn)元器件，必將導(dǎo)致航天工程項(xiàng)目核心技術(shù)指標(biāo)、進(jìn)度以及建設(shè)成本等受制于人。并且，一些進(jìn)口的關(guān)鍵元器件在使用過(guò)程中發(fā)生失效，但國(guó)內(nèi)無(wú)法分析，往往需要送往國(guó)外分析，這就使得歸零的周期和協(xié)調(diào)難度大大增加。比如在載人航天工程兩個(gè)型號(hào)中，部分DC／DC電源模塊是從國(guó)外某公司進(jìn)口的產(chǎn)品，但其產(chǎn)品出現(xiàn)失效至今，兩型號(hào)中仍各有一只未得到國(guó)外的失效分析結(jié)果。

由此可見(jiàn)，要想實(shí)現(xiàn)航天技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，減小進(jìn)口元器件帶來(lái)的安全隱患，改善航天關(guān)鍵元器件不斷受制于人的局面，積極推進(jìn)航天關(guān)鍵元器件的自主研發(fā)是當(dāng)務(wù)之急。

2　航天元器件的可靠性采購(gòu)

2.1　元器件降額采購(gòu)準(zhǔn)則

降額設(shè)計(jì)是航天工程可靠性設(shè)計(jì)的重要方面，也是元器件采購(gòu)中需要執(zhí)行的重要準(zhǔn)則。在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中，通常都對(duì)器件的降額使用做出了明確的規(guī)定。我國(guó)參照的元器件降額標(biāo)準(zhǔn)GJB／Z 35—93《元器件降額準(zhǔn)則》[4](以下簡(jiǎn)稱《準(zhǔn)則》)不僅是電子設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的重要準(zhǔn)則，而且是電子設(shè)備設(shè)計(jì)方案可靠性評(píng)估的主要依據(jù)，在工程項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用。但是隨著元器件的快速發(fā)展，該標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用中也出現(xiàn)了一些需要注意的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①部分元器件的降額準(zhǔn)則不夠詳細(xì)。在該準(zhǔn)則編制時(shí)，對(duì)部分元器件的認(rèn)識(shí)不足，沒(méi)能按降額等級(jí)給出對(duì)應(yīng)降額量值以及降額曲線。然而20年來(lái)，隨著元器件的廣泛應(yīng)用，積累了一定的應(yīng)用數(shù)據(jù)及元器件主要失效模式的研究成果，從而對(duì)元器件有了較為深入的了解，已為確定元器件在不同降額等級(jí)下的降額量值并給出詳細(xì)的應(yīng)力計(jì)算方法和降額曲線奠定了基礎(chǔ)。②缺少新材料電子元器件的降額準(zhǔn)則。在元器件的發(fā)展中，各種新材料不斷的應(yīng)用，從而改善了電子元器件的工作性能。但是對(duì)于新材料元器件，準(zhǔn)則中給出的降額量值也需要作對(duì)應(yīng)的調(diào)整。③采用新結(jié)構(gòu)的元器件降額準(zhǔn)則也需要調(diào)整。修正并補(bǔ)充采用新結(jié)構(gòu)電子元器件的降額準(zhǔn)則，將對(duì)相關(guān)電子設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)工作提供了可靠指導(dǎo)。

2.2　常見(jiàn)可靠性篩選方法

可靠性篩選，是一種剔除由于元器件制造工藝形成潛在缺陷的前期失效產(chǎn)品的技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)中。篩選的主要功能在于通過(guò)對(duì)電子產(chǎn)品的100%非破壞性的篩選試驗(yàn)，從而剔除具有潛在缺陷的前期失效產(chǎn)品，使產(chǎn)品度過(guò)浴盆曲線的前期失效階段。因此在元器件產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期，必須采取主動(dòng)的工藝手段，對(duì)電子產(chǎn)品施加適當(dāng)?shù)膽?yīng)力，使其潛在的缺陷被激發(fā)，潛在隱患提前暴露，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。目前常規(guī)所用篩選方法有下面幾種[5]：

①檢查篩選。鏡檢篩選和目檢篩選是集成電路的重要篩選方法，簡(jiǎn)單高效，對(duì)檢查電子芯片外表的各種缺陷，觀察內(nèi)部的焊接、引線鍵合、封裝的缺陷等非常有效。鏡檢主要包括光學(xué)、聲學(xué)以及電子掃描顯微鏡，另外還有X射線以及紅外射線顯微鏡等檢查篩選技術(shù)。

②功率老化篩選。功率老化篩選是對(duì)產(chǎn)品施加外部的過(guò)電應(yīng)力，以促使前期失效器件潛在的缺陷暴露從而被剔除，有效地去除元件生產(chǎn)中產(chǎn)生的工藝缺陷以及金屬化膜過(guò)薄、劃傷等。

③密封篩選。密封性篩選是用來(lái)檢查芯片的封裝殘留氣氛以及密封不良而滲透進(jìn)去的水汽，具體可以分為浸液檢漏篩選、氣泡篩選、放射性篩選和氦質(zhì)譜儀檢漏篩選等。

④環(huán)境的應(yīng)力篩選。環(huán)境的應(yīng)力篩選是對(duì)產(chǎn)品施加比較合理的環(huán)境應(yīng)力，將其內(nèi)部的潛在缺陷進(jìn)行加速變成故障，然后通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并排除的過(guò)程。目前為止，環(huán)境的應(yīng)力篩選是國(guó)內(nèi)外使用最廣泛，并且最有效的一種篩選方法。

3　可持續(xù)發(fā)展的元器件管理設(shè)想

3.1　立足急需元器件的國(guó)產(chǎn)化

日本、歐洲等航天大國(guó)在實(shí)現(xiàn)航天關(guān)鍵元器件的自主發(fā)展過(guò)程中，都會(huì)結(jié)合本國(guó)國(guó)情，有選擇、有重點(diǎn)、有策略地發(fā)展。從前面對(duì)我國(guó)航天關(guān)鍵元器件發(fā)展現(xiàn)狀分析來(lái)看，我國(guó)目前航天元器件涉及的產(chǎn)品品種較多，如果要想實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，必須有重點(diǎn)、有策略發(fā)展。目前，SoC(片上系統(tǒng))技術(shù)可以把一個(gè)單板系統(tǒng)或者整個(gè)控制系統(tǒng)的全部功能在一塊芯片上實(shí)現(xiàn)，大大減小系統(tǒng)的體積重量，提高了產(chǎn)品的功能密度、系統(tǒng)性能以及系統(tǒng)可控度，是航天工程高性能和小型化需求的有效途徑。我國(guó)也可以參考日本SOI—ASIC器件的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，選擇SoC為突破口，集中資源對(duì)SoC重點(diǎn)投入，進(jìn)行重點(diǎn)研發(fā)。

