时间：2023-05-25 15:09:40
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1微电子工艺清洗技术的理论研究
在微电子元器件的制造过程当中，由于其体积小、制造过程复杂等众多客观原因存在，将会很有可能导致微电子元器件在其步骤繁琐的制造过程当中受到污染。这些污染物质通常会物理吸附或者是化学吸附等多种方式在电子元器件生产过程当中吸附在其表面。比如说，硅胶材质的硅片在其制造过程中污染物质通常会以离子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。这些污染物质还有可能存在于硅片自身的氧化膜当中。产生这一现象的原因并不奇怪，这是由于这些污染物质破坏掉了硅片表面的化学键，从而导致了在其表面形成了自然的力场，让众多污染物质轻松吸附或者直接进入到硅片的氧化膜当中。在产生这种现象之后，要清洗硅片就非常困难了。在清洗过程中，既要保持不能去破坏硅片的结构，又要保持能够对污染物质进行彻底的清洗，以便其对产品结构当中的其他元器件产生污染，这一问题就变得非常棘手，愈发困难了。在当前微电子行业的大多企业或是研究所讲微电子的清洗技术两类：一种叫做湿法清洗；另一种叫做干法清洗。这两种技术都能够保持比较高的清洗度，并且能够在不破坏电子元器件的化学键的基础上祛除电子元器件表面或是氧化膜内存在的污染物和杂质。
2微电子工艺清洗技术的现状研究
由于我国行业的发展更重视对服务业的发展和我国微电子行业的起步和发展较晚，从而致使当前我国微电子工艺的清洗技术比较落后，并且存在诸多的问题。
2.1湿法清洗技术研究
湿法清洗这一技术，是由上个世纪六十年代的一名美国科学家所研究发明出来的。这种方法主要是通过利用化学溶剂同有机溶剂和被清洗的微电子元器件之间发生化学反应，然后再利用多种技术手段，如：超声波技术去污；采用真空去污技术等多种技术手段。最终，利用这些步骤实现对微电子元器件的清洗。
在以上湿法清洗电子元器件的步骤当中还需要用到种类不一的化学试剂。这些化学试剂主要包括氢氧化铵和过氧化氢以及硫酸等物质。氢氧化铵主要是被利用于对污染程度不是非常严重的电子元器件的清洗，或者是作为清洗第一部的化学试剂。其能够在控制的温度下、浓度下以及化学反应所经历的时间下等多种条件下，利用化学反应去腐蚀电子元器件的表面污染物质或者是金属的化合物。但是，由于这种腐蚀程度是需要多种条件来控制的，因此其对人员的技术和企业电子清洗设备的要求也是很高的，如果不能对整个过程实现严密的监控，将会对电子元器件造成损害。过氧化氢在清洗过程当中主要是被利用于对电子元器件的衬底进行清洗，通过清洗衬底上所附着的金属化合物质或者是络合物质。最后一种化学试剂（硫酸）在清洗过程当中扮演着非常重要的角色。在使用硫酸对被清洗电子元器件进行清洗过程中必须采用双氧水这一化学试剂来减少其反应的时间，并且降低硫酸的浓度、反应时候的温度，从而有效的减少了被清洗电子元器件碳化或者是被腐蚀严重的现象发生。以免让硫酸对电子元器件造成损害。湿法清洗技术在众多清洗技术当中是比较有效的一种技术，但是其依靠化学反应的客观因素，让其很有可能造成化学物质残留从而导致电子元器件被腐蚀的现象。
2.2干法清洗技术研究
干洗技术相对于湿洗技术来说其避免了使用化学试剂，从而大大减少了化学物质残留导致电子元器件腐蚀的现象发生。干洗技术主要是采用等离子、气相等清洗技术方式对电子元器件的金属化合物和络合物进行清洗。对于采用等离子技术为主的干洗技术，其具有残留物质少、操作难度低等技术性特点，并且在微电子元器件的清洗行业当中其研究最早、技术较为成熟，从而在当前我国微电子行业的应用最为广泛。但是，等离子技术也存在一定的弱点，就是其无法完全祛除存留于微点电子元器件表面的污染物。而气相技术的应用相对于等离子技术来说是非常少的，主要原因在于其花费时间长、成本高，并且在采用气相技术清洗过程主要是被应用于硅片元器件的清洗，对于其他元器件的适用程度较低。
3对微电子清洗技术的展望
从上文的分析当中可以发现，就我国企业当前的资金、人力等现状来说，我国在微电子清洗工艺当中，应当采用干洗技术当中的等离子技术。这种微电子工艺清洗技术不需要进行二次清洗，就能够达到超过其他技术操作之后的结果。而对于其单次清洗过后残留的金属混合物来说，可以在继续采用其他清洗方式减少其污染物质含量，从而在保证电子元器件质量前提下在较短时间内较低微电子污染物的含量。
在我国当前的微电子清洗行业当中，干洗技术当中的等离子技术虽然应用广泛，但是受到我国企业实力等原因更多的企业仍在采用成本更低的湿洗技术。对于干洗技术由于发展较晚，依旧被更多的企业作为湿洗技术的辅助技术来使用。鉴于干洗技术更能保证产品质量、更加具有效率等优点，我国应当对干洗技术的研究引以重视，并对研究所干洗技术研发给予政策指引、资金支持，从而减少湿洗技术对自然环境的污染，促进我国社会主义绿色经济发展。作者相信并坚信，在未来我国微电子工艺清洗技术将会伴随着我国国家实力、教育改革进行的推进不断发展，从而解决微电子元器件清洗困难的现状。
参考文献
[1]李伙全，陈磊.微电子工艺实践课程网络教学平台的开发[J].科教文汇（上旬刊），2012（09）.
[2]王蔚，田丽，付强.微电子工艺课/实验/生产实习的整合研究[J].中国现代教育装备，2012（23）.
[3]梁齐，杨明武.微电子工艺实验教学模式探索[J].实验室科学，2008（01）.
