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1微電子工藝清洗技術的理論研究
在微電子元器件的制造過程當中，由于其體積小、制造過程復雜等眾多客觀原因存在，將會很有可能導致微電子元器件在其步驟繁瑣的制造過程當中受到污染。這些污染物質通常會物理吸附或者是化學吸附等多種方式在電子元器件生產過程當中吸附在其表面。比如說，硅膠材質的硅片在其制造過程中污染物質通常會以離子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。這些污染物質還有可能存在于硅片自身的氧化膜當中。產生這一現象的原因并不奇怪，這是由于這些污染物質破壞掉了硅片表面的化學鍵，從而導致了在其表面形成了自然的力場，讓眾多污染物質輕松吸附或者直接進入到硅片的氧化膜當中。在產生這種現象之后，要清洗硅片就非常困難了。在清洗過程中，既要保持不能去破壞硅片的結構，又要保持能夠對污染物質進行徹底的清洗，以便其對產品結構當中的其他元器件產生污染，這一問題就變得非常棘手，愈發困難了。在當前微電子行業的大多企業或是研究所講微電子的清洗技術兩類：一種叫做濕法清洗；另一種叫做干法清洗。這兩種技術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鍵的基礎上祛除電子元器件表面或是氧化膜內存在的污染物和雜質。
2微電子工藝清洗技術的現狀研究
由于我國行業的發展更重視對服務業的發展和我國微電子行業的起步和發展較晚，從而致使當前我國微電子工藝的清洗技術比較落后，并且存在諸多的問題。
2.1濕法清洗技術研究
濕法清洗這一技術，是由上個世紀六十年代的一名美國科學家所研究發明出來的。這種方法主要是通過利用化學溶劑同有機溶劑和被清洗的微電子元器件之間發生化學反應，然后再利用多種技術手段，如：超聲波技術去污；采用真空去污技術等多種技術手段。最終，利用這些步驟實現對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中還需要用到種類不一的化學試劑。這些化學試劑主要包括氫氧化銨和過氧化氫以及硫酸等物質。氫氧化銨主要是被利用于對污染程度不是非常嚴重的電子元器件的清洗，或者是作為清洗第一部的化學試劑。其能夠在控制的溫度下、濃度下以及化學反應所經歷的時間下等多種條件下，利用化學反應去腐蝕電子元器件的表面污染物質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控制的，因此其對人員的技術和企業電子清洗設備的要求也是很高的，如果不能對整個過程實現嚴密的監控，將會對電子元器件造成損害。過氧化氫在清洗過程當中主要是被利用于對電子元器件的襯底進行清洗，通過清洗襯底上所附著的金屬化合物質或者是絡合物質。最后一種化學試劑（硫酸）在清洗過程當中扮演著非常重要的角色。在使用硫酸對被清洗電子元器件進行清洗過程中必須采用雙氧水這一化學試劑來減少其反應的時間，并且降低硫酸的濃度、反應時候的溫度，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重的現象發生。以免讓硫酸對電子元器件造成損害。濕法清洗技術在眾多清洗技術當中是比較有效的一種技術，但是其依靠化學反應的客觀因素，讓其很有可能造成化學物質殘留從而導致電子元器件被腐蝕的現象。
2.2干法清洗技術研究
干洗技術相對于濕洗技術來說其避免了使用化學試劑，從而大大減少了化學物質殘留導致電子元器件腐蝕的現象發生。干洗技術主要是采用等離子、氣相等清洗技術方式對電子元器件的金屬化合物和絡合物進行清洗。對于采用等離子技術為主的干洗技術，其具有殘留物質少、操作難度低等技術性特點，并且在微電子元器件的清洗行業當中其研究最早、技術較為成熟，從而在當前我國微電子行業的應用最為廣泛。但是，等離子技術也存在一定的弱點，就是其無法完全祛除存留于微點電子元器件表面的污染物。而氣相技術的應用相對于等離子技術來說是非常少的，主要原因在于其花費時間長、成本高，并且在采用氣相技術清洗過程主要是被應用于硅片元器件的清洗，對于其他元器件的適用程度較低。
3對微電子清洗技術的展望
從上文的分析當中可以發現，就我國企業當前的資金、人力等現狀來說，我國在微電子清洗工藝當中，應當采用干洗技術當中的等離子技術。這種微電子工藝清洗技術不需要進行二次清洗，就能夠達到超過其他技術操作之后的結果。而對于其單次清洗過后殘留的金屬混合物來說，可以在繼續采用其他清洗方式減少其污染物質含量，從而在保證電子元器件質量前提下在較短時間內較低微電子污染物的含量。
在我國當前的微電子清洗行業當中，干洗技術當中的等離子技術雖然應用廣泛，但是受到我國企業實力等原因更多的企業仍在采用成本更低的濕洗技術。對于干洗技術由于發展較晚，依舊被更多的企業作為濕洗技術的輔助技術來使用。鑒于干洗技術更能保證產品質量、更加具有效率等優點，我國應當對干洗技術的研究引以重視，并對研究所干洗技術研發給予政策指引、資金支持，從而減少濕洗技術對自然環境的污染，促進我國社會主義綠色經濟發展。作者相信并堅信，在未來我國微電子工藝清洗技術將會伴隨著我國國家實力、教育改革進行的推進不斷發展，從而解決微電子元器件清洗困難的現狀。
參考文獻
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[3]梁齊，楊明武.微電子工藝實驗教學模式探索[J].實驗室科學，2008（01）.
作者簡介
溫曉霞（1984-），女，碩士學位?，F在廣東海洋大學寸金學院從事電子工程教學工作。
作者單位
廣東海洋大學寸金學院廣東省湛江市524094
電子信息產業新規律推動發展
電子信息產業發展的逐級遞增規律表明，電子元器件技術的每一次創新突破，不僅使電子元器件產業本身產生一次跨越式發展，而且推動直接利用新型電子元器件的電子整機更新換代，使這些直接相關的電子整機產業實現更大的發展，進而帶動國家經濟與世界經濟走向繁榮。
比如集成電路技術的創新，使計算機從電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機、大規模集成電路計算機、超大規模集成電路計算機、光計算機發展到生物智能計算機，使收錄機從電子管收音機、留聲機、晶體管收音機、磁帶錄音機、隨身聽、MP3、MP4發展到MP5，使空調器從制冷空調器、冷熱空調器、交流變頻空調器發展到直流變頻空調器，使錄像機從磁帶錄像機、VCD、超級VCD、DVD、逐行掃描DVD發展到光盤錄像機等。由于片式電子元件技術的創新，使手機從模擬式手機、數字式手機發展到第三代多媒體手機。由于電光元件技術的創新，使電燈從白熾燈、日光燈、節能燈發展到LED(發光二極管)。由于電熱元件技術的創新，使電爐從電子爐、電烤箱、電磁爐、微波爐發展到光波微波爐。由于顯示器技術的創新，使電視機從黑白電視機、彩色電視機、平面直角電視機、超平電視機、純平電視機、逐行掃描電視機、逐點掃描電視機、背投電視機、PDP(等離子)電視機發展到LCD(液晶)電視機?？傊S著電子元器件技術的不斷創新，直接利用電子元器件新技術的電子新產品像開閘的潮水一樣奔涌而來，從而大大拓展了市場需求，帶動了經濟持續增長。
輻射聯動規律表明，電子元器件新技術具有巨大的關聯效應，一項電子元器件新技術往往開啟多個新市場，一個新市場往往又開創多種新職業，所產生的間接經濟效益更是驚人。比如網絡元器件技術的創新，就使互聯網新技術催生了網絡接入、網絡購物、網絡游戲、網絡廣告、電子商務、搜索引擎、綜合門戶、個人門戶、電子郵件、電子課件、電子圖書、網絡電話、網絡短信、網絡聊天(QQ)、網絡電視、網絡電影、即時通信等50多個新市場，而每個新市場都需要多種職業的群體為其服務。而且隨著一項新技術的不斷提高和社會的發展，新的市場還會不斷涌現，并且發展勢頭強勁。比如基于互聯網技術的博客、播客、威客就是如此。
