半导体测试分选编带机的简单系统工程分析与评价
半导体测试分选编带机的可行性简单分析与评价
王晓东
中国电子科技集团第二研究所
2009.01.08
1.引言
半导体产业是整个电子信息产业的核心和基础。随着各类电子产品领域消费需求的快速增长，半导体器件需求量逐年扩大，国内半导体生产企业也在升级换代扩产，尤其是核心的集成电路制造商。
集成电路对设备生产、原材料以及生产环境的要求十分苛刻。制造的工序有800多道，耗时20天以上，只要一道工序出现问题或者一粒尘埃落在产品上，都会导致产品报废，造成巨大的经济损失。这也直接导致集成电路产业几乎成为全世界上最昂贵的“吞金”产业。一般来说，投资一条8英寸的集成电路生产线需要10亿美元，而建设一条12英寸的集成电路生产线所需的资金更是高达15亿―20亿美元，因此集成电路的生产实际上也是对一个国家整体工业水平和经济实力的考验。在中国，每1元人民币的集成电路产值可以带动10元电子产品产值，并创造100元国内生产总值，因此集成电路产业的振兴对一个国家的经济发展有着重要的战略意义。
而我国的装备制造业整体都比较弱势，半导体设备业经过40多年的发展具备了一定的基础，但与集成电路芯片制造业相比，无论从规模、研发水平、投资强度以及人才聚集等是滞后和弱小的产业。仅在近年来得到投资和发展，成为电子专用设备行业8个门类中增长最快的领域之一。近两年我国半导体设备的增长率在50%以上。
随着半导体设备市场的快速发展，我国从事半导体设备开发和生产的企业正在迅速增加，已从2002年的40个发展为2006年的60个（包括兼做单位），其中主要单位20家左右，自主研制的集成电路专用设备达到上百个品种。大部分企业从事前工序和后工序设备研制，另外材料制备设备、净化设备、半导体专用工模具、检测设备、试验设备，半导体设备零部件也各有一些单位在研究和生产。这些设备应用领域为：集成电路、分立器件、新型显示器件（LED、LCD、PDP、VFD）、电力电子器件、混合集成电路（HIC）、压电晶体器件（石英晶体谐振器、振荡器、滤波器、声表器件）、太阳能电池、敏感器件、微机械、光纤通信器件等。
国产半导体设备的服务方向虽仍以一些院校和研究所中的科研型集成电路生产线以及半导体分立器件、LED、太阳能电池、SAW、电力电子等其他应用半导体设备的领域为主，但部分材料制备设备（6英寸单晶炉、研磨机、抛光机）、后
道工序设备（6英寸划片机、塑封机、自动封装系统、模具）以及6英寸前道工序中的扩散设备、快速热处理设备、清洗设备等已逐步进入集成电路生产领域。
目前我国半导体设备制造业的技术水平为：0.8微米6英寸以下设备可提供使用；0.5微米生产线主要设备（包括电子束曝光机、光刻机、离子注入机、IMDCVD、MRIE、PVD）的原型样机已经提供用户。0.25微米以上水平设备的单元技术有所突破；0.1微米、10级的空气净化产品和检测仪器，超纯水处理设备和超纯气体净化设备已有系列产品；有些品种的半导体塑封模具已可满足需要；适应线宽1微米以上、64脚以下集成电路的数/模混合和数字集成电路测试系统已经批量提供用户使用；国产高低温试验设备已在用户中取得了良好的信誉。但与国外先进水平相比，国内半导体设备的制造技术存在较大差距，相应的加工线宽相差5个技术档次。其中，半导体器件的测试分选编带设备特别在高端领域对国外设备具有很强的依赖性。目前国内后道工序只能开发单独功能的测试、分选、编带设备。
本项目将实现对大规模封装好的散装器件的测试分选并编带，完成收集，保证最终产品100％的合格率。我们可参考国际上最先进的瑞士ISMECA的NX16测试编带机，针对国内半导体封测产业，结合国内生产厂家的工艺要求，通过收集整理相关半导体器件测试的工艺参数和测试条件，进行工艺试验，解决快速上料，静电处理，器件精确定位，可靠测试，以及高速编带方式等关键技术，研制出高速全自动测试分选编带机。测试后打标并编带的整机一体化设计理念，可节约设计成本，节约净房空间。要求该设备综合性能指标达到国际主流产品的先进水平，填补我国目前在该领域的空白，实现高端领域IC测试分选编带设备的国产化，替代进口。在项目实施中做好技术储备，为下一步拓展兼容性，实现多类器件(如SOP，QFP，分立器件等)测试打好基础，力争进军国际市场，参与国际竞争，并协同封测企业制定相关器件测试标准，申请技术专利等。