作者简介
温晓霞（1984-），女，硕士学位。现在广东海洋大学寸金学院从事电子工程教学工作。
作者单位
广东海洋大学寸金学院广东省湛江市524094
电子信息产业新规律推动发展
电子信息产业发展的逐级递增规律表明，电子元器件技术的每一次创新突破，不仅使电子元器件产业本身产生一次跨越式发展，而且推动直接利用新型电子元器件的电子整机更新换代，使这些直接相关的电子整机产业实现更大的发展，进而带动国家经济与世界经济走向繁荣。
比如集成电路技术的创新，使计算机从电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、光计算机发展到生物智能计算机，使收录机从电子管收音机、留声机、晶体管收音机、磁带录音机、随身听、MP3、MP4发展到MP5，使空调器从制冷空调器、冷热空调器、交流变频空调器发展到直流变频空调器，使录像机从磁带录像机、VCD、超级VCD、DVD、逐行扫描DVD发展到光盘录像机等。由于片式电子元件技术的创新，使手机从模拟式手机、数字式手机发展到第三代多媒体手机。由于电光元件技术的创新，使电灯从白炽灯、日光灯、节能灯发展到LED(发光二极管)。由于电热元件技术的创新，使电炉从电子炉、电烤箱、电磁炉、微波炉发展到光波微波炉。由于显示器技术的创新，使电视机从黑白电视机、彩色电视机、平面直角电视机、超平电视机、纯平电视机、逐行扫描电视机、逐点扫描电视机、背投电视机、PDP(等离子)电视机发展到LCD(液晶)电视机。总之，随着电子元器件技术的不断创新，直接利用电子元器件新技术的电子新产品像开闸的潮水一样奔涌而来，从而大大拓展了市场需求，带动了经济持续增长。
辐射联动规律表明，电子元器件新技术具有巨大的关联效应，一项电子元器件新技术往往开启多个新市场，一个新市场往往又开创多种新职业，所产生的间接经济效益更是惊人。比如网络元器件技术的创新，就使互联网新技术催生了网络接入、网络购物、网络游戏、网络广告、电子商务、搜索引擎、综合门户、个人门户、电子邮件、电子课件、电子图书、网络电话、网络短信、网络聊天(QQ)、网络电视、网络电影、即时通信等50多个新市场，而每个新市场都需要多种职业的群体为其服务。而且随着一项新技术的不断提高和社会的发展，新的市场还会不断涌现，并且发展势头强劲。比如基于互联网技术的博客、播客、威客就是如此。
技术新趋势影响深远
电子信息产业的内在发展规律决定了其基本特点和发展现状，反过来，这些基本特点和发展现状又对产业发展产生深远影响，形成了产业发展的新趋势。在新世纪，电子信息产业在关键技术、国际分工等方面将呈现以下新的发展趋势。
微电子技术向系统集成方向发展，系统集成是21世纪初微电子技术发展的重点。在需求牵引和技术推动的双重作用下，已经出现了将整个系统集成在一块或几块芯片上的集成系统或系统集成芯片(SoC)。系统集成是微电子设计领域的一场革命。
计算机技术向多媒体和智能化方向发展，并行处理技术将迅速发展，计算机性能平均每两年提高一个数量级。多媒体技术将使计算机、通信、家电融为一体。语言和手写识别、数字图像交互等智能化技术会快速发展。
网络技术向多业务、高性能和大容量方向发展，IP业务将呈爆炸式增长态势，宽带综合业务数字网、超高速因特网将成为未来网络技术发展的重点。极大降低网络传输成本、向用户提供无限带宽、实现网络多媒体实时通信的光通信网络技术将取得长足发展。
通信技术向宽带化、个性化和综合化方向发展。低轨道卫星通信目前已经实用化;光纤传输技术使传输速度每3到4个月翻一番，传递活动画面的通信业务已经实现;移动通信技术发展迅速，第三代移动通信系统国际标准已经推出，第三代手机已经问世;数字微波通信系统由标准同步数字系列(PDH)全面转向同步数字系列(SDH);宽带接入技术发展迅速，光纤主干网站接入带宽已超过G级，因特网无线接入技术和蓝牙技术日趋成熟;包交换、DWDM光传输、IP选路和Web应用已成为下一代宽带网必须考虑的四大要素，ATM技术将与IP技术相互结合，取长补短。
关键词：电子元器件 激光微细加工技术 设备应用
中图分类号：TN605 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-00-01
随着我国电子制造业的不断发展与完善，传统的制造加工工艺已经无法适应现代电子制造工艺的发展需求；与传统的加工技术相比较，采取激光细微加工技术，具有加工效率高、能量密度高、热影响较小、光束参数精确、非接触加工等优势，已经在电子工艺领域取得诸多进展，可更好地实现经济效益与社会效益。
1 研究背景及意义
通过对电子元器件的激光微细加工技术与设备应用进行一定程度上的运用，我们希望能够更为系统的了解这一技术，并将之与加工工艺有效结合，研制出激光加工设备，并有效的运用到工业生产中，以期提高生产效率，并对产品质量的稳定性与可靠性进行有效的保证，进而提高经济效益与社会效益。通过该文的研究，能够更为系统化的阐述激光微细加工技术，并将之投入到实际的生产中，不断完善，具有重要的现实意义。
2 电子元器件激光微细加工技术与设备应用现状
激光微细加工技术是多种技术的结合，主要包含了激光微细熔覆技术、激光微调技术、激光微连接技术以及激光标记技术。激光微细熔覆技术将固体或者半固体的功能材料作为相应的熔覆材料，采用连续或者脉冲激光对其进行辐射，从而促使熔覆材料内部、熔覆层与基材界面发生物理、化学作用，由此形成需要的机械零部件或者功能元器件；激光微调技术主要指的是对激光进行有效利用，并对电阻、电容、石英晶体、混合集成电路等主要参数进行有效微调的一种技术；激光标记技术则是有效利用高能量密度激光，然后在各种不同的物质表面产生光化学效应或表层物质蒸发，从而达到在物质表面留下永久标记目的的一种技术。
激光微细加工技术之所以能够在电子工艺中得到广泛的使用，并受到好评，主要归功于其独特的优越性，主要体现在如下几个方面：①激光微细加工技术所需要的条件不是十分苛刻，比较容易满足；②激光微细加工的对象十分广泛，涉及的领域包括金属、有机物、陶瓷等；③激光微细加工技术绿色环保，符合可持续发展要求；④智能化程度高，可控制性强；⑤激光微细加工是一种更精密的制造技术。在微细加工中对于微小元件、印刷电路板集成电路、微电子元件和微小生物传感器等的制作，激光微细加工是唯一的不可替代的技术。
3 电子元器件的激光微细加工技术与设备应用方法及建议
3.1 聚合物导体浆料的应用
聚合物导体浆料的选择十分重要，因为它会对导体能否发挥出良好的导电性能起到决定性的作用。一般情况下，聚合物导体浆料主要是由三个部分组成，分别是聚合物基体、导电材料以及添加剂。
①聚合物基体的选择：较常使用的聚合物基体主要有环氧树脂、有机硅、聚酰亚胺等。综合比较这几种聚合物基体，环氧树脂具有附着力强、连接性能好的特点，是一种较为理想的聚合物基体。它存在着诸多种类，出于周围温度以及粘度的考虑，同时为了对其连接能力进行有效的保证，最终选择缩水甘油酯型环氧树脂作为聚合物
基体。
②导电材料的选择：一般情况下，导电材料按照材质大致分为三种：碳、金属以及金属氧化物。我们对其进行一定程度的对比分析，碳材料导电性能是三类中最不稳定的一种，在实际应用中会带来较大的麻烦，不建议使用；而对于金属氧化物来说，由于其本身的物理特征与化学特征，导致其导电性能相对较差，也不推荐选择使用；因此，综合比较三类导电材料，金属材质的导电材料最为适宜，而在诸多金属材质的导电材料中，又属Cu和Ag存在较大优势，不仅化学特征稳定、导电性能好，而且在价格方面也较为合理。为了质量的保证，最终选择Ag作为导电材料。
③添加剂的选择：添加剂的类型多种多样，主要有以下几种：预聚体、固化剂、稀释剂、催化剂等。各种添加剂都存在优缺点，因此在使用中可以根据比例配合使用。
3.2 加工工艺的应用
在对加工工艺进行确定时，我们分别进行了引丝工艺试验与短路工艺试验。引丝工艺试验见表1，短路工艺试验见表2。
得出结论：电位器绕组引丝焊点可控制在3匝电阻丝（100 mm）以内；短路位置精确可控，偏差为±1 °，导电性能良好。
4 结语
通过该文的研究，实现了电子元器件的激光微加工，建立了相应的设备，并最终将其成功地应用到工业生产中，产生了显著的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 李文娟，田兴志.厚膜微调技术及发展趋势[J].光机电信息，2004（6）：
29-34.