技術新趨勢影響深遠
電子信息產業的內在發展規律決定了其基本特點和發展現狀，反過來，這些基本特點和發展現狀又對產業發展產生深遠影響，形成了產業發展的新趨勢。在新世紀，電子信息產業在關鍵技術、國際分工等方面將呈現以下新的發展趨勢。
微電子技術向系統集成方向發展，系統集成是21世紀初微電子技術發展的重點。在需求牽引和技術推動的雙重作用下，已經出現了將整個系統集成在一塊或幾塊芯片上的集成系統或系統集成芯片(SoC)。系統集成是微電子設計領域的一場革命。
計算機技術向多媒體和智能化方向發展，并行處理技術將迅速發展，計算機性能平均每兩年提高一個數量級。多媒體技術將使計算機、通信、家電融為一體。語言和手寫識別、數字圖像交互等智能化技術會快速發展。
網絡技術向多業務、高性能和大容量方向發展，IP業務將呈爆炸式增長態勢，寬帶綜合業務數字網、超高速因特網將成為未來網絡技術發展的重點。極大降低網絡傳輸成本、向用戶提供無限帶寬、實現網絡多媒體實時通信的光通信網絡技術將取得長足發展。
通信技術向寬帶化、個性化和綜合化方向發展。低軌道衛星通信目前已經實用化;光纖傳輸技術使傳輸速度每3到4個月翻一番，傳遞活動畫面的通信業務已經實現;移動通信技術發展迅速，第三代移動通信系統國際標準已經推出，第三代手機已經問世;數字微波通信系統由標準同步數字系列(PDH)全面轉向同步數字系列(SDH);寬帶接入技術發展迅速，光纖主干網站接入帶寬已超過G級，因特網無線接入技術和藍牙技術日趨成熟;包交換、DWDM光傳輸、IP選路和Web應用已成為下一代寬帶網必須考慮的四大要素，ATM技術將與IP技術相互結合，取長補短。
關鍵詞：電子元器件 激光微細加工技術 設備應用
中圖分類號：TN605 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-00-01
隨著我國電子制造業的不斷發展與完善，傳統的制造加工工藝已經無法適應現代電子制造工藝的發展需求；與傳統的加工技術相比較，采取激光細微加工技術，具有加工效率高、能量密度高、熱影響較小、光束參數精確、非接觸加工等優勢，已經在電子工藝領域取得諸多進展，可更好地實現經濟效益與社會效益。
1 研究背景及意義
通過對電子元器件的激光微細加工技術與設備應用進行一定程度上的運用，我們希望能夠更為系統的了解這一技術，并將之與加工工藝有效結合，研制出激光加工設備，并有效的運用到工業生產中，以期提高生產效率，并對產品質量的穩定性與可靠性進行有效的保證，進而提高經濟效益與社會效益。通過該文的研究，能夠更為系統化的闡述激光微細加工技術，并將之投入到實際的生產中，不斷完善，具有重要的現實意義。
2 電子元器件激光微細加工技術與設備應用現狀
激光微細加工技術是多種技術的結合，主要包含了激光微細熔覆技術、激光微調技術、激光微連接技術以及激光標記技術。激光微細熔覆技術將固體或者半固體的功能材料作為相應的熔覆材料，采用連續或者脈沖激光對其進行輻射，從而促使熔覆材料內部、熔覆層與基材界面發生物理、化學作用，由此形成需要的機械零部件或者功能元器件；激光微調技術主要指的是對激光進行有效利用，并對電阻、電容、石英晶體、混合集成電路等主要參數進行有效微調的一種技術；激光標記技術則是有效利用高能量密度激光，然后在各種不同的物質表面產生光化學效應或表層物質蒸發，從而達到在物質表面留下永久標記目的的一種技術。
激光微細加工技術之所以能夠在電子工藝中得到廣泛的使用，并受到好評，主要歸功于其獨特的優越性，主要體現在如下幾個方面：①激光微細加工技術所需要的條件不是十分苛刻，比較容易滿足；②激光微細加工的對象十分廣泛，涉及的領域包括金屬、有機物、陶瓷等；③激光微細加工技術綠色環保，符合可持續發展要求；④智能化程度高，可控制性強；⑤激光微細加工是一種更精密的制造技術。在微細加工中對于微小元件、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，激光微細加工是唯一的不可替代的技術。
3 電子元器件的激光微細加工技術與設備應用方法及建議
3.1 聚合物導體漿料的應用
聚合物導體漿料的選擇十分重要，因為它會對導體能否發揮出良好的導電性能起到決定性的作用。一般情況下，聚合物導體漿料主要是由三個部分組成，分別是聚合物基體、導電材料以及添加劑。
①聚合物基體的選擇：較常使用的聚合物基體主要有環氧樹脂、有機硅、聚酰亞胺等。綜合比較這幾種聚合物基體，環氧樹脂具有附著力強、連接性能好的特點，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，同時為了對其連接能力進行有效的保證，最終選擇縮水甘油酯型環氧樹脂作為聚合物
基體。
②導電材料的選擇：一般情況下，導電材料按照材質大致分為三種：碳、金屬以及金屬氧化物。我們對其進行一定程度的對比分析，碳材料導電性能是三類中最不穩定的一種，在實際應用中會帶來較大的麻煩，不建議使用；而對于金屬氧化物來說，由于其本身的物理特征與化學特征，導致其導電性能相對較差，也不推薦選擇使用；因此，綜合比較三類導電材料，金屬材質的導電材料最為適宜，而在諸多金屬材質的導電材料中，又屬Cu和Ag存在較大優勢，不僅化學特征穩定、導電性能好，而且在價格方面也較為合理。為了質量的保證，最終選擇Ag作為導電材料。
③添加劑的選擇：添加劑的類型多種多樣，主要有以下幾種：預聚體、固化劑、稀釋劑、催化劑等。各種添加劑都存在優缺點，因此在使用中可以根據比例配合使用。
3.2 加工工藝的應用
在對加工工藝進行確定時，我們分別進行了引絲工藝試驗與短路工藝試驗。引絲工藝試驗見表1，短路工藝試驗見表2。
得出結論：電位器繞組引絲焊點可控制在3匝電阻絲（100 mm）以內；短路位置精確可控，偏差為±1 °，導電性能良好。
4 結語
通過該文的研究，實現了電子元器件的激光微加工，建立了相應的設備，并最終將其成功地應用到工業生產中，產生了顯著的經濟效益和社會效益。
參考文獻
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關鍵詞： 職校電類專業 電子線路 技能培養
職業技能培養是職業院校人才培養的重要任務，是學生進入工作崗位后盡快適應崗位技能要求的保證。對于職業院校電子信息、應用電子等電類專業，學生畢業后面向的初始崗位，很多都是電子產品制造企業的產品裝配、焊接、調試和質檢等，這就要求學生在校期間培養扎實的電子線路裝配與焊接技能。但是筆者在參與的多所職業院校學生的技能訓練、技能考核和競賽測評中發現，學生在電子線路裝配與焊接技能操作中存在不少問題，說明職業院校在對學生該項技能的培養方面不夠扎實。下面就職業院校電子信息、應用電子等電類專業，在學生的電子線路裝配與焊接技能訓練中存在的問題及增強學生技能培養效果的途徑進行探討。
一、目前職校電類專業學生電子線路裝接技能操作存在的問題
1.電子元器件的辨識與檢測。正確辨識電子元器件，利用萬用表對電子元器件進行檢測，這是進行電子線路裝接的基本技能操作。對于常見的電子元器件，例如電阻、電解電容、整流二極管、塑封高頻小功率三極管等，學生基本能夠辨識。但存在以下問題：不會通過色環法讀取電阻的阻值；對常見的無極性電容不熟悉，不會根據標注讀取電容的參數；不認識金屬封裝的三極管，不會用萬用表對三極管進行檢測等。
2.元器件引腳的處理。元器件在插裝前要對引腳進行浸錫、整形等操作。對于存在污垢、氧化等問題的引腳，要進行清理、浸錫；而對于表面整潔不存在氧化等影響焊接質量問題的引腳，不需要提前浸錫，直接焊接即可。許多學生在操作過程中不夠靈活，過于強調步驟的完整性，對于不需要處理的元器件引腳，要花費較長時間進行去除氧化層、浸錫等操作。