3.2　統(tǒng)一受控的元器件供應(yīng)途徑

電子技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)元器件的發(fā)展產(chǎn)生了很大影響，其中民用器件的市場(chǎng)份額和效益大增，而軍用、航天等可靠性高的元器件的市場(chǎng)份額則大幅下降，已由以前的25％降到不足l％，并且有繼續(xù)下降的趨勢(shì)。由于航天元器件的特殊應(yīng)用特點(diǎn)和任務(wù)使命，確保其穩(wěn)定的供應(yīng)有很大難度，因此，不能僅僅依靠市場(chǎng)調(diào)節(jié)行為，必須要在國(guó)家層面上來(lái)解決相關(guān)資源的配置并進(jìn)行統(tǒng)籌管理，建立起國(guó)家級(jí)資源配置平臺(tái)，對(duì)航天工程有著重要影響的一些元器件項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)的投資攻關(guān)，確保其穩(wěn)定供應(yīng)。

在這方面，美國(guó)為我們提供了學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，如美國(guó)建立了統(tǒng)一受控的供應(yīng)途徑，如：①NASA為了保障航天元器件的穩(wěn)定供應(yīng)，建立了航天元器件資源平臺(tái)NPSL(NASA Parts Select List)。NPSL是政府建立的供應(yīng)線，NASA將其看作為國(guó)家必須控制資源，其從應(yīng)用、研發(fā)以及技術(shù)支撐全面控制。NPSL也是NASA航天元器件產(chǎn)品的規(guī)范體系，NPSL共有2000多頁(yè)，內(nèi)容涵蓋元器件型號(hào)的規(guī)格、技術(shù)性能、廠商、規(guī)范依據(jù)、預(yù)定的應(yīng)用等級(jí)要求等。NPSL由NASA的NEPAG組織進(jìn)行管理控制，對(duì)于選擇列入NPSL的航天元器件必須經(jīng)過(guò)NEPAG的審查評(píng)估。不僅如此，NASA還建立了兩個(gè)核心的CSL，為航天元器件的供應(yīng)提供保障。②為充分利用各個(gè)成員國(guó)的有效資源，提供行業(yè)互認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)建立了統(tǒng)一的ESA元器件選擇目錄(EPPL)。它是ESA航天元器件的資源平臺(tái)，可以引導(dǎo)用戶選擇并采用能夠覆蓋絕大多數(shù)設(shè)計(jì)的有限元器件類型，有效減少重復(fù)，實(shí)現(xiàn)品種的壓縮，從而通過(guò)器件數(shù)量的增加來(lái)降低成本以及改善系統(tǒng)的可靠性。經(jīng)ESA鑒定合格的元器件已進(jìn)入NASA的NPSL、JAXA的QPL和QML。

因此，建立統(tǒng)一受控的元器件供應(yīng)途徑，可以保障關(guān)鍵元器件的穩(wěn)定供應(yīng)，并增加系統(tǒng)可靠性。

3.3　積極推行元器件的標(biāo)準(zhǔn)化

目前，NASA、ESA、JAXA已經(jīng)制定了航天元器件標(biāo)準(zhǔn)體系和配套的標(biāo)準(zhǔn)，能夠用來(lái)技術(shù)成果的固化和傳遞。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、提高安全可靠性、控制問(wèn)題的重復(fù)發(fā)生、加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理能力、促進(jìn)技術(shù)發(fā)展水平，滿足支撐航天項(xiàng)目的需求。由此可以看出，對(duì)于工程師以及技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)等方面都是非常重要和關(guān)鍵的技術(shù)資源。

NASA的航天元器件標(biāo)準(zhǔn)體系充分的利用了其政府標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家軍用MIL標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)貫徹執(zhí)行各類元器件的產(chǎn)品規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及其它工程文件手冊(cè)，支持了元器件的設(shè)計(jì)、選用、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、應(yīng)用、失效分析等各個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制。產(chǎn)品規(guī)范是NASA標(biāo)準(zhǔn)的主體，只有據(jù)此進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證的元器件產(chǎn)品才可以成為NPPL的主要備選對(duì)象。NASA還充分總結(jié)了工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，形成了大量的、有借鑒價(jià)值的工程實(shí)踐以供參考，這樣也形成了以規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)和手段，具有結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容規(guī)范可控、保障完善等特點(diǎn)的應(yīng)用質(zhì)量體系。

3.4　庫(kù)存元器件的有效管理和使用

在對(duì)元器件、原材料選型后就進(jìn)入采購(gòu)周期階段，并按合同要求節(jié)點(diǎn)到貨后，進(jìn)行復(fù)驗(yàn)以及二次篩選，合格以后取回入所，入所質(zhì)量的控制至關(guān)重要，比如，對(duì)功率模塊、霍爾器件、電感和磁環(huán)等有特殊應(yīng)用要求的元器件，設(shè)計(jì)師必須擬制檢驗(yàn)要求以及技術(shù)協(xié)議。對(duì)元器件、原材料的使用情況、物理尺寸、無(wú)害的電性能實(shí)驗(yàn)測(cè)試做出詳細(xì)的描述，質(zhì)量師據(jù)此檢驗(yàn)要求來(lái)完成基本的入所質(zhì)量檢驗(yàn)。元器件、原材料在入庫(kù)之前，設(shè)計(jì)師依據(jù)課題型號(hào)編寫(xiě)相關(guān)元器件的配套表，把元器件的名稱、規(guī)格型號(hào)、批次、印制板的代號(hào)、數(shù)量、封裝形式、質(zhì)量等級(jí)、生產(chǎn)廠家全部寫(xiě)清楚歸檔。在使用時(shí)，依據(jù)元器件配套表將元器件以及合格證領(lǐng)出，對(duì)元器件進(jìn)行靜電防護(hù)、包裝、運(yùn)輸?shù)龋瑢㈩I(lǐng)出的元器件入到本單位元器件庫(kù)備用。

在元器件庫(kù)存管理中，還會(huì)遇到超過(guò)有效期問(wèn)題。超過(guò)有效期貯存期的航天元器件，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行超期復(fù)驗(yàn)。在元器件超期復(fù)驗(yàn)中進(jìn)行失效分析，發(fā)現(xiàn)功能已經(jīng)失效或者不合格率(PDA)超差(適用時(shí))，必須對(duì)失效件進(jìn)行失效分析，失效分析的管理按QJ3065.5和相應(yīng)管理文件的規(guī)格執(zhí)行。若失效分析結(jié)論為批次性問(wèn)題，則整批元器件不能用于項(xiàng)目型號(hào)。