关键词： 职校电类专业 电子线路 技能培养
职业技能培养是职业院校人才培养的重要任务，是学生进入工作岗位后尽快适应岗位技能要求的保证。对于职业院校电子信息、应用电子等电类专业，学生毕业后面向的初始岗位，很多都是电子产品制造企业的产品装配、焊接、调试和质检等，这就要求学生在校期间培养扎实的电子线路装配与焊接技能。但是笔者在参与的多所职业院校学生的技能训练、技能考核和竞赛测评中发现，学生在电子线路装配与焊接技能操作中存在不少问题，说明职业院校在对学生该项技能的培养方面不够扎实。下面就职业院校电子信息、应用电子等电类专业，在学生的电子线路装配与焊接技能训练中存在的问题及增强学生技能培养效果的途径进行探讨。
一、目前职校电类专业学生电子线路装接技能操作存在的问题
1.电子元器件的辨识与检测。正确辨识电子元器件，利用万用表对电子元器件进行检测，这是进行电子线路装接的基本技能操作。对于常见的电子元器件，例如电阻、电解电容、整流二极管、塑封高频小功率三极管等，学生基本能够辨识。但存在以下问题：不会通过色环法读取电阻的阻值；对常见的无极性电容不熟悉，不会根据标注读取电容的参数；不认识金属封装的三极管，不会用万用表对三极管进行检测等。
2.元器件引脚的处理。元器件在插装前要对引脚进行浸锡、整形等操作。对于存在污垢、氧化等问题的引脚，要进行清理、浸锡；而对于表面整洁不存在氧化等影响焊接质量问题的引脚，不需要提前浸锡，直接焊接即可。许多学生在操作过程中不够灵活，过于强调步骤的完整性，对于不需要处理的元器件引脚，要花费较长时间进行去除氧化层、浸锡等操作。
3.元器件的插装。在元器件插装操作中，学生出现的问题主要有：插装顺序混乱，应该后装的元器件先装，造成其他元器件插装困难；元器件极性、引脚插装错误；元器件与印制板之间的间距过大或过小等。
4.印制电路板的焊接。印制电路板的手工焊接是学生从事电子线路板装接工作必须掌握的技术，是影响电子线路能否正常工作的重要因素，也是衡量学生电子装接技能水平的重要指标。对于手工焊接技术，学生出现的问题主要有：不能正确选择合适焊接工具、焊剂和焊料，电烙铁功率过大或过小，焊锡丝质量不符合要求；焊接操作不规范，用电烙铁搬运焊锡，焊接时间过长或过短；焊点焊锡过少或过多，出现虚焊、拉尖、铜箔翘起等。
5.电子安装工具的使用。在电子线路装接工作中，除了用到电烙铁等焊接工具外，还要用到尖嘴钳、斜口钳、镊子、螺丝刀等电子安装工具。学生在使用这些工具过程中，存在不会选择合适的工具和工具操作不规范等问题。
二、电子线路装接包含的主要技能要求
根据电子设备装接工国家职业标准中级工工作能力要求，在电子线路装接技能上主要有两方面要求：
1.工艺准备。要求能识读相关技术图表，包括印制电路板装配图、工艺文件配套明细表、工艺文件装配工艺卡、方框图、接线图、线扎图、工艺说明、安装图等；要求选用电子产品常用五金工具和焊接工具，能备齐常用电子材料，能制作短连线，能备齐合格的电子元器件，能加工电子元件的引线能选用焊接工具，能对浸焊设备进行维护保养，能对导线预处理，能制作线扎，能测量常用电子元器件。
2.装配与焊接。要求能手工插接印制电路板电子元器件，能插接短连线，能装配功能单元，能进行简单机械加工与装配，能进行钳工常用设备和工具的保养，能焊接功能单元，能压接、绕接、铆接、粘接，能操作自动化插接设备和焊接设备，能使用焊接工具手工焊接印制电路板，能对电子元器件引线浸锡。
职业教育要参考国家职业资格标准对学生进行基本技能和专业技能的培养，帮助学生在校学习期间考取相关国家职业资格证书，这既是衡量职业院校人才培养质量的标志，又为学生今后走上工作岗位打下坚实的基础。针对国家职业资格标准的要求，以及对学生进行技能培训存在较多问题的现状，职业院校有必要研究好如何切实增强学生的技能培养效果。
三、提高学生电子线路装接技能水平的几种途径
提高学生电子线路装接技能水平是相关职业院校增强实践教学效果，从而提高整个学校人才培养质量的一个方面。所以该项工作不仅由相关专业负责人、任课教师来完成，而且需要学校相关政策和教学条件的支持，在实际操作中需要考虑专业的生源情况、实践教学条件、师资队伍水平等因素。下面仅从相关专业负责人、任课教师的角度探讨职业院校电类专业学生电子线路装接技能培养途径。
1.构建体现职业技能培养特色的课程体系结构，合理进行课程设置。相关专业的负责人和骨干教师，要充分进行专业的市场调研，明确专业的市场需求和企业岗位面向，合理设置专业人才培养目标，构建体现职业技能培养特色的课程体系结构，并进行合理的课程设置，突出综合素质和职业能力培养，科学合理地制订专业人才培养方案。在课程设置中，不仅要合理设置专业基础课程和专业课程，还要设置综合的校内和校外实训项目。如果只是在专业基础课程和专业课程中设置部分的实训环节，而没有综合实训项目的训练，学生将只能了解部分技能操作要求，无法实现对所学技能熟练掌握和综合运用。例如对于应用电子类专业学生，模拟电子技术、数字电子技术、电子产品制造工艺等课程都是一些专业基础课程，在这些课程中学生将学习到部分专业知识和技能，但这些专业知识和技能都只是电子线路装接技能培养的部分内容。我们可以在学期末安排几周的集中综合实训项目，或安排贯穿整个学期的综合实训项目，例如多功能直流稳压电源的组装、实用扩音器电路组装、多人抢答器组装、数字电子钟组装和调幅收音机的组装等实训项目，都是比较好的实训项目，这些项目不仅可以训练学生对专业知识的综合应用能力，还可以实现对学生电子线路装接技能的综合训练。
2.改革教学模式，增强课堂教学效果。目前职业院校的生源质量普遍较低，大部分学生缺乏学习的主动性，自制能力、自学能力较弱，传统的教学模式已难以为继。特别是在电子线路装接技能培养课程中，任课教师必须摒弃传统的满堂灌、教师主体的教学模式，要推行任务驱动、项目导向等学做一体的教学模式，深入开展项目教学、现场教学、模拟教学，以行动为导向，真正实现“教、学、做”合一。例如在模拟电子技术这门课程教学中，就不能再按照传统的教师先讲基本知识，然后做练习题，最后安排几次实验的教学模式，而是可以将课程分成几个项目，项目的设置可以由简单到复杂，教师在引导学生完成一个个项目的过程中实现学生专业知识的学习和综合技能的训练。
3.引入职业技能竞赛，培养学生的职业兴趣。目前面向职业院校学生的，从省一级到国家级的职业技能竞赛活动风起云涌，这些职业技能竞赛都为我们指明学生的职业发展和技能培养方向，任课教师要及时了解这些职业技能竞赛的信息，并将它们引入教学。教学中引入职业技能竞赛，可以培养学生的职业兴趣，从而促进学生主动地学习专业知识、训练专业技能。一方面，教师可以组织校内或班级的职业技能竞赛，并将竞赛成绩作为课程期末总评的参考，引导全体学生参与到职业技能竞赛中。另一方面，教师要在学生中挖掘先进典型，重点培养这部分学生参加更高一级的职业技能竞赛，以点带面，带动整体水平的提高。对于电子类专业的学生，可以多关注各级别的电子产品设计与制作大赛、大学生电子设计大赛、电子设备装接技能大赛、机电产品创新设计大赛等。
4.应用现代信息化教育技术，打破制约学生学习的时间和空间的界限。随着“互联网+”时代的到来，基于互联网的现代信息化教育技术越来越多的应用在了职业院校的教学中，混合式教学模式、微课教学改革、慕课学习方式、移动互联终端的应用等新理念和新技术逐渐地被广大职业院校教师学习并应用，极大地促进职业院校教学质量的提高。在电子线路装接技能训练教学中要大力推进应用这些先进的教学理念和技术。例如我们可以把电烙铁焊接技术中的焊接要领设计成微课，把焊接的每一步操作用视频或动画的形式呈现在学生面前。学生不仅可以利用电脑联网观看，而且可以将视频下载到智能手机上观看；不仅可以在教室里观看，而且可以在宿舍、餐厅、车上等场所观看；不仅可以在课前观看，而且可以在课堂上或课后观看；应用现代信息化教育技术，打破制约学生学习的时间和空间的界限，有力地促进教学质量的改善。
四、结语
根据国发〔2014〕19号《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》精神，职业教育要培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才，推进课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、毕业证书与职业资格证书对接，要健全“文化素质+职业技能”等考试招生办法，要强化职业教育的技术技能积累作用，推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式，加大实习实训在教学中的比重。这都说明职业教育院校要高度重视学生职业技能的培养，而对于职业院校电子信息、应用电子等电类专业的学生，电子线路装配与焊接技能是专业的基本技能，可以通过课程设置改革、教学模式改革、技能竞赛和现代教育技术的应用等途径增强其教学效果。
参考文献：
[1]文祥.论职业技能培养在职业教育中的首要地位[J].宁波职业技术学院学报，2015（04）：5-11.
[2]高葛.试论高等职业教育技术技能人才的培养[J].陕西国防工业职业技术学院学报，2015（03）：13-15.
[3]章武媚.高等职业教育复合型高技能人才培养的多专业融合模式的探索[J].职教论坛，2016（12）：41-43.
[4]宁秋平.职业技能大赛对职业院校发展影响的反思[J].辽宁高职学报，2016（02）：1-2.