3.元器件的插裝。在元器件插裝操作中，學生出現的問題主要有：插裝順序混亂，應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、引腳插裝錯誤；元器件與印制板之間的間距過大或過小等。
4.印制電路板的焊接。印制電路板的手工焊接是學生從事電子線路板裝接工作必須掌握的技術，是影響電子線路能否正常工作的重要因素，也是衡量學生電子裝接技能水平的重要指標。對于手工焊接技術，學生出現的問題主要有：不能正確選擇合適焊接工具、焊劑和焊料，電烙鐵功率過大或過小，焊錫絲質量不符合要求；焊接操作不規范，用電烙鐵搬運焊錫，焊接時間過長或過短；焊點焊錫過少或過多，出現虛焊、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。學生在使用這些工具過程中，存在不會選擇合適的工具和工具操作不規范等問題。
二、電子線路裝接包含的主要技能要求
根據電子設備裝接工國家職業標準中級工工作能力要求，在電子線路裝接技能上主要有兩方面要求：
1.工藝準備。要求能識讀相關技術圖表，包括印制電路板裝配圖、工藝文件配套明細表、工藝文件裝配工藝卡、方框圖、接線圖、線扎圖、工藝說明、安裝圖等；要求選用電子產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，能對浸焊設備進行維護保養，能對導線預處理，能制作線扎，能測量常用電子元器件。
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，能進行簡單機械加工與裝配，能進行鉗工常用設備和工具的保養，能焊接功能單元，能壓接、繞接、鉚接、粘接，能操作自動化插接設備和焊接設備，能使用焊接工具手工焊接印制電路板，能對電子元器件引線浸錫。
職業教育要參考國家職業資格標準對學生進行基本技能和專業技能的培養，幫助學生在校學習期間考取相關國家職業資格證書，這既是衡量職業院校人才培養質量的標志，又為學生今后走上工作崗位打下堅實的基礎。針對國家職業資格標準的要求，以及對學生進行技能培訓存在較多問題的現狀，職業院校有必要研究好如何切實增強學生的技能培養效果。
三、提高學生電子線路裝接技能水平的幾種途徑
提高學生電子線路裝接技能水平是相關職業院校增強實踐教學效果，從而提高整個學校人才培養質量的一個方面。所以該項工作不僅由相關專業負責人、任課教師來完成，而且需要學校相關政策和教學條件的支持，在實際操作中需要考慮專業的生源情況、實踐教學條件、師資隊伍水平等因素。下面僅從相關專業負責人、任課教師的角度探討職業院校電類專業學生電子線路裝接技能培養途徑。
1.構建體現職業技能培養特色的課程體系結構，合理進行課程設置。相關專業的負責人和骨干教師，要充分進行專業的市場調研，明確專業的市場需求和企業崗位面向，合理設置專業人才培養目標，構建體現職業技能培養特色的課程體系結構，并進行合理的課程設置，突出綜合素質和職業能力培養，科學合理地制訂專業人才培養方案。在課程設置中，不僅要合理設置專業基礎課程和專業課程，還要設置綜合的校內和校外實訓項目。如果只是在專業基礎課程和專業課程中設置部分的實訓環節，而沒有綜合實訓項目的訓練，學生將只能了解部分技能操作要求，無法實現對所學技能熟練掌握和綜合運用。例如對于應用電子類專業學生，模擬電子技術、數字電子技術、電子產品制造工藝等課程都是一些專業基礎課程，在這些課程中學生將學習到部分專業知識和技能，但這些專業知識和技能都只是電子線路裝接技能培養的部分內容。我們可以在學期末安排幾周的集中綜合實訓項目，或安排貫穿整個學期的綜合實訓項目，例如多功能直流穩壓電源的組裝、實用擴音器電路組裝、多人搶答器組裝、數字電子鐘組裝和調幅收音機的組裝等實訓項目，都是比較好的實訓項目，這些項目不僅可以訓練學生對專業知識的綜合應用能力，還可以實現對學生電子線路裝接技能的綜合訓練。
2.改革教學模式，增強課堂教學效果。目前職業院校的生源質量普遍較低，大部分學生缺乏學習的主動性，自制能力、自學能力較弱，傳統的教學模式已難以為繼。特別是在電子線路裝接技能培養課程中，任課教師必須摒棄傳統的滿堂灌、教師主體的教學模式，要推行任務驅動、項目導向等學做一體的教學模式，深入開展項目教學、現場教學、模擬教學，以行動為導向，真正實現“教、學、做”合一。例如在模擬電子技術這門課程教學中，就不能再按照傳統的教師先講基本知識，然后做練習題，最后安排幾次實驗的教學模式，而是可以將課程分成幾個項目，項目的設置可以由簡單到復雜，教師在引導學生完成一個個項目的過程中實現學生專業知識的學習和綜合技能的訓練。
3.引入職業技能競賽，培養學生的職業興趣。目前面向職業院校學生的，從省一級到國家級的職業技能競賽活動風起云涌，這些職業技能競賽都為我們指明學生的職業發展和技能培養方向，任課教師要及時了解這些職業技能競賽的信息，并將它們引入教學。教學中引入職業技能競賽，可以培養學生的職業興趣，從而促進學生主動地學習專業知識、訓練專業技能。一方面，教師可以組織校內或班級的職業技能競賽，并將競賽成績作為課程期末總評的參考，引導全體學生參與到職業技能競賽中。另一方面，教師要在學生中挖掘先進典型，重點培養這部分學生參加更高一級的職業技能競賽，以點帶面，帶動整體水平的提高。對于電子類專業的學生，可以多關注各級別的電子產品設計與制作大賽、大學生電子設計大賽、電子設備裝接技能大賽、機電產品創新設計大賽等。
4.應用現代信息化教育技術，打破制約學生學習的時間和空間的界限。隨著“互聯網+”時代的到來，基于互聯網的現代信息化教育技術越來越多的應用在了職業院校的教學中，混合式教學模式、微課教學改革、慕課學習方式、移動互聯終端的應用等新理念和新技術逐漸地被廣大職業院校教師學習并應用，極大地促進職業院校教學質量的提高。在電子線路裝接技能訓練教學中要大力推進應用這些先進的教學理念和技術。例如我們可以把電烙鐵焊接技術中的焊接要領設計成微課，把焊接的每一步操作用視頻或動畫的形式呈現在學生面前。學生不僅可以利用電腦聯網觀看，而且可以將視頻下載到智能手機上觀看；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；應用現代信息化教育技術，打破制約學生學習的時間和空間的界限，有力地促進教學質量的改善。
四、結語
根據國發〔2014〕19號《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》精神，職業教育要培養數以億計的高素質勞動者和技術技能人才，推進課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接、畢業證書與職業資格證書對接，要健全“文化素質+職業技能”等考試招生辦法，要強化職業教育的技術技能積累作用，推行項目教學、案例教學、工作過程導向教學等教學模式，加大實習實訓在教學中的比重。這都說明職業教育院校要高度重視學生職業技能的培養，而對于職業院校電子信息、應用電子等電類專業的學生，電子線路裝配與焊接技能是專業的基本技能，可以通過課程設置改革、教學模式改革、技能競賽和現代教育技術的應用等途徑增強其教學效果。
參考文獻：
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（上海航天控制技術研究所，中國 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，對于航天元器件的可靠性采購管理是航天工程的重要方面。本文首先分析國內外航天元器件的發展現狀，然后經驗總結了元器件可靠性采購的若干方面，最后根據國內外發展現狀提出了元器件管理可持續發展的幾點設想。
關鍵詞 航天元器件；可靠性采購；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