另外，元器件在裝機(jī)使用前還要進(jìn)行必要的質(zhì)量控制，以滿足可靠性需要。根據(jù)系統(tǒng)對(duì)元器件的可靠性需要，剔除元器件的早期失效和潛在缺陷，開(kāi)展元器件質(zhì)量控制工作。

3.5　政府企業(yè)質(zhì)量控制多重把關(guān)

元器件質(zhì)量保障是高技術(shù)的系統(tǒng)工程研制部門(mén)經(jīng)常采用的一種先進(jìn)有效的質(zhì)量管理方法，也是航天產(chǎn)品可靠保證的重要領(lǐng)域之一。根據(jù)對(duì)美國(guó)國(guó)防部、NASA、ESA的航天元器件質(zhì)量保證工作的發(fā)展現(xiàn)狀研究發(fā)現(xiàn)，航天型號(hào)對(duì)使用的元器件的質(zhì)量和可靠性要求越來(lái)越高，但我國(guó)與國(guó)際水平的差距卻在不斷地拉大，與航天需求間的矛盾不斷加劇。未來(lái)，必須改變發(fā)展思路，管理協(xié)調(diào)、機(jī)制創(chuàng)新，不僅要在元器件的采購(gòu)、篩選、檢測(cè)和使用過(guò)程中，加強(qiáng)質(zhì)量保證控制，確保元器件的使用質(zhì)量，還需要國(guó)家高層在戰(zhàn)略層面上采取一些特殊舉措，建立自主可控的關(guān)鍵航天元器件產(chǎn)品保障體系，以保證我國(guó)航天工程協(xié)調(diào)、可持續(xù)地發(fā)展。

4　結(jié)束語(yǔ)

航天元器件的可靠性是航天工程的重要方面，在國(guó)內(nèi)航天元器件發(fā)展管理還不完善的情況下，必須積極借鑒國(guó)外航天大國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，做好可靠性采購(gòu)，并立足國(guó)產(chǎn)化，積極推行有效的管理經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天元器件的可持續(xù)發(fā)展，確保我國(guó)航天工程的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第6篇

關(guān)鍵詞：EWB；中職；電子實(shí)驗(yàn)教學(xué) 對(duì)中職學(xué)校電子電工專業(yè)的廣大學(xué)生來(lái)說(shuō)，電子技術(shù)是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。在電子技術(shù)的教學(xué)過(guò)程中不管是講解元器件功能，還是如何使用相關(guān)的儀器儀表，都需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)。但對(duì)廣大中職學(xué)校來(lái)說(shuō)由于缺少電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備、普遍存在學(xué)生難以理解和缺乏實(shí)踐操作的問(wèn)題。將EWB引入到中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以說(shuō)真正解決了這一難題。近幾年，越來(lái)越多的中職學(xué)校在電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入了EWB，均取得了很好的教學(xué)效果。學(xué)生可以直觀形象的了解各種元器件的功能和使用各種儀器、儀表，由此激發(fā)了他們的創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)了學(xué)生自己動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力，EWB對(duì)中職的電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要的意義。

一、傳統(tǒng)中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先，由于受實(shí)驗(yàn)室電子設(shè)備的限制，一些電路的設(shè)計(jì)調(diào)試要求很難得到滿足，而且設(shè)備更新慢，一般學(xué)生只能在規(guī)定的時(shí)間和條件下完成老師布置的實(shí)驗(yàn)，一些富有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)、想法和思路很難實(shí)現(xiàn)。其次，在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中安裝、調(diào)試、測(cè)量，均是在實(shí)驗(yàn)箱和面包板上完成，為了完成一個(gè)電路的設(shè)計(jì)，往往要反復(fù)多次，一旦連線錯(cuò)誤，很容易造成電子元器件和儀器、儀表的損壞。最后，在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，不僅麻煩而且受電子元器件和儀器儀表功能的限制，可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的評(píng)價(jià)，這樣不僅會(huì)使學(xué)生厭煩，更嚴(yán)重的可能會(huì)增加他們對(duì)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的抵觸情緒，電子實(shí)驗(yàn)課很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

二、EWB概述

EWB軟件是專門(mén)用于電子電路設(shè)計(jì)和仿真的“虛擬電子工作臺(tái)”軟件，它具有更多的內(nèi)存元器件和更強(qiáng)的虛擬儀器功能，具有較高的可靠性、準(zhǔn)確性和和靈敏性。EWB工作平臺(tái)的工作特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.界面直觀形象，簡(jiǎn)單、易學(xué)、易懂，其元器件和儀器儀表與實(shí)際的元器件和儀器外形有著較高的相似度。

2.元器件庫(kù)和儀器儀表庫(kù)種類齊全，而且容易操作。EWB軟件除了提供數(shù)千種電子元器件和儀表外，還提供了相關(guān)元器件的特性參數(shù)，特別是提供了很多中職學(xué)校實(shí)驗(yàn)室不具備的儀器儀表，如：掃頻儀、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器等。通過(guò)教師的講解，學(xué)生很容易理解和掌握。

三、EWB對(duì)中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

與廣大高等院校相比，中職學(xué)校學(xué)生的理論基礎(chǔ)和抽象思維相對(duì)較弱，因此在中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，他們很難一下子理解和掌握一些復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)和儀器儀表功能操作。將EWB引入中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在講授基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，可以通過(guò)EWB進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)，這樣不僅有利于學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，而且能夠激發(fā)他們學(xué)習(xí)電子技術(shù)的興趣。因此，EWB對(duì)中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要的意義，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1.EWB軟件與其他電路仿真軟件相比，仿真度較高。首先，EWB軟件可以提供電阻、電容、三極管以及集成電路等十幾類數(shù)千種元件。而且EWB可以提供包括示波器、掃頻儀、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表等十幾種設(shè)計(jì)及儀器儀表工具，具有較強(qiáng)的繪制電路圖以及顯示波形功能，可以將實(shí)際電路的結(jié)果仿真出來(lái)。其次，EWB軟件不需要采用文本方式，可以直接從EWB軟件中的元器件庫(kù)和儀器儀表庫(kù)中選擇所需的元器件和儀器儀表。

2.利用EWB軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和分析非常方便。由于EWB軟件采用了虛擬技術(shù)，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)仿真電路就和在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐操作一樣，可以根據(jù)需要，隨時(shí)調(diào)用所需的元器件和儀器儀表，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改。如果設(shè)計(jì)的方案沒(méi)有成功，可以重新進(jìn)行，不用擔(dān)心出現(xiàn)元器件損壞和儀器儀表出現(xiàn)出現(xiàn)故障等問(wèn)題，而且不受時(shí)間和空間的限制。