（上海航天控制技术研究所，中国 上海 201109）
【摘要】航天元器件的可靠性直接影响航天工程的成败，对于航天元器件的可靠性采购管理是航天工程的重要方面。本文首先分析国内外航天元器件的发展现状，然后经验总结了元器件可靠性采购的若干方面，最后根据国内外发展现状提出了元器件管理可持续发展的几点设想。
关键词 航天元器件；可靠性采购；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
航天技术水平体现了国家的政治经济实力，并直接关系到国家的战略与形象。世界各国都在大力发展自己的航天事业。而航天元器件作为航天工程的关键通用产品，对航天工程的功能、性能、寿命、研制周期、成本以及任务成功都有着极其重要的作用和影响，其质量与可靠性直接影响航天工程的成败[1]。
元器件的可靠性是可靠性技术产生的两个重要应用领域之一。可靠性问题是军用电子设备的特殊问题，最早是在第二次世界大战提出并开始致力解决的问题。可靠性技术基于两个重要的理论基础：失效物理和概率统计，同时，它产生了两个重要的应用领域，即系统可靠性和元器件可靠性。在元器件可靠性领域又进一步可分为元器件固有可靠性和使用可靠性。前者主要研究元器件的设计与研制过程中的可控性，后者侧重于研究在电子系统研制中如何选好、买好、用好和管理好元器件，防止、控制引入过应力而损坏可靠元器件和接收、使用可靠性不能满足要求的元器件。
本文重点讨论航天元器件可靠性采购管理，即使用可靠性。首先分析国内外航天元器件的发展现状，然后总结了航天元器件可靠性采购的几个方面，最后提出对于元器件管理可持续发展的几点设想。
1 国内外航天元器件的发展现状
1.1 国外航天元器件发展现状
目前，世界航天大国极其重视元器件的质量与可靠性工作，将元器件的采购管理作为国家级战略技术资源，给予极大的关注与努力。下面从美国航天元器件的发展情况为例进行分析[2]。
美国航空航天局（NASA）的EEE元器件保证工作组（NEPAG）和EEE元器件与封装项目组（NEPP）有效负责航天元器件的技术研究以及任务实施。美国不仅关注航天元器件的很多方面，而且注意把有限资源分配到关键元器件的研发。在2005年NEPP基金的分配表中，14%用于FPGA的改进，12%用于存储器的改进。在2006年，美国政府授予洛克希德?马丁公司价值约150万美元的合同来实施一项航天项目，名为“宇航用高运行温度中波红外焦平面阵列”计划，分3个阶段，历史36个月，非常主要关键元器件的研发。
在美国，除了由NASA统一领导和保障元器件的质量与可靠性，美国还形成了相对完善的航天工业管理体制。美国总统和国会为方针政策决策层，由总统负责航天、导弹工业发展的方针政策和战略决策，而国会进行相关管理的立法工作，以监督有关部门的管理工作，并以预算拨款和政策对航天、导弹工业来宏观调控。NASA为计划层，国防部是军用航天和导弹的主管部门。
美国航天元器件的发展，除了离不开国家和政府的高度重视，还归功于美国强大的工业水平。美国非常重视国家安全基石的原材料设计、生产、制作以及测试等基础能力的建设。最近，美国针对航天工程的巨大需求，大力推进先进制造技术，并在快速响应制造、精密制造以及特种加工等技术领域取得了重大进展。
1.2 国内航天元器件发展现状
我国对于航天关键元器件的发展尤为重视。我们对“航天关键元器件”的判定条件是[2]：①对航天工程功能、性能、可靠性和环境适应性起决定作用且可替代性差；②元器件或其技术不易获取。可获得性差，满足其一即是航天关键元器件。
依据上述两条判据，通过对一些航天重点型号所用关键元器件的整理，航天关键元器件主要有运算放大器、A／D(模拟／数字)和D／A转换器、电压调整器等集成器件、大规模FPGA、DSP(数字信号处理器)、高性能CPU(中央处理器)等单片集成芯片，以及长寿命、高可靠的空间用固态放大器、行波管放大器等。
我国航天关键元器件中的大部分都是依靠从国外进口。在航天事业发展初期，火箭上的绝大部分器件采购的是国产元器件，少部分是由航天内部研制，如弹载计算机、接插件等。后来，随着航天事业的不断发展，进口关键元器件比例越来越大。在20世纪90年代后期至本世纪初，在我国研制的设计工作寿命为15年的卫星中，采用国产元器件的数量约占总数的85％，但关键元器件，如存储器、FPGA、等基本依赖进口，此时，航天元器件严重依赖进口的问题进一步凸显出来[3]。
航天关键元器件如果大量采用国外引进元器件，必将导致航天工程项目核心技术指标、进度以及建设成本等受制于人。并且，一些进口的关键元器件在使用过程中发生失效，但国内无法分析，往往需要送往国外分析，这就使得归零的周期和协调难度大大增加。比如在载人航天工程两个型号中，部分DC／DC电源模块是从国外某公司进口的产品，但其产品出现失效至今，两型号中仍各有一只未得到国外的失效分析结果。
由此可见，要想实现航天技术的可持续发展，减小进口元器件带来的安全隐患，改善航天关键元器件不断受制于人的局面，积极推进航天关键元器件的自主研发是当务之急。
2 航天元器件的可靠性采购
2.1 元器件降额采购准则
降额设计是航天工程可靠性设计的重要方面，也是元器件采购中需要执行的重要准则。在电子设备的设计准则中，通常都对器件的降额使用做出了明确的规定。我国参照的元器件降额标准GJB／Z 35—93《元器件降额准则》[4](以下简称《准则》)不仅是电子设备可靠性设计的重要准则，而且是电子设备设计方案可靠性评估的主要依据，在工程项目中得到了广泛的应用。但是随着元器件的快速发展，该标准在应用中也出现了一些需要注意的问题，主要表现在以下几个方面：①部分元器件的降额准则不够详细。在该准则编制时，对部分元器件的认识不足，没能按降额等级给出对应降额量值以及降额曲线。然而20年来，随着元器件的广泛应用，积累了一定的应用数据及元器件主要失效模式的研究成果，从而对元器件有了较为深入的了解，已为确定元器件在不同降额等级下的降额量值并给出详细的应力计算方法和降额曲线奠定了基础。②缺少新材料电子元器件的降额准则。在元器件的发展中，各种新材料不断的应用，从而改善了电子元器件的工作性能。但是对于新材料元器件，准则中给出的降额量值也需要作对应的调整。③采用新结构的元器件降额准则也需要调整。修正并补充采用新结构电子元器件的降额准则，将对相关电子设备可靠性设计工作提供了可靠指导。
2.2 常见可靠性筛选方法
可靠性筛选，是一种剔除由于元器件制造工艺形成潜在缺陷的前期失效产品的技术，已经广泛应用于各类电子产品的研究和生产中。筛选的主要功能在于通过对电子产品的100%非破坏性的筛选试验，从而剔除具有潜在缺陷的前期失效产品，使产品度过浴盆曲线的前期失效阶段。因此在元器件产品的整个寿命周期，必须采取主动的工艺手段，对电子产品施加适当的应力，使其潜在的缺陷被激发，潜在隐患提前暴露，以提高产品的质量。目前常规所用筛选方法有下面几种[5]：
①检查筛选。镜检筛选和目检筛选是集成电路的重要筛选方法，简单高效，对检查电子芯片外表的各种缺陷，观察内部的焊接、引线键合、封装的缺陷等非常有效。镜检主要包括光学、声学以及电子扫描显微镜，另外还有X射线以及红外射线显微镜等检查筛选技术。