航天技術水平體現了國家的政治經濟實力，并直接關系到國家的戰略與形象。世界各國都在大力發展自己的航天事業。而航天元器件作為航天工程的關鍵通用產品，對航天工程的功能、性能、壽命、研制周期、成本以及任務成功都有著極其重要的作用和影響，其質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產生的兩個重要應用領域之一。可靠性問題是軍用電子設備的特殊問題，最早是在第二次世界大戰提出并開始致力解決的問題?？煽啃约夹g基于兩個重要的理論基礎：失效物理和概率統計，同時，它產生了兩個重要的應用領域，即系統可靠性和元器件可靠性。在元器件可靠性領域又進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計與研制過程中的可控性，后者側重于研究在電子系統研制中如何選好、買好、用好和管理好元器件，防止、控制引入過應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。
本文重點討論航天元器件可靠性采購管理，即使用可靠性。首先分析國內外航天元器件的發展現狀，然后總結了航天元器件可靠性采購的幾個方面，最后提出對于元器件管理可持續發展的幾點設想。
1 國內外航天元器件的發展現狀
1.1 國外航天元器件發展現狀
目前，世界航天大國極其重視元器件的質量與可靠性工作，將元器件的采購管理作為國家級戰略技術資源，給予極大的關注與努力。下面從美國航天元器件的發展情況為例進行分析[2]。
美國航空航天局（NASA）的EEE元器件保證工作組（NEPAG）和EEE元器件與封裝項目組（NEPP）有效負責航天元器件的技術研究以及任務實施。美國不僅關注航天元器件的很多方面，而且注意把有限資源分配到關鍵元器件的研發。在2005年NEPP基金的分配表中，14%用于FPGA的改進，12%用于存儲器的改進。在2006年，美國政府授予洛克希德?馬丁公司價值約150萬美元的合同來實施一項航天項目，名為“宇航用高運行溫度中波紅外焦平面陣列”計劃，分3個階段，歷史36個月，非常主要關鍵元器件的研發。
在美國，除了由NASA統一領導和保障元器件的質量與可靠性，美國還形成了相對完善的航天工業管理體制。美國總統和國會為方針政策決策層，由總統負責航天、導彈工業發展的方針政策和戰略決策，而國會進行相關管理的立法工作，以監督有關部門的管理工作，并以預算撥款和政策對航天、導彈工業來宏觀調控。NASA為計劃層，國防部是軍用航天和導彈的主管部門。
美國航天元器件的發展，除了離不開國家和政府的高度重視，還歸功于美國強大的工業水平。美國非常重視國家安全基石的原材料設計、生產、制作以及測試等基礎能力的建設。最近，美國針對航天工程的巨大需求，大力推進先進制造技術，并在快速響應制造、精密制造以及特種加工等技術領域取得了重大進展。
1.2 國內航天元器件發展現狀
我國對于航天關鍵元器件的發展尤為重視。我們對“航天關鍵元器件”的判定條件是[2]：①對航天工程功能、性能、可靠性和環境適應性起決定作用且可替代性差；②元器件或其技術不易獲取。可獲得性差，滿足其一即是航天關鍵元器件。
依據上述兩條判據，通過對一些航天重點型號所用關鍵元器件的整理，航天關鍵元器件主要有運算放大器、A／D(模擬／數字)和D／A轉換器、電壓調整器等集成器件、大規模FPGA、DSP(數字信號處理器)、高性能CPU(中央處理器)等單片集成芯片，以及長壽命、高可靠的空間用固態放大器、行波管放大器等。
我國航天關鍵元器件中的大部分都是依靠從國外進口。在航天事業發展初期，火箭上的絕大部分器件采購的是國產元器件，少部分是由航天內部研制，如彈載計算機、接插件等。后來，隨著航天事業的不斷發展，進口關鍵元器件比例越來越大。在20世紀90年代后期至本世紀初，在我國研制的設計工作壽命為15年的衛星中，采用國產元器件的數量約占總數的85％，但關鍵元器件，如存儲器、FPGA、等基本依賴進口，此時，航天元器件嚴重依賴進口的問題進一步凸顯出來[3]。
航天關鍵元器件如果大量采用國外引進元器件，必將導致航天工程項目核心技術指標、進度以及建設成本等受制于人。并且，一些進口的關鍵元器件在使用過程中發生失效，但國內無法分析，往往需要送往國外分析，這就使得歸零的周期和協調難度大大增加。比如在載人航天工程兩個型號中，部分DC／DC電源模塊是從國外某公司進口的產品，但其產品出現失效至今，兩型號中仍各有一只未得到國外的失效分析結果。
由此可見，要想實現航天技術的可持續發展，減小進口元器件帶來的安全隱患，改善航天關鍵元器件不斷受制于人的局面，積極推進航天關鍵元器件的自主研發是當務之急。
2 航天元器件的可靠性采購
2.1 元器件降額采購準則
降額設計是航天工程可靠性設計的重要方面，也是元器件采購中需要執行的重要準則。在電子設備的設計準則中，通常都對器件的降額使用做出了明確的規定。我國參照的元器件降額標準GJB／Z 35—93《元器件降額準則》[4](以下簡稱《準則》)不僅是電子設備可靠性設計的重要準則，而且是電子設備設計方案可靠性評估的主要依據，在工程項目中得到了廣泛的應用。但是隨著元器件的快速發展，該標準在應用中也出現了一些需要注意的問題，主要表現在以下幾個方面：①部分元器件的降額準則不夠詳細。在該準則編制時，對部分元器件的認識不足，沒能按降額等級給出對應降額量值以及降額曲線。然而20年來，隨著元器件的廣泛應用，積累了一定的應用數據及元器件主要失效模式的研究成果，從而對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下的降額量值并給出詳細的應力計算方法和降額曲線奠定了基礎。②缺少新材料電子元器件的降額準則。在元器件的發展中，各種新材料不斷的應用，從而改善了電子元器件的工作性能。但是對于新材料元器件，準則中給出的降額量值也需要作對應的調整。③采用新結構的元器件降額準則也需要調整。修正并補充采用新結構電子元器件的降額準則，將對相關電子設備可靠性設計工作提供了可靠指導。
2.2 常見可靠性篩選方法
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品的技術，已經廣泛應用于各類電子產品的研究和生產中。篩選的主要功能在于通過對電子產品的100%非破壞性的篩選試驗，從而剔除具有潛在缺陷的前期失效產品，使產品度過浴盆曲線的前期失效階段。因此在元器件產品的整個壽命周期，必須采取主動的工藝手段，對電子產品施加適當的應力，使其潛在的缺陷被激發，潛在隱患提前暴露，以提高產品的質量。目前常規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，簡單高效，對檢查電子芯片外表的各種缺陷，觀察內部的焊接、引線鍵合、封裝的缺陷等非常有效。鏡檢主要包括光學、聲學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。
②功率老化篩選。功率老化篩選是對產品施加外部的過電應力，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中產生的工藝缺陷以及金屬化膜過薄、劃傷等。
③密封篩選。密封性篩選是用來檢查芯片的封裝殘留氣氛以及密封不良而滲透進去的水汽，具體可以分為浸液檢漏篩選、氣泡篩選、放射性篩選和氦質譜儀檢漏篩選等。
④環境的應力篩選。環境的應力篩選是對產品施加比較合理的環境應力，將其內部的潛在缺陷進行加速變成故障，然后通過檢驗發現并排除的過程。目前為止，環境的應力篩選是國內外使用最廣泛，并且最有效的一種篩選方法。
3 可持續發展的元器件管理設想
3.1 立足急需元器件的國產化