2. 技术指标分析
通过综合比对，提出该设备主要技术指标如下：
①支持QFN，SOT等系列器件进行电性能测试、分选及编带，测试编带最大速度为900pcs/min；
②QFN封装IC引脚范围为8－68个；QFN电极触点中心距最小为0.5mm；测试工装加工精度为±0.01mm；
③工作台采用20工位转盘，测试站采用5工位并行处理；高速转台最大速度为800rpm，定位精度为±0.005mm；
④具有3路视觉图像识别功能，处理速度：＞60c/s；
⑤镭射打标：重复定位精度±0.005mm，扫描速度：≤8000mm/sec。
各项技术指标可达到国际主流产品的先进技术水平，通过生产线技术考核，产业化后产能可达到每年60台测试分选编带机。
分析可得该项目有8个关键技术影响其可行性：
S1：快速上料；S2：静电处理；S3：器件精确定位；S4：电性能测试可靠高速；S5：高速高成品率编带；S6：高速图像识别处理；S7：高速高精度镭射打标；S8：高速转台。
系统结构用有向图表达为图1。
S1 S2 S3 S4
S5 S6 S7 S8
图1系统结构有向图
建立邻接矩阵为：
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
S1 0 0 1 1 1 1 1 1
S2 0 0 0 1 0 0 0 0
A = S3 0 0 0 1 1 1 1 0 (1)
S4 0 0 0 0 1 0 0 0
S5 0 0 0 0 0 0 0 0
S6 0 0 0 0 1 0 1 0
S7 0 0 0 0 1 1 0 0
S8 0 0 1 1 1 1 1 0
其中第一第二列全为0，故S1和S2是系统的输入要素；第五行全为0，则S5是系统的输出要素。分析建立系统结构模型如图2.
图2系统结构模型
下面我们考虑各个要素的实现方式。整体可采用转盘结构测试技术使很多指标并行同时处理，其模块设计提供整合测试分选、视觉侦测、镭射标记等多种流程的能力；转盘上待测器件的搬运通过负压吸盘吸取的方式，以降低传送过程中的机械接触对器件的损伤；测试站采用多工位设计，多夹并行测试技术，缩短了测试周期，提高了整机的运行速度。
半导体器件封装形式多样，如何保证器件快速上料，是实现设备高速运转的前提。借鉴以前在薄膜电容分选机的经验，我们采用振动料盘来实现上料。半导体器件经振动料盘输入到直线送料器，再由直线送料器送到转盘工位处吸头的正下方，为转盘可靠吸料做准备。振动盘的供料速度大于1000个/分钟，完全能满足上料要求。同时对不同的器件，只需要更换振动的料盘和直线送料的料管就可，方便快捷。
半导体器件测试过程中要防止静电对器件的损坏，同时静电也会使测试结果产生错误。针对静电问题，该项目除采用机器可靠接地、加强空气静电消除、操作者防静电等常用方法外，重点对机器零部件防静电和测试过程静电消除还做了特殊处理：控制器件吸盘的静电系数；在台面安装离子风机等静电消除器，消除器件传递过程中产生的静电。
器件要在多个工位进行测试及分选，同时器件的触点很小，引脚间距最小0.5mm ，这对器件的精度定位要求很高，定位误差不得超过0.01mm 。器件定位精度不够会使器件不能够准确放入测试工装，造成器件损坏；打印位置也会偏移，
S2
S1
S3
S8
S4
S6
S7
S5
编带速度也会受到大的影响。由于速度很快，器件定位误差非常小,为避免过冲同时保证工位分度的精准，拟使用专用转台伺服电机系统，编码器和定位传感器组成精确的定位控制系统。转盘拟采用质量轻强度好的铝合金材料加工，优化结构设计减轻重量避免产生过冲；同时转盘带有20个负压吸头的载体，负责半导体器件在各工位的可靠传递工作。整个系统最大速度可达每分钟900个且稳定运行。