②功率老化筛选。功率老化筛选是对产品施加外部的过电应力，以促使前期失效器件潜在的缺陷暴露从而被剔除，有效地去除元件生产中产生的工艺缺陷以及金属化膜过薄、划伤等。
③密封筛选。密封性筛选是用来检查芯片的封装残留气氛以及密封不良而渗透进去的水汽，具体可以分为浸液检漏筛选、气泡筛选、放射性筛选和氦质谱仪检漏筛选等。
④环境的应力筛选。环境的应力筛选是对产品施加比较合理的环境应力，将其内部的潜在缺陷进行加速变成故障，然后通过检验发现并排除的过程。目前为止，环境的应力筛选是国内外使用最广泛，并且最有效的一种筛选方法。
3 可持续发展的元器件管理设想
3.1 立足急需元器件的国产化
日本、欧洲等航天大国在实现航天关键元器件的自主发展过程中，都会结合本国国情，有选择、有重点、有策略地发展。从前面对我国航天关键元器件发展现状分析来看，我国目前航天元器件涉及的产品品种较多，如果要想实现自主研发，必须有重点、有策略发展。目前，SoC(片上系统)技术可以把一个单板系统或者整个控制系统的全部功能在一块芯片上实现，大大减小系统的体积重量，提高了产品的功能密度、系统性能以及系统可控度，是航天工程高性能和小型化需求的有效途径。我国也可以参考日本SOI—ASIC器件的发展经验，选择SoC为突破口，集中资源对SoC重点投入，进行重点研发。
3.2 统一受控的元器件供应途径
电子技术的快速发展，对元器件的发展产生了很大影响，其中民用器件的市场份额和效益大增，而军用、航天等可靠性高的元器件的市场份额则大幅下降，已由以前的25％降到不足l％，并且有继续下降的趋势。由于航天元器件的特殊应用特点和任务使命，确保其稳定的供应有很大难度，因此，不能仅仅依靠市场调节行为，必须要在国家层面上来解决相关资源的配置并进行统筹管理，建立起国家级资源配置平台，对航天工程有着重要影响的一些元器件项目进行重点的投资攻关，确保其稳定供应。
在这方面，美国为我们提供了学习的经验，如美国建立了统一受控的供应途径，如：①NASA为了保障航天元器件的稳定供应，建立了航天元器件资源平台NPSL(NASA Parts Select List)。NPSL是政府建立的供应线，NASA将其看作为国家必须控制资源，其从应用、研发以及技术支撑全面控制。NPSL也是NASA航天元器件产品的规范体系，NPSL共有2000多页，内容涵盖元器件型号的规格、技术性能、厂商、规范依据、预定的应用等级要求等。NPSL由NASA的NEPAG组织进行管理控制，对于选择列入NPSL的航天元器件必须经过NEPAG的审查评估。不仅如此，NASA还建立了两个核心的CSL，为航天元器件的供应提供保障。②为充分利用各个成员国的有效资源，提供行业互认标准，美国建立了统一的ESA元器件选择目录(EPPL)。它是ESA航天元器件的资源平台，可以引导用户选择并采用能够覆盖绝大多数设计的有限元器件类型，有效减少重复，实现品种的压缩，从而通过器件数量的增加来降低成本以及改善系统的可靠性。经ESA鉴定合格的元器件已进入NASA的NPSL、JAXA的QPL和QML。
因此，建立统一受控的元器件供应途径，可以保障关键元器件的稳定供应，并增加系统可靠性。
3.3 积极推行元器件的标准化
目前，NASA、ESA、JAXA已经制定了航天元器件标准体系和配套的标准，能够用来技术成果的固化和传递。通过标准来总结经验、提高安全可靠性、控制问题的重复发生、加强风险管理能力、促进技术发展水平，满足支撑航天项目的需求。由此可以看出，对于工程师以及技术人员来说，标准规范在工程项目设计、研制和生产等方面都是非常重要和关键的技术资源。
NASA的航天元器件标准体系充分的利用了其政府标准和国家军用MIL标准，通过贯彻执行各类元器件的产品规范、标准及其它工程文件手册，支持了元器件的设计、选用、生产、检验、应用、失效分析等各个环节的严格控制。产品规范是NASA标准的主体，只有据此进行质量认证的元器件产品才可以成为NPPL的主要备选对象。NASA还充分总结了工程应用经验，形成了大量的、有借鉴价值的工程实践以供参考，这样也形成了以规范标准为基础和手段，具有结构清晰、内容规范可控、保障完善等特点的应用质量体系。
3.4 库存元器件的有效管理和使用
在对元器件、原材料选型后就进入采购周期阶段，并按合同要求节点到货后，进行复验以及二次筛选，合格以后取回入所，入所质量的控制至关重要，比如，对功率模块、霍尔器件、电感和磁环等有特殊应用要求的元器件，设计师必须拟制检验要求以及技术协议。对元器件、原材料的使用情况、物理尺寸、无害的电性能实验测试做出详细的描述，质量师据此检验要求来完成基本的入所质量检验。元器件、原材料在入库之前，设计师依据课题型号编写相关元器件的配套表，把元器件的名称、规格型号、批次、印制板的代号、数量、封装形式、质量等级、生产厂家全部写清楚归档。在使用时，依据元器件配套表将元器件以及合格证领出，对元器件进行静电防护、包装、运输等，将领出的元器件入到本单位元器件库备用。
在元器件库存管理中，还会遇到超过有效期问题。超过有效期贮存期的航天元器件，应当先进行超期复验。在元器件超期复验中进行失效分析，发现功能已经失效或者不合格率(PDA)超差(适用时)，必须对失效件进行失效分析，失效分析的管理按QJ3065.5和相应管理文件的规格执行。若失效分析结论为批次性问题，则整批元器件不能用于项目型号。
另外，元器件在装机使用前还要进行必要的质量控制，以满足可靠性需要。根据系统对元器件的可靠性需要，剔除元器件的早期失效和潜在缺陷，开展元器件质量控制工作。
3.5 政府企业质量控制多重把关
元器件质量保障是高技术的系统工程研制部门经常采用的一种先进有效的质量管理方法，也是航天产品可靠保证的重要领域之一。根据对美国国防部、NASA、ESA的航天元器件质量保证工作的发展现状研究发现，航天型号对使用的元器件的质量和可靠性要求越来越高，但我国与国际水平的差距却在不断地拉大，与航天需求间的矛盾不断加剧。未来，必须改变发展思路，管理协调、机制创新，不仅要在元器件的采购、筛选、检测和使用过程中，加强质量保证控制，确保元器件的使用质量，还需要国家高层在战略层面上采取一些特殊举措，建立自主可控的关键航天元器件产品保障体系，以保证我国航天工程协调、可持续地发展。
4 结束语
航天元器件的可靠性是航天工程的重要方面，在国内航天元器件发展管理还不完善的情况下，必须积极借鉴国外航天大国的经验，做好可靠性采购，并立足国产化，积极推行有效的管理经验，严把质量关，实现我国航天元器件的可持续发展，确保我国航天工程的蓬勃发展。
参考文献
［1］桑娜,王敬贤.国外航天元器件发展经验简析[J].航天元器件,2010(4)：28-31.
［2］姚莉,王敬贤,蔡娜.国内外航天关键元器件发展初探[J].航天标准化,2013(1)：26-29.
［3］方怡.元器件国产化应用管理的探讨[J].质量与可靠性,2013(4)：46-49.
［4］张晧东.元器件降额准则分析[J].电子产品可靠性与环境试验,2013(4)：64-66.