日本、歐洲等航天大國在實現航天關鍵元器件的自主發展過程中，都會結合本國國情，有選擇、有重點、有策略地發展。從前面對我國航天關鍵元器件發展現狀分析來看，我國目前航天元器件涉及的產品品種較多，如果要想實現自主研發，必須有重點、有策略發展。目前，SoC(片上系統)技術可以把一個單板系統或者整個控制系統的全部功能在一塊芯片上實現，大大減小系統的體積重量，提高了產品的功能密度、系統性能以及系統可控度，是航天工程高性能和小型化需求的有效途徑。我國也可以參考日本SOI—ASIC器件的發展經驗，選擇SoC為突破口，集中資源對SoC重點投入，進行重點研發。
3.2 統一受控的元器件供應途徑
電子技術的快速發展，對元器件的發展產生了很大影響，其中民用器件的市場份額和效益大增，而軍用、航天等可靠性高的元器件的市場份額則大幅下降，已由以前的25％降到不足l％，并且有繼續下降的趨勢。由于航天元器件的特殊應用特點和任務使命，確保其穩定的供應有很大難度，因此，不能僅僅依靠市場調節行為，必須要在國家層面上來解決相關資源的配置并進行統籌管理，建立起國家級資源配置平臺，對航天工程有著重要影響的一些元器件項目進行重點的投資攻關，確保其穩定供應。
在這方面，美國為我們提供了學習的經驗，如美國建立了統一受控的供應途徑，如：①NASA為了保障航天元器件的穩定供應，建立了航天元器件資源平臺NPSL(NASA Parts Select List)。NPSL是政府建立的供應線，NASA將其看作為國家必須控制資源，其從應用、研發以及技術支撐全面控制。NPSL也是NASA航天元器件產品的規范體系，NPSL共有2000多頁，內容涵蓋元器件型號的規格、技術性能、廠商、規范依據、預定的應用等級要求等。NPSL由NASA的NEPAG組織進行管理控制，對于選擇列入NPSL的航天元器件必須經過NEPAG的審查評估。不僅如此，NASA還建立了兩個核心的CSL，為航天元器件的供應提供保障。②為充分利用各個成員國的有效資源，提供行業互認標準，美國建立了統一的ESA元器件選擇目錄(EPPL)。它是ESA航天元器件的資源平臺，可以引導用戶選擇并采用能夠覆蓋絕大多數設計的有限元器件類型，有效減少重復，實現品種的壓縮，從而通過器件數量的增加來降低成本以及改善系統的可靠性。經ESA鑒定合格的元器件已進入NASA的NPSL、JAXA的QPL和QML。
因此，建立統一受控的元器件供應途徑，可以保障關鍵元器件的穩定供應，并增加系統可靠性。
3.3 積極推行元器件的標準化
目前，NASA、ESA、JAXA已經制定了航天元器件標準體系和配套的標準，能夠用來技術成果的固化和傳遞。通過標準來總結經驗、提高安全可靠性、控制問題的重復發生、加強風險管理能力、促進技術發展水平，滿足支撐航天項目的需求。由此可以看出，對于工程師以及技術人員來說，標準規范在工程項目設計、研制和生產等方面都是非常重要和關鍵的技術資源。
NASA的航天元器件標準體系充分的利用了其政府標準和國家軍用MIL標準，通過貫徹執行各類元器件的產品規范、標準及其它工程文件手冊，支持了元器件的設計、選用、生產、檢驗、應用、失效分析等各個環節的嚴格控制。產品規范是NASA標準的主體，只有據此進行質量認證的元器件產品才可以成為NPPL的主要備選對象。NASA還充分總結了工程應用經驗，形成了大量的、有借鑒價值的工程實踐以供參考，這樣也形成了以規范標準為基礎和手段，具有結構清晰、內容規范可控、保障完善等特點的應用質量體系。
3.4 庫存元器件的有效管理和使用
在對元器件、原材料選型后就進入采購周期階段，并按合同要求節點到貨后，進行復驗以及二次篩選，合格以后取回入所，入所質量的控制至關重要，比如，對功率模塊、霍爾器件、電感和磁環等有特殊應用要求的元器件，設計師必須擬制檢驗要求以及技術協議。對元器件、原材料的使用情況、物理尺寸、無害的電性能實驗測試做出詳細的描述，質量師據此檢驗要求來完成基本的入所質量檢驗。元器件、原材料在入庫之前，設計師依據課題型號編寫相關元器件的配套表，把元器件的名稱、規格型號、批次、印制板的代號、數量、封裝形式、質量等級、生產廠家全部寫清楚歸檔。在使用時，依據元器件配套表將元器件以及合格證領出，對元器件進行靜電防護、包裝、運輸等，將領出的元器件入到本單位元器件庫備用。
在元器件庫存管理中，還會遇到超過有效期問題。超過有效期貯存期的航天元器件，應當先進行超期復驗。在元器件超期復驗中進行失效分析，發現功能已經失效或者不合格率(PDA)超差(適用時)，必須對失效件進行失效分析，失效分析的管理按QJ3065.5和相應管理文件的規格執行。若失效分析結論為批次性問題，則整批元器件不能用于項目型號。
另外，元器件在裝機使用前還要進行必要的質量控制，以滿足可靠性需要。根據系統對元器件的可靠性需要，剔除元器件的早期失效和潛在缺陷，開展元器件質量控制工作。
3.5 政府企業質量控制多重把關
元器件質量保障是高技術的系統工程研制部門經常采用的一種先進有效的質量管理方法，也是航天產品可靠保證的重要領域之一。根據對美國國防部、NASA、ESA的航天元器件質量保證工作的發展現狀研究發現，航天型號對使用的元器件的質量和可靠性要求越來越高，但我國與國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，必須改變發展思路，管理協調、機制創新，不僅要在元器件的采購、篩選、檢測和使用過程中，加強質量保證控制，確保元器件的使用質量，還需要國家高層在戰略層面上采取一些特殊舉措，建立自主可控的關鍵航天元器件產品保障體系，以保證我國航天工程協調、可持續地發展。
4 結束語
航天元器件的可靠性是航天工程的重要方面，在國內航天元器件發展管理還不完善的情況下，必須積極借鑒國外航天大國的經驗，做好可靠性采購，并立足國產化，積極推行有效的管理經驗，嚴把質量關，實現我國航天元器件的可持續發展，確保我國航天工程的蓬勃發展。
參考文獻
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關鍵詞：EWB；中職；電子實驗教學 對中職學校電子電工專業的廣大學生來說，電子技術是一門理論性和實踐性都很強的課程。在電子技術的教學過程中不管是講解元器件功能，還是如何使用相關的儀器儀表，都需要進行大量的實驗。但對廣大中職學校來說由于缺少電子實驗設備、普遍存在學生難以理解和缺乏實踐操作的問題。將EWB引入到中職電子實驗教學中，可以說真正解決了這一難題。近幾年，越來越多的中職學校在電子實驗教學中引入了EWB，均取得了很好的教學效果。學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，由此激發了他們的創新性思維，培養了學生自己動手解決實際問題的能力，EWB對中職的電子實驗教學具有重要的意義。
一、傳統中職電子實驗教學的現狀
在傳統的中職電子實驗教學中，首先，由于受實驗室電子設備的限制，一些電路的設計調試要求很難得到滿足，而且設備更新慢，一般學生只能在規定的時間和條件下完成老師布置的實驗，一些富有創新性的設計、想法和思路很難實現。其次，在電路設計過程中安裝、調試、測量，均是在實驗箱和面包板上完成，為了完成一個電路的設計，往往要反復多次，一旦連線錯誤，很容易造成電子元器件和儀器、儀表的損壞。最后，在對電路進行調試時，不僅麻煩而且受電子元器件和儀器儀表功能的限制，可能會產生錯誤的評價，這樣不僅會使學生厭煩，更嚴重的可能會增加他們對設計型實驗的抵觸情緒，電子實驗課很難達到預期的教學效果。
二、EWB概述
EWB軟件是專門用于電子電路設計和仿真的“虛擬電子工作臺”軟件，它具有更多的內存元器件和更強的虛擬儀器功能，具有較高的可靠性、準確性和和靈敏性。EWB工作平臺的工作特點主要包括以下幾個方面：
1.界面直觀形象，簡單、易學、易懂，其元器件和儀器儀表與實際的元器件和儀器外形有著較高的相似度。