实现高速情况下器件的可靠测试，需提供可靠的测试接口；同时由于测试过程中可能存在电磁干扰信号，会对测试结果产生较大的影响，还需避免这些干扰信号。我们可借鉴已经过市场检验的分选机的设计经验，对不同的测试器件制作专用的测试工装，测试工装尽可能靠近测试仪器，尽量缩短测试线路路径；采用真空吸取下压测试方式，保证接触良好，同时避免对器件表面的磨损；采用控制线路与供电线路隔离布线，走线管增加屏蔽层，以增强抗干扰性；测试仪器电源增加滤波器以避免杂波干扰。
器件的标签打印采用镭射打标系统，作为独立的模块由专业厂家提供。目前国内此项技术的应用相当成熟，但设备应该确保器件转动后位置的精度。此项可由高精度转台电机来实现。
图像识别采用高速视觉识别系统。由三台高速相机接在一台工控机上来实现。其中1台相机用于定位，1台相机用于字符检测，1台相机用于检测整体外观。设置多个印码检测模板，采用相似度检测；不同印码同时打印时确保有效检测出。可正确检测出用不同料饼生产产品的印码，误判率<0.05%。
编带工艺的设计影响成品能否快速收集，不同种类测试器件，要求能够快速转换编带结构，使机器转换的时间损失减到最小，这就对编带部件的设计提出了很高的要求。我们同样采用模块化设计，可以借鉴以前开发的编带机的经验。编带部件和铬铁烫带部件可快速更换以适应不同器件来实现快速转换；针对不同器件烫封使用可更换分体式烙铁头；对走带载板的带槽设计成活动结构以方便调整；封带的铬铁部件采用高精度温控器PID方式控温，避免载带烫坏或烫不上。
项目实施后功能指标与其他国际先进机型数据（意向客户提供）比较结果如表1所示。
表1
不同机型性能比较表
经项目组成员协商认为，该项目实施评价指标为：a.产品成品率；b.运行速度；c.单台价格；d.操作难易；e.功能齐全。根据各方预测与估计，采用三种机型后五种评价项目实施结果如表2所示。
表2评价项目实施结果表
评价项目 机型
产品成品率（%） 运行速度 (PPH) 单台价格 /万元 操作难易 功能齐全 测试分选编带机
95 30000 500 易 全 XN16 98 20000 1000 难 全 UASB
97
15000
800
较难
部分
用逐对比较法简单比较得表3如下。
表3逐对比较表
比较次数 评价项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 权
重 产品成品率 1 1 1 1 4 0.4 运行速度 0 1 1 1 3 0.3 单台价格 0 0 1 1 2 0.2 操作难易 0 0 0 0 0 0 功能齐全
1
1
1
由项目组长确定评价尺度如表4所示。
表4 评价尺度表
评价尺度
5 4 3 2 1
评价项目
产品成品率（%）99及以上97-98 95-96 93-94 90-92
运行速度(PPH) 3万及以上2万-3万 1.5万-2万1万-1.5万0.8万-1万单台价格/百万元5及以内5-7（含）7-9（含）9-10（含）10以上操作难易很易易稍难难很难
功能齐全有附加功能全稍全少功能单一根据评价尺度及表3，对各机型的综合评定比较如下：
对测试分选编带机，即本项目有
V1=3*0.4+5*0.3+5*0.2+4*0.1=4.1；（2）
对XN16有
V2=5*0.4+2*0.3+1*0.2+4*0.1=3.2；（3）
对UASB有
V3=4*0.4+3*0.3+3*0.2+2*0.1=3.2 （4）
由以上计算结果可知本项目的实施相对于国外机型具有较大的优势。
3. 分析结果
经过详细的系统分析，可以知道，在器件电性能准确测试且标记打印清楚的情况下，该设备仍然具有较高的编带速度，并可用于多种器件的测试分选编带。本项目的实施具有很高的可行性。如果在实施过程能够大量采用高质价廉的国产部件，相信会把成本降到更低，提高产品的竞争力。在项目实施之后，我方应该继续加深对半导体工艺的了解，跟厂家合作开发更多高端半导体设备。
4. 致谢