3.利用EWB軟件，可以很容易使學(xué)生理解和掌握各種儀器儀表的功能操作。如，教師在進(jìn)行信號(hào)源的占空比實(shí)驗(yàn)時(shí)，從理論上來(lái)說(shuō)占空比只對(duì)三角波和方波有效，對(duì)正弦波無(wú)效，但中職學(xué)生理解和掌握這一特性參數(shù)卻有一定的難度。通過(guò)EWB軟件，教師可以在講解信號(hào)源占空比理論的同時(shí)，調(diào)整相關(guān)參數(shù)，并用示波器將最終的結(jié)果演示出來(lái)，這樣中職學(xué)生就很容易理解和掌握信號(hào)源的占空比概念，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

4.利用EWB軟件，有利于中職學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)理論知識(shí)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們的實(shí)踐操作能力。如，在進(jìn)行電磁繼電器特性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，本身學(xué)生理解這一理論就有困難，很難真正掌握其實(shí)際應(yīng)用。但教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際生活中的防汛報(bào)警裝置，鼓勵(lì)他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的防汛報(bào)警裝置，就很容易理解和掌握這一理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用。

5.利用EWB軟件，有利于充分發(fā)揮中職學(xué)生的創(chuàng)造性思維，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。如，教師在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生在EWB軟件的設(shè)計(jì)試驗(yàn)區(qū)，設(shè)計(jì)各種電路，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，這樣不僅操作方便，而且界面直觀、形象，有利于學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐操作，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維能力。

總之，在中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入EWB軟件，取得了良好的教學(xué)效果，對(duì)中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。EWB軟件不僅很好地彌補(bǔ)了中職學(xué)校由于缺少電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備而導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐操作機(jī)會(huì)較少的缺陷，而且更有利于中職學(xué)校的電子理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。可以預(yù)見(jiàn)，在未來(lái)的中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，EWB將會(huì)繼續(xù)發(fā)揮它的重要作用。

參考文獻(xiàn)：

［1］鐘文耀，段玉生，何麗靜.EWB電路設(shè)計(jì)入門(mén)與應(yīng)用［M］.清華大學(xué)出版社，2004-01.

［2］路而紅．虛擬電子實(shí)驗(yàn)室［M］.人民郵電出版社，2005-05.

第7篇

【關(guān)鍵詞】 電子實(shí)習(xí) 創(chuàng)新人才 實(shí)踐教學(xué)

Thinking and Practice of Electronics Practice in Colleges and Universities Pinghua Tu （Dept. of Communications Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing， 211167， China）

Abstract： In order to develop a new generation of innovative scientific and technological talents， and make the quality of electronic practice as the core， combined with the actual situation of our college itself， for the current problems and shortcomings in the electronic practice， some thinking suggestions is proposed， and in practice we introduce powerful foreign resources， which greatly play an active role in electronic practice.

Keywords： Electronics practice； Innovative talents； Practice teaching

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的興起，創(chuàng)新型科技人才的培養(yǎng)成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外高校人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)。針對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，近幾年來(lái)，人們對(duì)高校教學(xué)的方方面面進(jìn)行了深入的研究、探索和改革。

電子實(shí)習(xí)作為實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在高校的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用，因此有關(guān)電子實(shí)習(xí)方面的思考、探索和改革勢(shì)在必行 [1]。

為了充分發(fā)揮電子實(shí)習(xí)的作用，提高實(shí)踐性教學(xué)質(zhì)量，更好地推進(jìn)和加強(qiáng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。本文針對(duì)通信學(xué)院電子實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀，提出了一些新的思路和方法，同時(shí)在實(shí)踐環(huán)節(jié)引入了國(guó)外的教育教學(xué)資源，進(jìn)一步完善了電子實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、高校電子實(shí)習(xí)的作用

1.1實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要一環(huán)

近幾年來(lái)，實(shí)踐性教學(xué)越來(lái)越被人們重視，電子實(shí)習(xí)作為實(shí)踐教學(xué)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它的作用不容忽視。另外，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，需要在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，在實(shí)踐環(huán)節(jié)中發(fā)揮其創(chuàng)造性，電子實(shí)習(xí)的好壞，直接反映著學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，因此電子實(shí)習(xí)作為實(shí)踐環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，在實(shí)踐中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

1.2學(xué)生畢業(yè)前的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，使得大學(xué)生就業(yè)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，學(xué)生的就業(yè)壓力越來(lái)越大。為了更好地定位學(xué)生的喜好，讓他們深入地了解自己，電子實(shí)習(xí)作為學(xué)生畢業(yè)前的一次“實(shí)戰(zhàn)演習(xí)”，能讓學(xué)生在實(shí)習(xí)中，通過(guò)實(shí)際的訓(xùn)練項(xiàng)目，了解自己的興趣及愛(ài)好，為后續(xù)的工作定位做好準(zhǔn)備，從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，電子實(shí)習(xí)成為學(xué)生的一次實(shí)際練兵，為將來(lái)自己的工作定位及興趣愛(ài)好做了一次現(xiàn)實(shí)的鋪墊。

1.3激發(fā)學(xué)生熱情，使得理論和實(shí)踐強(qiáng)力結(jié)合

經(jīng)過(guò)幾年的學(xué)習(xí)，有些學(xué)生對(duì)自己理論知識(shí)的學(xué)習(xí)缺乏認(rèn)識(shí)，有一些課程學(xué)習(xí)后，無(wú)法和具體的現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)物相對(duì)應(yīng)，甚至很多學(xué)生不知道所學(xué)的理論知識(shí)用在哪里，有何用處。

通過(guò)電子實(shí)習(xí)，讓學(xué)生把理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，深入理解理論知識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)合，當(dāng)從枯燥的理論學(xué)習(xí)中找到了真正的應(yīng)用時(shí)，勢(shì)必能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為今后專業(yè)能力的培養(yǎng)和從事生產(chǎn)技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)。

二、電子實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容

電子實(shí)習(xí)是通信工程各專業(yè)本科學(xué)生的一門(mén)實(shí)踐教學(xué)必修課，它的目的在于通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使學(xué)生實(shí)際接觸常用電子元器件、電子材料及電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念及生產(chǎn)實(shí)際，了解生產(chǎn)工藝的一般知識(shí)和掌握最基本的焊接、組裝產(chǎn)品的技能，了解產(chǎn)品生產(chǎn)線的工藝流程和基本管理知識(shí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。電子實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

2.1電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程

在這一環(huán)節(jié)，主要讓學(xué)生了解電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，學(xué)會(huì)使用電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常用的輔助軟件，在了解電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的有關(guān)元器件基本特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要過(guò)程。這里主要以汽車電子產(chǎn)品為例，特別關(guān)注的是標(biāo)準(zhǔn)TS16949在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、過(guò)程設(shè)計(jì)、變更、各種實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及其作用等。