2.元器件庫和儀器儀表庫種類齊全，而且容易操作。EWB軟件除了提供數千種電子元器件和儀表外，還提供了相關元器件的特性參數，特別是提供了很多中職學校實驗室不具備的儀器儀表，如：掃頻儀、數字信號發生器等。通過教師的講解，學生很容易理解和掌握。
三、EWB對中職電子實驗教學的意義
與廣大高等院校相比，中職學校學生的理論基礎和抽象思維相對較弱，因此在中職電子實驗教學過程中，他們很難一下子理解和掌握一些復雜的電路設計和儀器儀表功能操作。將EWB引入中職電子實驗教學中，教師在講授基礎理論知識的同時，可以通過EWB進行模擬仿真實驗，這樣不僅有利于學生理解和掌握相關知識點，而且能夠激發他們學習電子技術的興趣。因此，EWB對中職電子實驗教學具有重要的意義，具體表現為以下幾個方面：
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千種元件。而且EWB可以提供包括示波器、掃頻儀、數字信號發生器、萬用表等十幾種設計及儀器儀表工具，具有較強的繪制電路圖以及顯示波形功能，可以將實際電路的結果仿真出來。其次，EWB軟件不需要采用文本方式，可以直接從EWB軟件中的元器件庫和儀器儀表庫中選擇所需的元器件和儀器儀表。
2.利用EWB軟件進行電路設計和分析非常方便。由于EWB軟件采用了虛擬技術，設計和開發仿真電路就和在實驗室進行實踐操作一樣，可以根據需要，隨時調用所需的元器件和儀器儀表，并對相關參數進行修改。如果設計的方案沒有成功，可以重新進行，不用擔心出現元器件損壞和儀器儀表出現出現故障等問題，而且不受時間和空間的限制。
3.利用EWB軟件，可以很容易使學生理解和掌握各種儀器儀表的功能操作。如，教師在進行信號源的占空比實驗時，從理論上來說占空比只對三角波和方波有效，對正弦波無效，但中職學生理解和掌握這一特性參數卻有一定的難度。通過EWB軟件，教師可以在講解信號源占空比理論的同時，調整相關參數，并用示波器將最終的結果演示出來，這樣中職學生就很容易理解和掌握信號源的占空比概念，為后續的實驗奠定良好的基礎。
4.利用EWB軟件，有利于中職學生更好地理解和掌握相關理論知識，并以此為基礎進行電路設計實驗，培養他們的實踐操作能力。如，在進行電磁繼電器特性的實驗教學時，本身學生理解這一理論就有困難，很難真正掌握其實際應用。但教師在實驗教學中，引導學生聯系實際生活中的防汛報警裝置，鼓勵他們設計一個簡單的防汛報警裝置，就很容易理解和掌握這一理論知識和實際應用。
5.利用EWB軟件，有利于充分發揮中職學生的創造性思維，激發他們的學習興趣。如，教師在進行電路設計實驗時，可以引導學生在EWB軟件的設計試驗區，設計各種電路，并進行仿真實驗，這樣不僅操作方便，而且界面直觀、形象，有利于學生更好地理解和掌握相關理論知識和實踐操作，培養他們的創造性思維能力。
總之，在中職電子實驗教學中引入EWB軟件，取得了良好的教學效果，對中職電子實驗教學具有重要的現實意義。EWB軟件不僅很好地彌補了中職學校由于缺少電子實驗設備而導致學生實踐操作機會較少的缺陷，而且更有利于中職學校的電子理論和實驗教學的結合，激發了學生學習電子技術的興趣，培養了學生的創造性思維能力。可以預見，在未來的中職電子實驗教學中，EWB將會繼續發揮它的重要作用。
參考文獻：
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［2］路而紅．虛擬電子實驗室［M］.人民郵電出版社，2005-05.
【關鍵詞】 電子實習 創新人才 實踐教學
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
隨著知識經濟的興起，創新型科技人才的培養成為近年來國內外高校人才培養的主要目標。針對創新型人才的培養目標，近幾年來，人們對高校教學的方方面面進行了深入的研究、探索和改革。
電子實習作為實踐教學的一個重要環節，在高校的創新型人才培養方面發揮著極其重要的作用，因此有關電子實習方面的思考、探索和改革勢在必行 [1]。
為了充分發揮電子實習的作用，提高實踐性教學質量，更好地推進和加強創新型人才的培養。本文針對通信學院電子實習的現狀，提出了一些新的思路和方法，同時在實踐環節引入了國外的教育教學資源，進一步完善了電子實習的實踐教學，為創新型人才的培養打下了堅實的基礎。
一、高校電子實習的作用
1.1實踐環節的重要一環
近幾年來，實踐性教學越來越被人們重視，電子實習作為實踐教學中最重要的一個環節，它的作用不容忽視。另外，創新型人才的培養，需要在理論知識的指導下，在實踐環節中發揮其創造性，電子實習的好壞，直接反映著學生的動手能力和創新能力，因此電子實習作為實踐環節中重要的一環，在實踐中發揮著至關重要的作用。
1.2學生畢業前的一次“實戰演習”
市場經濟的迅速發展，使得大學生就業形勢日趨嚴峻，學生的就業壓力越來越大。為了更好地定位學生的喜好，讓他們深入地了解自己，電子實習作為學生畢業前的一次“實戰演習”，能讓學生在實習中，通過實際的訓練項目，了解自己的興趣及愛好，為后續的工作定位做好準備，從這點來說，電子實習成為學生的一次實際練兵，為將來自己的工作定位及興趣愛好做了一次現實的鋪墊。
1.3激發學生熱情，使得理論和實踐強力結合
經過幾年的學習，有些學生對自己理論知識的學習缺乏認識，有一些課程學習后，無法和具體的現實生活中的實物相對應，甚至很多學生不知道所學的理論知識用在哪里，有何用處。
通過電子實習，讓學生把理論知識和實際應用聯系起來，深入理解理論知識的應用場合，當從枯燥的理論學習中找到了真正的應用時，勢必能激發學生的學習熱情，為今后專業能力的培養和從事生產技術工作打下必要的基礎。
二、電子實習的主要內容
電子實習是通信工程各專業本科學生的一門實踐教學必修課，它的目的在于通過學習和實踐，使學生實際接觸常用電子元器件、電子材料及電子產品的設計理念及生產實際，了解生產工藝的一般知識和掌握最基本的焊接、組裝產品的技能，了解產品生產線的工藝流程和基本管理知識，為后續課程的學習打下基礎。電子實習的主要內容主要包括以下幾個方面：
2.1電子產品的設計過程
在這一環節，主要讓學生了解電子產品的設計過程，學會使用電子產品設計中常用的輔助軟件，在了解電子產品設計中的有關元器件基本特點的基礎上，掌握電子產品設計的主要過程。這里主要以汽車電子產品為例，特別關注的是標準TS16949在產品設計、過程設計、變更、各種實驗環節及其作用等。
2.2印刷線路板的生產過程
首先，了解印刷線路板的生產過程，在此基礎上，進一步了解多層印刷線路板的生產過程。在這一環節中，需要學生掌握印刷線路板有關的助焊、阻焊要求，了解電子產品焊接的基本知識，熟悉焊接工藝，了解SMT和THT生產線。進一步地，要求學生學習電子元器件的測試與選擇，主要是掌握手工焊接技術，能熟練操作，進行焊接技術的訓練。
2.3電子產品的生產準備過程
通過調查與了解，掌握電子產品有關元器件的供貨狀態，學會電子產品有關元器件使用前的檢驗、篩選方法，熟悉并了解各種電子產品有關元器件使用前管腳的功能。進一步地，要求熟悉常用電子元器件的類別、型號、規格和性能，會通過互聯網查閱電子元器件參數，進而能正確識別和選用電子元器件。
2.4電子產品的部件生產過程
這一環節中，主要要求學生了解SMT與THT的基本知識與生產流程，掌握電子產品的板件生產中的生產設備的功能、特點以及工作原理，了解電子產品的板件生產中的不同焊接的區別，同時注意區分電子產品的板件生產中的不同工藝的適用對象，熟悉電子產品的板件生產后的檢驗方法，同時掌握簡單的操作。
另外，要求掌握常用電子元器件基本測試方法，熟練使用萬用表等檢測元器件的檢測儀器。
2.5電子產品的整機安裝調試過程