关键词：EWB；中职；电子实验教学 对中职学校电子电工专业的广大学生来说，电子技术是一门理论性和实践性都很强的课程。在电子技术的教学过程中不管是讲解元器件功能，还是如何使用相关的仪器仪表，都需要进行大量的实验。但对广大中职学校来说由于缺少电子实验设备、普遍存在学生难以理解和缺乏实践操作的问题。将EWB引入到中职电子实验教学中，可以说真正解决了这一难题。近几年，越来越多的中职学校在电子实验教学中引入了EWB，均取得了很好的教学效果。学生可以直观形象的了解各种元器件的功能和使用各种仪器、仪表，由此激发了他们的创新性思维，培养了学生自己动手解决实际问题的能力，EWB对中职的电子实验教学具有重要的意义。
一、传统中职电子实验教学的现状
在传统的中职电子实验教学中，首先，由于受实验室电子设备的限制，一些电路的设计调试要求很难得到满足，而且设备更新慢，一般学生只能在规定的时间和条件下完成老师布置的实验，一些富有创新性的设计、想法和思路很难实现。其次，在电路设计过程中安装、调试、测量，均是在实验箱和面包板上完成，为了完成一个电路的设计，往往要反复多次，一旦连线错误，很容易造成电子元器件和仪器、仪表的损坏。最后，在对电路进行调试时，不仅麻烦而且受电子元器件和仪器仪表功能的限制，可能会产生错误的评价，这样不仅会使学生厌烦，更严重的可能会增加他们对设计型实验的抵触情绪，电子实验课很难达到预期的教学效果。
二、EWB概述
EWB软件是专门用于电子电路设计和仿真的“虚拟电子工作台”软件，它具有更多的内存元器件和更强的虚拟仪器功能，具有较高的可靠性、准确性和和灵敏性。EWB工作平台的工作特点主要包括以下几个方面：
1.界面直观形象，简单、易学、易懂，其元器件和仪器仪表与实际的元器件和仪器外形有着较高的相似度。
2.元器件库和仪器仪表库种类齐全，而且容易操作。EWB软件除了提供数千种电子元器件和仪表外，还提供了相关元器件的特性参数，特别是提供了很多中职学校实验室不具备的仪器仪表，如：扫频仪、数字信号发生器等。通过教师的讲解，学生很容易理解和掌握。
三、EWB对中职电子实验教学的意义
与广大高等院校相比，中职学校学生的理论基础和抽象思维相对较弱，因此在中职电子实验教学过程中，他们很难一下子理解和掌握一些复杂的电路设计和仪器仪表功能操作。将EWB引入中职电子实验教学中，教师在讲授基础理论知识的同时，可以通过EWB进行模拟仿真实验，这样不仅有利于学生理解和掌握相关知识点，而且能够激发他们学习电子技术的兴趣。因此，EWB对中职电子实验教学具有重要的意义，具体表现为以下几个方面：
1.EWB软件与其他电路仿真软件相比，仿真度较高。首先，EWB软件可以提供电阻、电容、三极管以及集成电路等十几类数千种元件。而且EWB可以提供包括示波器、扫频仪、数字信号发生器、万用表等十几种设计及仪器仪表工具，具有较强的绘制电路图以及显示波形功能，可以将实际电路的结果仿真出来。其次，EWB软件不需要采用文本方式，可以直接从EWB软件中的元器件库和仪器仪表库中选择所需的元器件和仪器仪表。
2.利用EWB软件进行电路设计和分析非常方便。由于EWB软件采用了虚拟技术，设计和开发仿真电路就和在实验室进行实践操作一样，可以根据需要，随时调用所需的元器件和仪器仪表，并对相关参数进行修改。如果设计的方案没有成功，可以重新进行，不用担心出现元器件损坏和仪器仪表出现出现故障等问题，而且不受时间和空间的限制。
3.利用EWB软件，可以很容易使学生理解和掌握各种仪器仪表的功能操作。如，教师在进行信号源的占空比实验时，从理论上来说占空比只对三角波和方波有效，对正弦波无效，但中职学生理解和掌握这一特性参数却有一定的难度。通过EWB软件，教师可以在讲解信号源占空比理论的同时，调整相关参数，并用示波器将最终的结果演示出来，这样中职学生就很容易理解和掌握信号源的占空比概念，为后续的实验奠定良好的基础。
4.利用EWB软件，有利于中职学生更好地理解和掌握相关理论知识，并以此为基础进行电路设计实验，培养他们的实践操作能力。如，在进行电磁继电器特性的实验教学时，本身学生理解这一理论就有困难，很难真正掌握其实际应用。但教师在实验教学中，引导学生联系实际生活中的防汛报警装置，鼓励他们设计一个简单的防汛报警装置，就很容易理解和掌握这一理论知识和实际应用。
5.利用EWB软件，有利于充分发挥中职学生的创造性思维，激发他们的学习兴趣。如，教师在进行电路设计实验时，可以引导学生在EWB软件的设计试验区，设计各种电路，并进行仿真实验，这样不仅操作方便，而且界面直观、形象，有利于学生更好地理解和掌握相关理论知识和实践操作，培养他们的创造性思维能力。
总之，在中职电子实验教学中引入EWB软件，取得了良好的教学效果，对中职电子实验教学具有重要的现实意义。EWB软件不仅很好地弥补了中职学校由于缺少电子实验设备而导致学生实践操作机会较少的缺陷，而且更有利于中职学校的电子理论和实验教学的结合，激发了学生学习电子技术的兴趣，培养了学生的创造性思维能力。可以预见，在未来的中职电子实验教学中，EWB将会继续发挥它的重要作用。
参考文献：
［1］钟文耀，段玉生，何丽静.EWB电路设计入门与应用［M］.清华大学出版社，2004-01.
［2］路而红．虚拟电子实验室［M］.人民邮电出版社，2005-05.
【关键词】 电子实习 创新人才 实践教学
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
随着知识经济的兴起，创新型科技人才的培养成为近年来国内外高校人才培养的主要目标。针对创新型人才的培养目标，近几年来，人们对高校教学的方方面面进行了深入的研究、探索和改革。
电子实习作为实践教学的一个重要环节，在高校的创新型人才培养方面发挥着极其重要的作用，因此有关电子实习方面的思考、探索和改革势在必行 [1]。
为了充分发挥电子实习的作用，提高实践性教学质量，更好地推进和加强创新型人才的培养。本文针对通信学院电子实习的现状，提出了一些新的思路和方法，同时在实践环节引入了国外的教育教学资源，进一步完善了电子实习的实践教学，为创新型人才的培养打下了坚实的基础。
一、高校电子实习的作用
1.1实践环节的重要一环
近几年来，实践性教学越来越被人们重视，电子实习作为实践教学中最重要的一个环节，它的作用不容忽视。另外，创新型人才的培养，需要在理论知识的指导下，在实践环节中发挥其创造性，电子实习的好坏，直接反映着学生的动手能力和创新能力，因此电子实习作为实践环节中重要的一环，在实践中发挥着至关重要的作用。
1.2学生毕业前的一次“实战演习”
市场经济的迅速发展，使得大学生就业形势日趋严峻，学生的就业压力越来越大。为了更好地定位学生的喜好，让他们深入地了解自己，电子实习作为学生毕业前的一次“实战演习”，能让学生在实习中，通过实际的训练项目，了解自己的兴趣及爱好，为后续的工作定位做好准备，从这点来说，电子实习成为学生的一次实际练兵，为将来自己的工作定位及兴趣爱好做了一次现实的铺垫。
1.3激发学生热情，使得理论和实践强力结合
经过几年的学习，有些学生对自己理论知识的学习缺乏认识，有一些课程学习后，无法和具体的现实生活中的实物相对应，甚至很多学生不知道所学的理论知识用在哪里，有何用处。
通过电子实习，让学生把理论知识和实际应用联系起来，深入理解理论知识的应用场合，当从枯燥的理论学习中找到了真正的应用时，势必能激发学生的学习热情，为今后专业能力的培养和从事生产技术工作打下必要的基础。
二、电子实习的主要内容
电子实习是通信工程各专业本科学生的一门实践教学必修课，它的目的在于通过学习和实践，使学生实际接触常用电子元器件、电子材料及电子产品的设计理念及生产实际，了解生产工艺的一般知识和掌握最基本的焊接、组装产品的技能，了解产品生产线的工艺流程和基本管理知识，为后续课程的学习打下基础。电子实习的主要内容主要包括以下几个方面：
2.1电子产品的设计过程
在这一环节，主要让学生了解电子产品的设计过程，学会使用电子产品设计中常用的辅助软件，在了解电子产品设计中的有关元器件基本特点的基础上，掌握电子产品设计的主要过程。这里主要以汽车电子产品为例，特别关注的是标准TS16949在产品设计、过程设计、变更、各种实验环节及其作用等。
2.2印刷线路板的生产过程
首先，了解印刷线路板的生产过程，在此基础上，进一步了解多层印刷线路板的生产过程。在这一环节中，需要学生掌握印刷线路板有关的助焊、阻焊要求，了解电子产品焊接的基本知识，熟悉焊接工艺，了解SMT和THT生产线。进一步地，要求学生学习电子元器件的测试与选择，主要是掌握手工焊接技术，能熟练操作，进行焊接技术的训练。
2.3电子产品的生产准备过程
通过调查与了解，掌握电子产品有关元器件的供货状态，学会电子产品有关元器件使用前的检验、筛选方法，熟悉并了解各种电子产品有关元器件使用前管脚的功能。进一步地，要求熟悉常用电子元器件的类别、型号、规格和性能，会通过互联网查阅电子元器件参数，进而能正确识别和选用电子元器件。
2.4电子产品的部件生产过程