2.2印刷線路板的生產(chǎn)過(guò)程

首先，了解印刷線路板的生產(chǎn)過(guò)程，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解多層印刷線路板的生產(chǎn)過(guò)程。在這一環(huán)節(jié)中，需要學(xué)生掌握印刷線路板有關(guān)的助焊、阻焊要求，了解電子產(chǎn)品焊接的基本知識(shí)，熟悉焊接工藝，了解SMT和THT生產(chǎn)線。進(jìn)一步地，要求學(xué)生學(xué)習(xí)電子元器件的測(cè)試與選擇，主要是掌握手工焊接技術(shù)，能熟練操作，進(jìn)行焊接技術(shù)的訓(xùn)練。

2.3電子產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備過(guò)程

通過(guò)調(diào)查與了解，掌握電子產(chǎn)品有關(guān)元器件的供貨狀態(tài)，學(xué)會(huì)電子產(chǎn)品有關(guān)元器件使用前的檢驗(yàn)、篩選方法，熟悉并了解各種電子產(chǎn)品有關(guān)元器件使用前管腳的功能。進(jìn)一步地，要求熟悉常用電子元器件的類別、型號(hào)、規(guī)格和性能，會(huì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查閱電子元器件參數(shù)，進(jìn)而能正確識(shí)別和選用電子元器件。

2.4電子產(chǎn)品的部件生產(chǎn)過(guò)程

這一環(huán)節(jié)中，主要要求學(xué)生了解SMT與THT的基本知識(shí)與生產(chǎn)流程，掌握電子產(chǎn)品的板件生產(chǎn)中的生產(chǎn)設(shè)備的功能、特點(diǎn)以及工作原理，了解電子產(chǎn)品的板件生產(chǎn)中的不同焊接的區(qū)別，同時(shí)注意區(qū)分電子產(chǎn)品的板件生產(chǎn)中的不同工藝的適用對(duì)象，熟悉電子產(chǎn)品的板件生產(chǎn)后的檢驗(yàn)方法，同時(shí)掌握簡(jiǎn)單的操作。

另外，要求掌握常用電子元器件基本測(cè)試方法，熟練使用萬(wàn)用表等檢測(cè)元器件的檢測(cè)儀器。

2.5電子產(chǎn)品的整機(jī)安裝調(diào)試過(guò)程

基于上述實(shí)習(xí)過(guò)程之后，這里需要完成電子實(shí)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)：電子產(chǎn)品的整機(jī)安裝調(diào)試環(huán)節(jié)。在這一過(guò)程中，首先，需要了解電子產(chǎn)品生產(chǎn)不同部件組裝的一般過(guò)程，熟悉一般開(kāi)關(guān)、按鈕等器件的安裝方法。其次，需要熟悉電子產(chǎn)品機(jī)框等非電子部件的要求，并初步掌握電子產(chǎn)品內(nèi)部聯(lián)線的處理方法。再者，需要掌握電子產(chǎn)品最終調(diào)試檢驗(yàn)過(guò)程，熟悉電子產(chǎn)品的配套說(shuō)明材料，了解電子產(chǎn)品裝箱過(guò)程。

總體來(lái)說(shuō)，這一部分主要掌握簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品整機(jī)組裝、調(diào)試與檢驗(yàn)，能根據(jù)電子線路圖和工藝文件，獨(dú)立完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的組裝、調(diào)試及檢驗(yàn)，進(jìn)而了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的基本流程，樹(shù)立“質(zhì)量”和“標(biāo)準(zhǔn)”是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)基石的理念。

三、高校電子實(shí)習(xí)方面的思考與實(shí)踐

電子實(shí)習(xí)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，需要有其獨(dú)特的教學(xué)方法和手段，才能切實(shí)保證該實(shí)習(xí)在技術(shù)方法和執(zhí)行效果上有一定的先進(jìn)性[2]。

為了提高對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)、實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這里對(duì)電子實(shí)習(xí)的內(nèi)容提出了一些具體的改進(jìn)方案，并在近幾屆實(shí)際的電子實(shí)習(xí)中進(jìn)行了實(shí)踐。

3.1以學(xué)生為本，制定詳細(xì)的實(shí)習(xí)計(jì)劃

根據(jù)通信學(xué)院的專業(yè)特征及課程設(shè)置情況，通過(guò)調(diào)查和了解方式，及時(shí)地掌握了學(xué)生對(duì)前序理論知識(shí)的掌握程度，同時(shí)了解學(xué)生的興趣點(diǎn)及迷惑點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，制定詳細(xì)的針對(duì)本專業(yè)學(xué)生的電子實(shí)習(xí)計(jì)劃，這樣確保了電子實(shí)習(xí)的有的放矢，因材施教，為電子實(shí)習(xí)的順利完成做好了鋪墊。

3.2多種教學(xué)模式相結(jié)合的實(shí)習(xí)方式[3]

電子實(shí)習(xí)是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，但是不能單純地采用實(shí)踐方式，把學(xué)生進(jìn)入實(shí)習(xí)場(chǎng)地，進(jìn)行完全的實(shí)踐教學(xué)。這里仍然需要多種教學(xué)模式相結(jié)合的方式。

（1）理論講解：結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，在現(xiàn)場(chǎng)，針對(duì)實(shí)際的儀器進(jìn)行基本原理的講解和操作方法的演示。

（2）操作練習(xí)：采用教師指導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立操作的方式，在教師的有序監(jiān)督下完成具體的實(shí)習(xí)任務(wù)。

（3）創(chuàng)新練習(xí)：教師提出設(shè)計(jì)目標(biāo)，讓學(xué)生按指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、檢測(cè)，在基本要求的基礎(chǔ)上，發(fā)揮其創(chuàng)新思維保質(zhì)保量地完成實(shí)習(xí)任務(wù)。

3.3尋找好的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的興趣

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)最大的推動(dòng)力，在電子實(shí)習(xí)中，只要找到好的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，能把學(xué)生的興趣和愛(ài)好激發(fā)起來(lái)，主動(dòng)融入到實(shí)習(xí)中，那么電子實(shí)習(xí)就取得了事半功倍的效果。

目前，大多數(shù)學(xué)生對(duì)一個(gè)現(xiàn)代電子產(chǎn)品，特別是汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)遵循的標(biāo)準(zhǔn)和方法，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試很感興趣，通過(guò)實(shí)習(xí)，學(xué)生了解到了現(xiàn)代電子產(chǎn)品的完整研發(fā)生產(chǎn)過(guò)程。