基于上述實習過程之后，這里需要完成電子實習的最后一個環節：電子產品的整機安裝調試環節。在這一過程中，首先，需要了解電子產品生產不同部件組裝的一般過程，熟悉一般開關、按鈕等器件的安裝方法。其次，需要熟悉電子產品機框等非電子部件的要求，并初步掌握電子產品內部聯線的處理方法。再者，需要掌握電子產品最終調試檢驗過程，熟悉電子產品的配套說明材料，了解電子產品裝箱過程。
總體來說，這一部分主要掌握簡單電子產品整機組裝、調試與檢驗，能根據電子線路圖和工藝文件，獨立完成簡單電子產品的組裝、調試及檢驗，進而了解產品設計和生產的基本流程，樹立“質量”和“標準”是產品設計和生產基石的理念。
三、高校電子實習方面的思考與實踐
電子實習是一門實踐性很強的基礎課程，需要有其獨特的教學方法和手段，才能切實保證該實習在技術方法和執行效果上有一定的先進性[2]。
為了提高對學生設計、實踐和創新能力的培養，這里對電子實習的內容提出了一些具體的改進方案，并在近幾屆實際的電子實習中進行了實踐。
3.1以學生為本，制定詳細的實習計劃
根據通信學院的專業特征及課程設置情況，通過調查和了解方式，及時地掌握了學生對前序理論知識的掌握程度，同時了解學生的興趣點及迷惑點，在此基礎上，制定詳細的針對本專業學生的電子實習計劃，這樣確保了電子實習的有的放矢，因材施教，為電子實習的順利完成做好了鋪墊。
3.2多種教學模式相結合的實習方式[3]
電子實習是實踐性較強的課程，但是不能單純地采用實踐方式，把學生進入實習場地，進行完全的實踐教學。這里仍然需要多種教學模式相結合的方式。
（1）理論講解：結合產品特點及實驗儀器設備，在現場，針對實際的儀器進行基本原理的講解和操作方法的演示。
（2）操作練習：采用教師指導，學生獨立操作的方式，在教師的有序監督下完成具體的實習任務。
（3）創新練習：教師提出設計目標，讓學生按指標要求，設計、安裝、調試、檢測，在基本要求的基礎上，發揮其創新思維保質保量地完成實習任務。
3.3尋找好的實習項目，激發學生的興趣
興趣是學生學習最大的推動力，在電子實習中，只要找到好的實習項目，能把學生的興趣和愛好激發起來，主動融入到實習中，那么電子實習就取得了事半功倍的效果。
目前，大多數學生對一個現代電子產品，特別是汽車電子產品設計遵循的標準和方法，從設計、生產、安裝、調試很感興趣，通過實習，學生了解到了現代電子產品的完整研發生產過程。
3.4借助于國外的教育資源，引發危機感
通過通信學院與荷蘭薩克遜大學的聯合培養模式，借助于國外的教學資源，為電子實習注入了新的血液。在通信學院，我們邀請荷蘭薩克遜大學的專職教師，采用理論和實踐結合的方式，帶領學生完成了一個咖啡壺的設計及完成過程，讓學生感受到了國外教學模式的差異，從而具有學習的危機感，進而激發學習熱情，認識到學以致用的重要性。
四、結束語
綜上所述，電子實習作為高校實踐教學中重要的一個環節，在實際中發揮著極大的作用。合理的實習規劃、良好的實習項目確實是電子實習中的核心部分，因此只有加強電子實習的思考、探索和改革，才能更好地發揮電子實習的作用。
參 考 文 獻
[1] 朱朝霞.電子實習開放式教學新模式探索與實踐[J].電氣電子教學學報，2007，29（4）： 57-59.
關鍵詞：數字電路 故障 測試
中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）02-0087-01
在進行數字電路設計和生產過程中一定要進行電路的故障診斷，這樣對于芯片模板上出現的缺陷可以及時修復，開始建立故障冗余系統；可以有效的改進生產工藝，更好的分析故障檢測方法，進而使芯片的產量、質量和可靠性都得到提升。傳統數字電路的故障診斷常常用常規儀表及傳統的人工進行分析的，所以在診斷定位上就會難度增加、周期變長，導致設計和生產數字電路的速度嚴重降低。所以，設計數字電路故障診斷系統，可以有效地提升當下數字電路故障診斷的效率。
1 討論故障產生的主要原因
1.1 數字電路的故障
數字電路故障就是在設計和生產過程中出現接觸不良、電器元件損壞等原因，造成導線短路、假焊、虛焊等現象，就會出現電路邏輯功能的錯誤，發生電路故障[1]。以組合邏輯電路而言，必須按照真值表的要求來進行工作，否則就是電路出現了故障；而就時序邏輯電路來說，必須按照時序的狀態轉換圖就行工作，否則就是電路出現了故障。
1.2 故障主要原因的產生
（1）元器件參數的改變。由于電子元器件隨著不斷地使用，就會導致老化和參數性能下降，有的是在溫度變化時改變了參數性能。（2）信號線故障。在電路板電路受到外界影響時，信號線就會損壞出現短路和斷路。（3）電路元器件出現不良接觸。這種問題是最常見的，在工作中如果發生虛焊或者焊點被氧化，就會導致電路板故障的發生。（4）不健全的工作環境。一旦工作環境達不到設備所要求時，如濕度、溫度及電磁環境等，無法實現設備的正常工作。（5）超出使用期。就是在使用過程中超出期限，導致元器件的老化，降低了性能指標，所以就會增加設備的故障率[2]。
2 邏輯故障組成
邏輯故障包括永久故障和暫態故障。其中的永久故障就是故障出現之后，只有人為修復可以清除故障，除此之外故障會長久存在。包括很多的靜態故障。例如固定電平故障、橋路故障、固定開路故障。而暫態故障也能叫做軟故障，這種故障的發生是因為元器件自身或者是電路自身存在的容限非常小而導致電路不穩定。
3 數字電路故障測試的基本方法
3.1 故障的檢測
（1）直觀檢測法。這種方法就是通過直觀的觀察來推斷出故障出現的大體部位。我們在進行檢測時可以咨詢用戶，就會知道出現了什么樣的現象，這樣就可以快速的進行檢測省去了很多不必要的麻煩。我們可以在檢測時直接觀察設備是否出現元器件的破損，導線是否斷開或者短接，或者其它設備出現什么狀況，來檢測出故障在什么地方。一旦電路電流或者電壓過大時，在電路中的一些器件就會出現異味，我們通過嗅覺就會感知到在什么地方出現了故障。當一些電子元器件的外殼熱度過高時，我們通過觸摸就會找到這類損壞的元器件，從而發現電路產生的故障。最后我們可以直接的用專業的檢測設備測試診斷電路，來檢測出是否存在故障，如果存在給其進行定位。（2）順序檢測法。這種方法分為兩種，其一就是由輸入級開始逐漸向輸出級進行檢查，這就需要我們在輸入端加入檢測信號，開始以該信號為主逐漸向輸出端進行檢測，最終來找出電路所存在的故障[3]。其二就是由輸出級開始逐漸向輸入級進行檢查，一旦出現信號不對的情況，就開始由故障級向一級檢測，最終到發現正常信號截止。（3）比較法。在檢查故障時，這也是一種常用的方法。想要快速的發現所存在的故障，通常的方法就是把故障電路重要的關鍵點測試參數和同類型電路在正常工作時所得到的檢測值進行對比，最終檢測出故障所在。（4）替代法。如果說有的時候我們在數字電路中很難找到出現的故障，這個時候我們就應該想到應用替代法測出數字電路中的故障。什么是替代法？簡單地說，替代法就是我們將數字電路中的電子元器件替代掉，應用一些同等型號，但是在品質上卻高于原有電路中出現的器件，之后換上這些高品質器件之后，來檢查電路是否可以進行正常的工作。前提是我們在采用替代法進行實驗來檢測故障時，一定要在電路斷電的時候換上各種元器件，用以保證安全。上述四種方法就是在檢測數字電路故障時常用到的常規方法。
3.2 邏輯故障的檢測
在數字電路中產生的邏輯故障中，我們可以建立起故障的模型，之后通過該模型研究算法，產生測試向量，完成故障的檢測。這里我們就以在邏輯故障中出現的單固定故障為例。由于邏輯故障中存在著單固定故障，而這種故障模型是數字電路測試中使用最多的一種門級故障模型。這種故障可以含蓋數字CMOS電路一半以上的制造故障。在測試這種故障時，首先我們應該建立故障模型，之后根據這種故障模型生成測試向量。在組合邏輯電路中，以早期提出的經典算法D算法為主，完成測試向量的自動生成。而在時序邏輯電路中，我們將以較為了解的門級時序電路的ATPG系統完成測試向量的覆蓋率。之后我們通過不斷地分析測試向量對故障的覆蓋情況，從而來進一步的提高故障的覆蓋率。最終實現單固定故障模型的完整建立，解決故障的檢測工作[4]。之后再以此種模型來對多固定故障進行測試。最終實現邏輯故障的檢測。