这一环节中，主要要求学生了解SMT与THT的基本知识与生产流程，掌握电子产品的板件生产中的生产设备的功能、特点以及工作原理，了解电子产品的板件生产中的不同焊接的区别，同时注意区分电子产品的板件生产中的不同工艺的适用对象，熟悉电子产品的板件生产后的检验方法，同时掌握简单的操作。
另外，要求掌握常用电子元器件基本测试方法，熟练使用万用表等检测元器件的检测仪器。
2.5电子产品的整机安装调试过程
基于上述实习过程之后，这里需要完成电子实习的最后一个环节：电子产品的整机安装调试环节。在这一过程中，首先，需要了解电子产品生产不同部件组装的一般过程，熟悉一般开关、按钮等器件的安装方法。其次，需要熟悉电子产品机框等非电子部件的要求，并初步掌握电子产品内部联线的处理方法。再者，需要掌握电子产品最终调试检验过程，熟悉电子产品的配套说明材料，了解电子产品装箱过程。
总体来说，这一部分主要掌握简单电子产品整机组装、调试与检验，能根据电子线路图和工艺文件，独立完成简单电子产品的组装、调试及检验，进而了解产品设计和生产的基本流程，树立“质量”和“标准”是产品设计和生产基石的理念。
三、高校电子实习方面的思考与实践
电子实习是一门实践性很强的基础课程，需要有其独特的教学方法和手段，才能切实保证该实习在技术方法和执行效果上有一定的先进性[2]。
为了提高对学生设计、实践和创新能力的培养，这里对电子实习的内容提出了一些具体的改进方案，并在近几届实际的电子实习中进行了实践。
3.1以学生为本，制定详细的实习计划
根据通信学院的专业特征及课程设置情况，通过调查和了解方式，及时地掌握了学生对前序理论知识的掌握程度，同时了解学生的兴趣点及迷惑点，在此基础上，制定详细的针对本专业学生的电子实习计划，这样确保了电子实习的有的放矢，因材施教，为电子实习的顺利完成做好了铺垫。
3.2多种教学模式相结合的实习方式[3]
电子实习是实践性较强的课程，但是不能单纯地采用实践方式，把学生进入实习场地，进行完全的实践教学。这里仍然需要多种教学模式相结合的方式。
（1）理论讲解：结合产品特点及实验仪器设备，在现场，针对实际的仪器进行基本原理的讲解和操作方法的演示。
（2）操作练习：采用教师指导，学生独立操作的方式，在教师的有序监督下完成具体的实习任务。
（3）创新练习：教师提出设计目标，让学生按指标要求，设计、安装、调试、检测，在基本要求的基础上，发挥其创新思维保质保量地完成实习任务。
3.3寻找好的实习项目，激发学生的兴趣
兴趣是学生学习最大的推动力，在电子实习中，只要找到好的实习项目，能把学生的兴趣和爱好激发起来，主动融入到实习中，那么电子实习就取得了事半功倍的效果。
目前，大多数学生对一个现代电子产品，特别是汽车电子产品设计遵循的标准和方法，从设计、生产、安装、调试很感兴趣，通过实习，学生了解到了现代电子产品的完整研发生产过程。
3.4借助于国外的教育资源，引发危机感
通过通信学院与荷兰萨克逊大学的联合培养模式，借助于国外的教学资源，为电子实习注入了新的血液。在通信学院，我们邀请荷兰萨克逊大学的专职教师，采用理论和实践结合的方式，带领学生完成了一个咖啡壶的设计及完成过程，让学生感受到了国外教学模式的差异，从而具有学习的危机感，进而激发学习热情，认识到学以致用的重要性。
四、结束语
综上所述，电子实习作为高校实践教学中重要的一个环节，在实际中发挥着极大的作用。合理的实习规划、良好的实习项目确实是电子实习中的核心部分，因此只有加强电子实习的思考、探索和改革，才能更好地发挥电子实习的作用。
参 考 文 献
[1] 朱朝霞.电子实习开放式教学新模式探索与实践[J].电气电子教学学报，2007，29（4）： 57-59.
关键词：数字电路 故障 测试
中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0087-01
在进行数字电路设计和生产过程中一定要进行电路的故障诊断，这样对于芯片模板上出现的缺陷可以及时修复，开始建立故障冗余系统；可以有效的改进生产工艺，更好的分析故障检测方法，进而使芯片的产量、质量和可靠性都得到提升。传统数字电路的故障诊断常常用常规仪表及传统的人工进行分析的，所以在诊断定位上就会难度增加、周期变长，导致设计和生产数字电路的速度严重降低。所以，设计数字电路故障诊断系统，可以有效地提升当下数字电路故障诊断的效率。
1 讨论故障产生的主要原因
1.1 数字电路的故障
数字电路故障就是在设计和生产过程中出现接触不良、电器元件损坏等原因，造成导线短路、假焊、虚焊等现象，就会出现电路逻辑功能的错误，发生电路故障[1]。以组合逻辑电路而言，必须按照真值表的要求来进行工作，否则就是电路出现了故障；而就时序逻辑电路来说，必须按照时序的状态转换图就行工作，否则就是电路出现了故障。
1.2 故障主要原因的产生
（1）元器件参数的改变。由于电子元器件随着不断地使用，就会导致老化和参数性能下降，有的是在温度变化时改变了参数性能。（2）信号线故障。在电路板电路受到外界影响时，信号线就会损坏出现短路和断路。（3）电路元器件出现不良接触。这种问题是最常见的，在工作中如果发生虚焊或者焊点被氧化，就会导致电路板故障的发生。（4）不健全的工作环境。一旦工作环境达不到设备所要求时，如湿度、温度及电磁环境等，无法实现设备的正常工作。（5）超出使用期。就是在使用过程中超出期限，导致元器件的老化，降低了性能指标，所以就会增加设备的故障率[2]。
2 逻辑故障组成
逻辑故障包括永久故障和暂态故障。其中的永久故障就是故障出现之后，只有人为修复可以清除故障，除此之外故障会长久存在。包括很多的静态故障。例如固定电平故障、桥路故障、固定开路故障。而暂态故障也能叫做软故障，这种故障的发生是因为元器件自身或者是电路自身存在的容限非常小而导致电路不稳定。
3 数字电路故障测试的基本方法
3.1 故障的检测
（1）直观检测法。这种方法就是通过直观的观察来推断出故障出现的大体部位。我们在进行检测时可以咨询用户，就会知道出现了什么样的现象，这样就可以快速的进行检测省去了很多不必要的麻烦。我们可以在检测时直接观察设备是否出现元器件的破损，导线是否断开或者短接，或者其它设备出现什么状况，来检测出故障在什么地方。一旦电路电流或者电压过大时，在电路中的一些器件就会出现异味，我们通过嗅觉就会感知到在什么地方出现了故障。当一些电子元器件的外壳热度过高时，我们通过触摸就会找到这类损坏的元器件，从而发现电路产生的故障。最后我们可以直接的用专业的检测设备测试诊断电路，来检测出是否存在故障，如果存在给其进行定位。（2）顺序检测法。这种方法分为两种，其一就是由输入级开始逐渐向输出级进行检查，这就需要我们在输入端加入检测信号，开始以该信号为主逐渐向输出端进行检测，最终来找出电路所存在的故障[3]。其二就是由输出级开始逐渐向输入级进行检查，一旦出现信号不对的情况，就开始由故障级向一级检测，最终到发现正常信号截止。（3）比较法。在检查故障时，这也是一种常用的方法。想要快速的发现所存在的故障，通常的方法就是把故障电路重要的关键点测试参数和同类型电路在正常工作时所得到的检测值进行对比，最终检测出故障所在。（4）替代法。如果说有的时候我们在数字电路中很难找到出现的故障，这个时候我们就应该想到应用替代法测出数字电路中的故障。什么是替代法？简单地说，替代法就是我们将数字电路中的电子元器件替代掉，应用一些同等型号，但是在品质上却高于原有电路中出现的器件，之后换上这些高品质器件之后，来检查电路是否可以进行正常的工作。前提是我们在采用替代法进行实验来检测故障时，一定要在电路断电的时候换上各种元器件，用以保证安全。上述四种方法就是在检测数字电路故障时常用到的常规方法。
3.2 逻辑故障的检测
在数字电路中产生的逻辑故障中，我们可以建立起故障的模型，之后通过该模型研究算法，产生测试向量，完成故障的检测。这里我们就以在逻辑故障中出现的单固定故障为例。由于逻辑故障中存在着单固定故障，而这种故障模型是数字电路测试中使用最多的一种门级故障模型。这种故障可以含盖数字CMOS电路一半以上的制造故障。在测试这种故障时，首先我们应该建立故障模型，之后根据这种故障模型生成测试向量。在组合逻辑电路中，以早期提出的经典算法D算法为主，完成测试向量的自动生成。而在时序逻辑电路中，我们将以较为了解的门级时序电路的ATPG系统完成测试向量的覆盖率。之后我们通过不断地分析测试向量对故障的覆盖情况，从而来进一步的提高故障的覆盖率。最终实现单固定故障模型的完整建立，解决故障的检测工作[4]。之后再以此种模型来对多固定故障进行测试。最终实现逻辑故障的检测。
3.3 波形检测法
在脉冲电路当中，我们还可以用波形检测的方法对电路进行检测。首先在检测时选择一个良好的示波器，之后开始对电路各级在输出端所输出的波形进行检测，最后在示波器上面观察并记录出现的波形是否正常，最终来完成电路故障的测试。
4 结语
本文主要简单的介绍了数字电路出现的故障及故障检测方法。在电子电路发展的今天数字电路得到了飞速的发展。为了更好的使数字电路应用到现代电路中。对于可能出现的故障应及时的做出检测。更好的完善数字电路，使数字电路进一步发展，适应现代科技要求。
参考文献
[1]胡文君.设备故障诊断技术的现状与发展[J].后勤工程学院学报，2004（2）.