3.4借助于國(guó)外的教育資源，引發(fā)危機(jī)感

通過(guò)通信學(xué)院與荷蘭薩克遜大學(xué)的聯(lián)合培養(yǎng)模式，借助于國(guó)外的教學(xué)資源，為電子實(shí)習(xí)注入了新的血液。在通信學(xué)院，我們邀請(qǐng)荷蘭薩克遜大學(xué)的專職教師，采用理論和實(shí)踐結(jié)合的方式，帶領(lǐng)學(xué)生完成了一個(gè)咖啡壺的設(shè)計(jì)及完成過(guò)程，讓學(xué)生感受到了國(guó)外教學(xué)模式的差異，從而具有學(xué)習(xí)的危機(jī)感，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，認(rèn)識(shí)到學(xué)以致用的重要性。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電子實(shí)習(xí)作為高校實(shí)踐教學(xué)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在實(shí)際中發(fā)揮著極大的作用。合理的實(shí)習(xí)規(guī)劃、良好的實(shí)習(xí)項(xiàng)目確實(shí)是電子實(shí)習(xí)中的核心部分，因此只有加強(qiáng)電子實(shí)習(xí)的思考、探索和改革，才能更好地發(fā)揮電子實(shí)習(xí)的作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 朱朝霞.電子實(shí)習(xí)開(kāi)放式教學(xué)新模式探索與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（4）： 57-59.

第8篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路 故障 測(cè)試

中圖分類號(hào)：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）02-0087-01

在進(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中一定要進(jìn)行電路的故障診斷，這樣對(duì)于芯片模板上出現(xiàn)的缺陷可以及時(shí)修復(fù)，開(kāi)始建立故障冗余系統(tǒng)；可以有效的改進(jìn)生產(chǎn)工藝，更好的分析故障檢測(cè)方法，進(jìn)而使芯片的產(chǎn)量、質(zhì)量和可靠性都得到提升。傳統(tǒng)數(shù)字電路的故障診斷常常用常規(guī)儀表及傳統(tǒng)的人工進(jìn)行分析的，所以在診斷定位上就會(huì)難度增加、周期變長(zhǎng)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)和生產(chǎn)數(shù)字電路的速度嚴(yán)重降低。所以，設(shè)計(jì)數(shù)字電路故障診斷系統(tǒng)，可以有效地提升當(dāng)下數(shù)字電路故障診斷的效率。

1 討論故障產(chǎn)生的主要原因

1.1 數(shù)字電路的故障

數(shù)字電路故障就是在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)接觸不良、電器元件損壞等原因，造成導(dǎo)線短路、假焊、虛焊等現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)電路邏輯功能的錯(cuò)誤，發(fā)生電路故障[1]。以組合邏輯電路而言，必須按照真值表的要求來(lái)進(jìn)行工作，否則就是電路出現(xiàn)了故障；而就時(shí)序邏輯電路來(lái)說(shuō)，必須按照時(shí)序的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖就行工作，否則就是電路出現(xiàn)了故障。

1.2 故障主要原因的產(chǎn)生

（1）元器件參數(shù)的改變。由于電子元器件隨著不斷地使用，就會(huì)導(dǎo)致老化和參數(shù)性能下降，有的是在溫度變化時(shí)改變了參數(shù)性能。（2）信號(hào)線故障。在電路板電路受到外界影響時(shí)，信號(hào)線就會(huì)損壞出現(xiàn)短路和斷路。（3）電路元器件出現(xiàn)不良接觸。這種問(wèn)題是最常見(jiàn)的，在工作中如果發(fā)生虛焊或者焊點(diǎn)被氧化，就會(huì)導(dǎo)致電路板故障的發(fā)生。（4）不健全的工作環(huán)境。一旦工作環(huán)境達(dá)不到設(shè)備所要求時(shí)，如濕度、溫度及電磁環(huán)境等，無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)備的正常工作。（5）超出使用期。就是在使用過(guò)程中超出期限，導(dǎo)致元器件的老化，降低了性能指標(biāo)，所以就會(huì)增加設(shè)備的故障率[2]。

2 邏輯故障組成

邏輯故障包括永久故障和暫態(tài)故障。其中的永久故障就是故障出現(xiàn)之后，只有人為修復(fù)可以清除故障，除此之外故障會(huì)長(zhǎng)久存在。包括很多的靜態(tài)故障。例如固定電平故障、橋路故障、固定開(kāi)路故障。而暫態(tài)故障也能叫做軟故障，這種故障的發(fā)生是因?yàn)樵骷陨砘蛘呤请娐纷陨泶嬖诘娜菹薹浅Ｐ《鴮?dǎo)致電路不穩(wěn)定。

3 數(shù)字電路故障測(cè)試的基本方法

3.1 故障的檢測(cè)

（1）直觀檢測(cè)法。這種方法就是通過(guò)直觀的觀察來(lái)推斷出故障出現(xiàn)的大體部位。我們?cè)谶M(jìn)行檢測(cè)時(shí)可以咨詢用戶，就會(huì)知道出現(xiàn)了什么樣的現(xiàn)象，這樣就可以快速的進(jìn)行檢測(cè)省去了很多不必要的麻煩。我們可以在檢測(cè)時(shí)直接觀察設(shè)備是否出現(xiàn)元器件的破損，導(dǎo)線是否斷開(kāi)或者短接，或者其它設(shè)備出現(xiàn)什么狀況，來(lái)檢測(cè)出故障在什么地方。一旦電路電流或者電壓過(guò)大時(shí)，在電路中的一些器件就會(huì)出現(xiàn)異味，我們通過(guò)嗅覺(jué)就會(huì)感知到在什么地方出現(xiàn)了故障。當(dāng)一些電子元器件的外殼熱度過(guò)高時(shí)，我們通過(guò)觸摸就會(huì)找到這類損壞的元器件，從而發(fā)現(xiàn)電路產(chǎn)生的故障。最后我們可以直接的用專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備測(cè)試診斷電路，來(lái)檢測(cè)出是否存在故障，如果存在給其進(jìn)行定位。（2）順序檢測(cè)法。這種方法分為兩種，其一就是由輸入級(jí)開(kāi)始逐漸向輸出級(jí)進(jìn)行檢查，這就需要我們?cè)谳斎攵思尤霗z測(cè)信號(hào)，開(kāi)始以該信號(hào)為主逐漸向輸出端進(jìn)行檢測(cè)，最終來(lái)找出電路所存在的故障[3]。其二就是由輸出級(jí)開(kāi)始逐漸向輸入級(jí)進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)信號(hào)不對(duì)的情況，就開(kāi)始由故障級(jí)向一級(jí)檢測(cè)，最終到發(fā)現(xiàn)正常信號(hào)截止。（3）比較法。在檢查故障時(shí)，這也是一種常用的方法。想要快速的發(fā)現(xiàn)所存在的故障，通常的方法就是把故障電路重要的關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)試參數(shù)和同類型電路在正常工作時(shí)所得到的檢測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，最終檢測(cè)出故障所在。（4）替代法。如果說(shuō)有的時(shí)候我們?cè)跀?shù)字電路中很難找到出現(xiàn)的故障，這個(gè)時(shí)候我們就應(yīng)該想到應(yīng)用替代法測(cè)出數(shù)字電路中的故障。什么是替代法？簡(jiǎn)單地說(shuō)，替代法就是我們將數(shù)字電路中的電子元器件替代掉，應(yīng)用一些同等型號(hào)，但是在品質(zhì)上卻高于原有電路中出現(xiàn)的器件，之后換上這些高品質(zhì)器件之后，來(lái)檢查電路是否可以進(jìn)行正常的工作。前提是我們?cè)诓捎锰娲ㄟM(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)故障時(shí)，一定要在電路斷電的時(shí)候換上各種元器件，用以保證安全。上述四種方法就是在檢測(cè)數(shù)字電路故障時(shí)常用到的常規(guī)方法。