3.3 波形檢測法
在脈沖電路當中，我們還可以用波形檢測的方法對電路進行檢測。首先在檢測時選擇一個良好的示波器，之后開始對電路各級在輸出端所輸出的波形進行檢測，最后在示波器上面觀察并記錄出現的波形是否正常，最終來完成電路故障的測試。
4 結語
本文主要簡單的介紹了數字電路出現的故障及故障檢測方法。在電子電路發展的今天數字電路得到了飛速的發展。為了更好的使數字電路應用到現代電路中。對于可能出現的故障應及時的做出檢測。更好的完善數字電路，使數字電路進一步發展，適應現代科技要求。
參考文獻
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關鍵詞：納米；電子技術；現狀；發展
進入第二十一世紀以來，專家們認識到，納米技術將作為科學技術的領先優勢，為納米技術的深入研究，納米電子技術可能帶來革命性的突破，新技術的發展和應用。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，具有一定的節能效果，現已廣泛應用于信息技術領域，已成為信息技術產業的關鍵技術。目前，納米電子技術的研究還不夠深入，應用還不夠，但納米電子技術具有很強的應用潛力和較強的應用前景。目前，對納米電子技術產品的研究主要包括納米電子器件和納米電子材料，這些產品不僅功能齊全，而且性能良好。
1 納米電子技術產生的概述
1.1 納米技術產生的背景
1.1.1 微電子技術遇到挑戰
20世紀有很多重大的發明，電子器件是其中對我們生活和工作最具有深遠影響的發明之一。集成電路芯片的發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倍微電子產業已沿著摩爾軌道運行了30余年。
21世紀微電子技術仍在快速發展，但是它遇到了嚴峻的挑戰。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越高，在未來若干年如何制造出具有更低功率消耗、更低成木、更小尺寸及更穩定更好性能的半導體芯片就成了擺在我們而前的當務之急。
1.1.2 納米電子技術的產生
為了能夠產生較低的功耗，降低到木材，更小的尺寸和更穩定的半導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應運而生。它解決了微電子技術的問題：納米電子器件不僅是微電子器件的尺寸進一步減小，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。它主要是通過對電子波相位的控制來實現一定的功能，因此，量子器件具有較高的響應速度和較低的功耗，將從根本上解決日益嚴重的功耗問題。
1.2 納米電子技術的定義
納米電子技術是一種新的科學技術，作為現代物理學和先進工程技術相結合的產物，是基礎研究和應用的產物，是納米技術和電子技術的產物，其最終目的是實現人類可以根據自己的意志來進行單原子操縱，納米電子產品包括納米電子器件和電子材料。
2 納米電子技術的發展現狀
2.1 納米電子材料的應用
目前大多數納米材料包括：納米硅薄膜、納米硅材料以及納米半導體材料。其中，納米硅材料最具有技術優勢，非常符合新世紀人類對電子技術的發展需求。硅電子材料的技術相較于其他材料的優勢在于：
1.能耗低、準確可靠、運行時間較短、不易受外界的環境影響。
2.得益于科技的保證和不斷地開發研究應用，使得其成本價錢有所降低。
3.由于其短距離的分子間距，使得硅電子材料在運行過程中，反應速度很快，這就從另一方面降低了材料能耗，提高工作效率。
2.2 納米電子元件的應用
納米電子元件問世之前，電子元件經過了集成元件、超大規模集成元件兩個發展歷程，因此，納米電子元件是在“兩位前輩”的發展基礎上開發出來的。
隨著集成規模的不斷擴大，電子元件的尺寸卻要越做越小，要達到納米尺寸的范圍（0.1-100nm），例如剛剛面試的單電子晶體管，它的一個電子信號就代表了一位信息的數據，意思就是晶體管的尺寸要小到極致，從而顛覆了現代電子技術的高集成、高速度下，一定要高能耗的格局。
2.3 納米電子技術應用于現代科學
納米電子技術的發展有助于細微部位的研究，而這些細微之處通過普通顯微
鏡是無法做到的，納米電子技術的應用還能有助于納米傳感器的發明，通過納米傳感器可以觀察到生化反應的各種不同的化學信息以及電化學信息。
納米電子學作為新技術交叉口的生物醫學和電子技術，具有極大的開發利用價值，其研究潛力是無限的。結合生物醫學電子作為生物醫學和電子的兩大主題，在生物醫學電子設備的集成和小型化方向的研究有很大的發展空間，本研究主要是基于微電子器件的發展，當器件的規模發展到原子或分子水平的大小，人們對于微小生物的研究將進入一個前所未有的新階段。
3 納米電子技術的未來展望
3.1 新型電子元器件
電子元器件技術將會在未來10至20年飛速發展，而市場對新型的電子元器件在不斷提出要求，電子元器件技術將需要不斷適應市場的要求，走向實用性。單電子器件、共振隧穿電子器件、納米場效應晶體管、納米尺度MOS器件、分子電子器件、自旋量子器件、單原子開關等新型信息器件的研究將不斷取得突破，促使納米電子技術向著延續、擴展摩爾定律和超越CMOS的方向發展，大規模納米集成電路將初步實現，對數據存儲和計算機發展等產生重大影響。
3.2 石墨烯
石墨烯是質地堅硬且非常薄的一種納米材料，它在常溫下傳遞電子的速度，比一般導體都快。正是由于它具有這樣的特點，對石墨烯的研究與開發更具意義。大家都知道，電子和原子碰撞會產生能量，這就是一般的導體釋放能量的方式。但同時我們可以看到，這樣釋放能量的方式也是能量的浪費?？墒┎煌谝话愕膶w，它具有異常的特性，使得能量不會在碰撞中耗損。據專家預計，2020年左右將研制成功性能優異的石墨烯材料和晶體管，并解決其互連和集成等技術問題；2030年左右可研制成功石墨烯系統芯片，并形成規?；a。這將使碳基COMS取代長期占據集成電路主導地位的硅基CMOS，引發集成電路領域發生革命性的變化。
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成是它的特點，由于它具有這樣的特點也導致了它異于一般導體優勢：良好的力學性能（金剛石的強度卻又有極大的柔韌度）；良好的導電性能；良好的傳熱性能；良好的光學性能和儲氫性能。碳納米管在納米電子方面有著非常重要的用途，是場效應晶體管和單電子器件的一種具有發展前途的重要材料，以實現集成電路高速且耗能低的目標。
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的非線性動態納米元件，可以構成交叉開關，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，特別是用憶阻器實現的器件可兼有運算和存儲功能，被認為是替代硅芯片、延續摩爾定律的有力競爭者。
4 總結
納米電子技術取得了飛速的發展，其影響力是深遠的，所以在這個特殊的階段，我們需要抓住這個好機會，集中優勢力量，加強基礎研究和應用研究，在納米電子學、前沿捕捉納米電子技術，我國的信息技術得到了更新和升級，加快了發展步伐。
面對上述的發展現狀和未來前景，我們可以看到，它是一種具有巨大潛力、應用廣泛、產品性能優良、符合人類未來需求的科學技術。如果它能應用于其他科學技術領域，將促進我國新一代信息技術的飛速發展。
參考文獻：
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