[2]吴翠娟.现代大型设备故障智能诊断技术的现状与展望[J].电子技术用，2003.
关键词：纳米；电子技术；现状；发展
进入第二十一世纪以来，专家们认识到，纳米技术将作为科学技术的领先优势，为纳米技术的深入研究，纳米电子技术可能带来革命性的突破，新技术的发展和应用。纳米电子元件的速率非常高，可用于高度集成的器件，且能耗低，具有一定的节能效果，现已广泛应用于信息技术领域，已成为信息技术产业的关键技术。目前，纳米电子技术的研究还不够深入，应用还不够，但纳米电子技术具有很强的应用潜力和较强的应用前景。目前，对纳米电子技术产品的研究主要包括纳米电子器件和纳米电子材料，这些产品不仅功能齐全，而且性能良好。
1 纳米电子技术产生的概述
1.1 纳米技术产生的背景
1.1.1 微电子技术遇到挑战
20世纪有很多重大的发明，电子器件是其中对我们生活和工作最具有深远影响的发明之一。集成电路芯片的发展基木上遵循了摩尔定律，即每隔3年集成度增加4倍，特征尺寸缩小2倍微电子产业已沿着摩尔轨道运行了30余年。
21世纪微电子技术仍在快速发展，但是它遇到了严峻的挑战。随着电子元件尺寸的不断缩小，集成电路的集成度也要求越来越高，在未来若干年如何制造出具有更低功率消耗、更低成木、更小尺寸及更稳定更好性能的半导体芯片就成了摆在我们而前的当务之急。
1.1.2 纳米电子技术的产生
为了能够产生较低的功耗，降低到木材，更小的尺寸和更稳定的半导体芯片的电子器件的性能更好的纳米器件和纳米电子技术应运而生。它解决了微电子技术的问题：纳米电子器件不仅是微电子器件的尺寸进一步减小，更重要的是他们的工作将取决于器件的量子特性，所以他们也被称为量子器件。它主要是通过对电子波相位的控制来实现一定的功能，因此，量子器件具有较高的响应速度和较低的功耗，将从根本上解决日益严重的功耗问题。
1.2 纳米电子技术的定义
纳米电子技术是一种新的科学技术，作为现代物理学和先进工程技术相结合的产物，是基础研究和应用的产物，是纳米技术和电子技术的产物，其最终目的是实现人类可以根据自己的意志来进行单原子操纵，纳米电子产品包括纳米电子器件和电子材料。
2 纳米电子技术的发展现状
2.1 纳米电子材料的应用
目前大多数纳米材料包括：纳米硅薄膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。其中，纳米硅材料最具有技术优势，非常符合新世纪人类对电子技术的发展需求。硅电子材料的技术相较于其他材料的优势在于：
1.能耗低、准确可靠、运行时间较短、不易受外界的环境影响。
2.得益于科技的保证和不断地开发研究应用，使得其成本价钱有所降低。
3.由于其短距离的分子间距，使得硅电子材料在运行过程中，反应速度很快，这就从另一方面降低了材料能耗，提高工作效率。
2.2 纳米电子元件的应用
纳米电子元件问世之前，电子元件经过了集成元件、超大规模集成元件两个发展历程，因此，纳米电子元件是在“两位前辈”的发展基础上开发出来的。
随着集成规模的不断扩大，电子元件的尺寸却要越做越小，要达到纳米尺寸的范围（0.1-100nm），例如刚刚面试的单电子晶体管，它的一个电子信号就代表了一位信息的数据，意思就是晶体管的尺寸要小到极致，从而颠覆了现代电子技术的高集成、高速度下，一定要高能耗的格局。
2.3 纳米电子技术应用于现代科学
纳米电子技术的发展有助于细微部位的研究，而这些细微之处通过普通显微
镜是无法做到的，纳米电子技术的应用还能有助于纳米传感器的发明，通过纳米传感器可以观察到生化反应的各种不同的化学信息以及电化学信息。
纳米电子学作为新技术交叉口的生物医学和电子技术，具有极大的开发利用价值，其研究潜力是无限的。结合生物医学电子作为生物医学和电子的两大主题，在生物医学电子设备的集成和小型化方向的研究有很大的发展空间，本研究主要是基于微电子器件的发展，当器件的规模发展到原子或分子水平的大小，人们对于微小生物的研究将进入一个前所未有的新阶段。
3 纳米电子技术的未来展望
3.1 新型电子元器件
电子元器件技术将会在未来10至20年飞速发展，而市场对新型的电子元器件在不断提出要求，电子元器件技术将需要不断适应市场的要求，走向实用性。单电子器件、共振隧穿电子器件、纳米场效应晶体管、纳米尺度MOS器件、分子电子器件、自旋量子器件、单原子开关等新型信息器件的研究将不断取得突破，促使纳米电子技术向着延续、扩展摩尔定律和超越CMOS的方向发展，大规模纳米集成电路将初步实现，对数据存储和计算机发展等产生重大影响。
3.2 石墨烯
石墨烯是质地坚硬且非常薄的一种纳米材料，它在常温下传递电子的速度，比一般导体都快。正是由于它具有这样的特点，对石墨烯的研究与开发更具意义。大家都知道，电子和原子碰撞会产生能量，这就是一般的导体释放能量的方式。但同时我们可以看到，这样释放能量的方式也是能量的浪费。可石墨烯不同于一般的导体，它具有异常的特性，使得能量不会在碰撞中耗损。据专家预计，2020年左右将研制成功性能优异的石墨烯材料和晶体管，并解决其互连和集成等技术问题；2030年左右可研制成功石墨烯系统芯片，并形成规模化生产。这将使碳基COMS取代长期占据集成电路主导地位的硅基CMOS，引发集成电路领域发生革命性的变化。
3.3 碳纳米管
碳纳米管是一种一维的纳米材料，整体重量轻和完美的六边形构成是它的特点，由于它具有这样的特点也导致了它异于一般导体优势：良好的力学性能（金刚石的强度却又有极大的柔韧度）；良好的导电性能；良好的传热性能；良好的光学性能和储氢性能。碳纳米管在纳米电子方面有着非常重要的用途，是场效应晶体管和单电子器件的一种具有发展前途的重要材料，以实现集成电路高速且耗能低的目标。
3.4 忆阻器
忆阻器顾名思义就是记忆电阻器，是继电阻器、电容器、电感元件之后的第四种电子元件。忆阻器是一种基于模拟信号的非线性动态纳米元件，可以构成交叉开关，且其材料可以与CMOS工艺兼容。忆阻器体积小、功率低、不受辐射影响，特别是用忆阻器实现的器件可兼有运算和存储功能，被认为是替代硅芯片、延续摩尔定律的有力竞争者。
4 总结
纳米电子技术取得了飞速的发展，其影响力是深远的，所以在这个特殊的阶段，我们需要抓住这个好机会，集中优势力量，加强基础研究和应用研究，在纳米电子学、前沿捕捉纳米电子技术，我国的信息技术得到了更新和升级，加快了发展步伐。
面对上述的发展现状和未来前景，我们可以看到，它是一种具有巨大潜力、应用广泛、产品性能优良、符合人类未来需求的科学技术。如果它能应用于其他科学技术领域，将促进我国新一代信息技术的飞速发展。
参考文献：
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