3.2 邏輯故障的檢測(cè)

在數(shù)字電路中產(chǎn)生的邏輯故障中，我們可以建立起故障的模型，之后通過(guò)該模型研究算法，產(chǎn)生測(cè)試向量，完成故障的檢測(cè)。這里我們就以在邏輯故障中出現(xiàn)的單固定故障為例。由于邏輯故障中存在著單固定故障，而這種故障模型是數(shù)字電路測(cè)試中使用最多的一種門(mén)級(jí)故障模型。這種故障可以含蓋數(shù)字CMOS電路一半以上的制造故障。在測(cè)試這種故障時(shí)，首先我們應(yīng)該建立故障模型，之后根據(jù)這種故障模型生成測(cè)試向量。在組合邏輯電路中，以早期提出的經(jīng)典算法D算法為主，完成測(cè)試向量的自動(dòng)生成。而在時(shí)序邏輯電路中，我們將以較為了解的門(mén)級(jí)時(shí)序電路的ATPG系統(tǒng)完成測(cè)試向量的覆蓋率。之后我們通過(guò)不斷地分析測(cè)試向量對(duì)故障的覆蓋情況，從而來(lái)進(jìn)一步的提高故障的覆蓋率。最終實(shí)現(xiàn)單固定故障模型的完整建立，解決故障的檢測(cè)工作[4]。之后再以此種模型來(lái)對(duì)多固定故障進(jìn)行測(cè)試。最終實(shí)現(xiàn)邏輯故障的檢測(cè)。

3.3 波形檢測(cè)法

在脈沖電路當(dāng)中，我們還可以用波形檢測(cè)的方法對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)。首先在檢測(cè)時(shí)選擇一個(gè)良好的示波器，之后開(kāi)始對(duì)電路各級(jí)在輸出端所輸出的波形進(jìn)行檢測(cè)，最后在示波器上面觀察并記錄出現(xiàn)的波形是否正常，最終來(lái)完成電路故障的測(cè)試。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要簡(jiǎn)單的介紹了數(shù)字電路出現(xiàn)的故障及故障檢測(cè)方法。在電子電路發(fā)展的今天數(shù)字電路得到了飛速的發(fā)展。為了更好的使數(shù)字電路應(yīng)用到現(xiàn)代電路中。對(duì)于可能出現(xiàn)的故障應(yīng)及時(shí)的做出檢測(cè)。更好的完善數(shù)字電路，使數(shù)字電路進(jìn)一步發(fā)展，適應(yīng)現(xiàn)代科技要求。

參考文獻(xiàn)

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[2]吳翠娟.現(xiàn)代大型設(shè)備故障智能診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].電子技術(shù)用，2003.

第9篇

關(guān)鍵詞：納米；電子技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

進(jìn)入第二十一世紀(jì)以來(lái)，專家們認(rèn)識(shí)到，納米技術(shù)將作為科學(xué)技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，為納米技術(shù)的深入研究，納米電子技術(shù)可能帶來(lái)革命性的突破，新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。納米電子元件的速率非常高，可用于高度集成的器件，且能耗低，具有一定的節(jié)能效果，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)領(lǐng)域，已成為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。目前，納米電子技術(shù)的研究還不夠深入，應(yīng)用還不夠，但納米電子技術(shù)具有很強(qiáng)的應(yīng)用潛力和較強(qiáng)的應(yīng)用前景。目前，對(duì)納米電子技術(shù)產(chǎn)品的研究主要包括納米電子器件和納米電子材料，這些產(chǎn)品不僅功能齊全，而且性能良好。

1 納米電子技術(shù)產(chǎn)生的概述

1.1 納米技術(shù)產(chǎn)生的背景

1.1.1 微電子技術(shù)遇到挑戰(zhàn)

20世紀(jì)有很多重大的發(fā)明，電子器件是其中對(duì)我們生活和工作最具有深遠(yuǎn)影響的發(fā)明之一。集成電路芯片的發(fā)展基木上遵循了摩爾定律，即每隔3年集成度增加4倍，特征尺寸縮小2倍微電子產(chǎn)業(yè)已沿著摩爾軌道運(yùn)行了30余年。

21世紀(jì)微電子技術(shù)仍在快速發(fā)展，但是它遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著電子元件尺寸的不斷縮小，集成電路的集成度也要求越來(lái)越高，在未來(lái)若干年如何制造出具有更低功率消耗、更低成木、更小尺寸及更穩(wěn)定更好性能的半導(dǎo)體芯片就成了擺在我們而前的當(dāng)務(wù)之急。

1.1.2 納米電子技術(shù)的產(chǎn)生

為了能夠產(chǎn)生較低的功耗，降低到木材，更小的尺寸和更穩(wěn)定的半導(dǎo)體芯片的電子器件的性能更好的納米器件和納米電子技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它解決了微電子技術(shù)的問(wèn)題：納米電子器件不僅是微電子器件的尺寸進(jìn)一步減小，更重要的是他們的工作將取決于器件的量子特性，所以他們也被稱為量子器件。它主要是通過(guò)對(duì)電子波相位的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)一定的功能，因此，量子器件具有較高的響應(yīng)速度和較低的功耗，將從根本上解決日益嚴(yán)重的功耗問(wèn)題。

1.2 納米電子技術(shù)的定義

納米電子技術(shù)是一種新的科學(xué)技術(shù)，作為現(xiàn)代物理學(xué)和先進(jìn)工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用的產(chǎn)物，是納米技術(shù)和電子技術(shù)的產(chǎn)物，其最終目的是實(shí)現(xiàn)人類可以根據(jù)自己的意志來(lái)進(jìn)行單原子操縱，納米電子產(chǎn)品包括納米電子器件和電子材料。

2 納米電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 納米電子材料的應(yīng)用

目前大多數(shù)納米材料包括：納米硅薄膜、納米硅材料以及納米半導(dǎo)體材料。其中，納米硅材料最具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，非常符合新世紀(jì)人類對(duì)電子技術(shù)的發(fā)展需求。硅電子材料的技術(shù)相較于其他材料的優(yōu)勢(shì)在于：

1.能耗低、準(zhǔn)確可靠、運(yùn)行時(shí)間較短、不易受外界的環(huán)境影響。

2.得益于科技的保證和不斷地開(kāi)發(fā)研究應(yīng)用，使得其成本價(jià)錢(qián)有所降低。

3.由于其短距離的分子間距，使得硅電子材料在運(yùn)行過(guò)程中，反應(yīng)速度很快，這就從另一方面降低了材料能耗，提高工作效率。

2.2 納米電子元件的應(yīng)用

納米電子元件問(wèn)世之前，電子元件經(jīng)過(guò)了集成元件、超大規(guī)模集成元件兩個(gè)發(fā)展歷程，因此，納米電子元件是在“兩位前輩”的發(fā)展基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。

隨著集成規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電子元件的尺寸卻要越做越小，要達(dá)到納米尺寸的范圍（0.1-100nm），例如剛剛面試的單電子晶體管，它的一個(gè)電子信號(hào)就代表了一位信息的數(shù)據(jù)，意思就是晶體管的尺寸要小到極致，從而顛覆了現(xiàn)代電子技術(shù)的高集成、高速度下，一定要高能耗的格局。

2.3 納米電子技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)

納米電子技術(shù)的發(fā)展有助于細(xì)微部位的研究，而這些細(xì)微之處通過(guò)普通顯微

鏡是無(wú)法做到的，納米電子技術(shù)的應(yīng)用還能有助于納米傳感器的發(fā)明，通過(guò)納米傳感器可以觀察到生化反應(yīng)的各種不同的化學(xué)信息以及電化學(xué)信息。

納米電子學(xué)作為新技術(shù)交叉口的生物醫(yī)學(xué)和電子技術(shù)，具有極大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值，其研究潛力是無(wú)限的。結(jié)合生物醫(yī)學(xué)電子作為生物醫(yī)學(xué)和電子的兩大主題，在生物醫(yī)學(xué)電子設(shè)備的集成和小型化方向的研究有很大的發(fā)展空間，本研究主要是基于微電子器件的發(fā)展，當(dāng)器件的規(guī)模發(fā)展到原子或分子水平的大小，人們對(duì)于微小生物的研究將進(jìn)入一個(gè)前所未有的新階段。

3 納米電子技術(shù)的未來(lái)展望

3.1 新型電子元器件

電子元器件技術(shù)將會(huì)在未來(lái)10至20年飛速發(fā)展，而市場(chǎng)對(duì)新型的電子元器件在不斷提出要求，電子元器件技術(shù)將需要不斷適應(yīng)市場(chǎng)的要求，走向?qū)嵱眯浴坞娮悠骷⒐舱袼泶╇娮悠骷⒓{米場(chǎng)效應(yīng)晶體管、納米尺度MOS器件、分子電子器件、自旋量子器件、單原子開(kāi)關(guān)等新型信息器件的研究將不斷取得突破，促使納米電子技術(shù)向著延續(xù)、擴(kuò)展摩爾定律和超越CMOS的方向發(fā)展，大規(guī)模納米集成電路將初步實(shí)現(xiàn)，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算機(jī)發(fā)展等產(chǎn)生重大影響。

3.2 石墨烯

石墨烯是質(zhì)地堅(jiān)硬且非常薄的一種納米材料，它在常溫下傳遞電子的速度，比一般導(dǎo)體都快。正是由于它具有這樣的特點(diǎn)，對(duì)石墨烯的研究與開(kāi)發(fā)更具意義。大家都知道，電子和原子碰撞會(huì)產(chǎn)生能量，這就是一般的導(dǎo)體釋放能量的方式。但同時(shí)我們可以看到，這樣釋放能量的方式也是能量的浪費(fèi)。可石墨烯不同于一般的導(dǎo)體，它具有異常的特性，使得能量不會(huì)在碰撞中耗損。據(jù)專家預(yù)計(jì)，2020年左右將研制成功性能優(yōu)異的石墨烯材料和晶體管，并解決其互連和集成等技術(shù)問(wèn)題；2030年左右可研制成功石墨烯系統(tǒng)芯片，并形成規(guī)模化生產(chǎn)。這將使碳基COMS取代長(zhǎng)期占據(jù)集成電路主導(dǎo)地位的硅基CMOS，引發(fā)集成電路領(lǐng)域發(fā)生革命性的變化。

3.3 碳納米管

碳納米管是一種一維的納米材料，整體重量輕和完美的六邊形構(gòu)成是它的特點(diǎn)，由于它具有這樣的特點(diǎn)也導(dǎo)致了它異于一般導(dǎo)體優(yōu)勢(shì)：良好的力學(xué)性能（金剛石的強(qiáng)度卻又有極大的柔韌度）；良好的導(dǎo)電性能；良好的傳熱性能；良好的光學(xué)性能和儲(chǔ)氫性能。碳納米管在納米電子方面有著非常重要的用途，是場(chǎng)效應(yīng)晶體管和單電子器件的一種具有發(fā)展前途的重要材料，以實(shí)現(xiàn)集成電路高速且耗能低的目標(biāo)。

3.4 憶阻器

憶阻器顧名思義就是記憶電阻器，是繼電阻器、電容器、電感元件之后的第四種電子元件。憶阻器是一種基于模擬信號(hào)的非線性動(dòng)態(tài)納米元件，可以構(gòu)成交叉開(kāi)關(guān)，且其材料可以與CMOS工藝兼容。憶阻器體積小、功率低、不受輻射影響，特別是用憶阻器實(shí)現(xiàn)的器件可兼有運(yùn)算和存儲(chǔ)功能，被認(rèn)為是替代硅芯片、延續(xù)摩爾定律的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

4 總結(jié)

納米電子技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，其影響力是深遠(yuǎn)的，所以在這個(gè)特殊的階段，我們需要抓住這個(gè)好機(jī)會(huì)，集中優(yōu)勢(shì)力量，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，在納米電子學(xué)、前沿捕捉納米電子技術(shù)，我國(guó)的信息技術(shù)得到了更新和升級(jí)，加快了發(fā)展步伐。

面對(duì)上述的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)前景，我們可以看到，它是一種具有巨大潛力、應(yīng)用廣泛、產(chǎn)品性能優(yōu)良、符合人類未來(lái)需求的科學(xué)技術(shù)。如果它能應(yīng)用于其他科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，將促進(jìn)我國(guó)新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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