本文的撰写过程得到了部门领导和同事的大力支持和合作，在此致以谢意。
5. 参考文献
（1）汪应洛，《系统工程》【M】，2版，机械工业出版社，2008.08。
（2）任剑，《半导体测试分选编带机的研制》【R】，2008.12，第5页，第23页。
（3）朱跃红，《半导体设备产业崛起在中国》【R】，2008.10，第1页，第2页。
零件质量的自动化检测系统设计
哈尔滨工业大学 制造系统自动化技术作业 题目：零件质量的自动化检测系统设计 班号： 学号： 姓名： 作业三零件质量的自动化检测系统设计
PS 一、零件结构图 二、自动检测项目 （1）孔是否已加工？ 如图1所示，利用光电传感器来检测孔是否已加工。1PS 、2PS 、3PS 三个光电 传感器接受光信号，其中1PS 和3PS 检测从凸台两侧反射回来的光信号，2PS 检测从凸台中心线出反射回来的光信号。当孔已加工则所测得的波形如图3中2PS 所示，若孔还没有加工 则2PS 所测得的波形和1PS 、3PS 所测得的波形相同，故可以通过波形来确认孔是否已加工。 2 工件检测示意图图 3 检测波形图 ）面A 和B 是否已加工？ 图4为检测A,B 面是否加工的检测原理图，光电传感器发射装置发射脉冲， PG 2
若两个面均已经加工，则接收装置可以在工件经过时候接收到光电脉冲。若A,B 面没有加工，则在工件经过时检测不到光电脉冲。 图4 工件检测图 （3）孔φ15±0.01精度是否满足要求？ 方向设计一个类似于塞规的测定杆，在测定杆的圆周上沿半径方向放置三只电感式位移传感器。测量原理如图所示。假设由于测定杆轴安装误差，移动轴位置误差以及热位移等误差等导致测定杆中心O1与镗孔中心O存在偏心e，则可通 过镗孔内径上的三个被测点W1，W2，W3测出平均圆直径。在测定杆处相隔τ，φ 角装上三个电感式位移传感器，用该检测器可测量出间隙量y 1,y 2 ，y 3 。已知测 定杆半径r，则可求出Y1=r+y1,Y2=r+y2,Y3=r+y3。根据三点式平均直径测量原理，平均圆直径D0=2×(Y1+aY2+bY3) 1+a+b ,公式中a,b为常数，由传感器配置角决定，该测量杆最佳配置角度取τ=φ=125°，取a=b=0.8717。偏心e的影响完全被消除，具有以测定杆自身的主机算环为基准值测量孔径的功能，可消除室温变化引起的误差，确保±2μm的测量精度。 图5 孔径测定原理图
实验讲义-半导体材料吸收光谱测试分析2015
半导体材料吸收光谱测试分析 一、实验目的 1.掌握半导体材料的能带结构与特点、半导体材料禁带宽度的测量原理与方法。 2.掌握紫外可见分光光度计的构造、使用方法和光吸收定律。 二、实验仪器及材料 紫外可见分光光度计及其消耗品如氘灯、钨灯，玻璃基ZnO薄膜。 三、实验原理 1.紫外可见分光光度计的构造、光吸收定律 (1)仪器构造：光源、单色器、吸收池、检测器、显示记录系统。 a．光源：钨灯或卤钨灯——可见光源，350~1000nm；氢灯或氘灯——紫外光源，200~360nm。 b．单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 色散元件：棱镜——对不同波长的光折射率不同分出光波长不等距； 光栅——衍射和干涉分出光波长等距。 c．吸收池：玻璃——能吸收UV光，仅适用于可见光区；石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区。 要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） d．检测器：将光信号转变为电信号的装置。如：光电池、光电管（红敏和蓝敏）、光电倍增管、二极管阵列检测器。 紫外可见分光光度计的工作流程如下： 0.575 光源单色器吸收池检测器显示双光束紫外可见分光光度计则为： 双光束紫外可见分光光度计的光路图如下：
(2)光吸收定律 单色光垂直入射到半导体表面时，进入到半导体内的光强遵照吸收定律： x x e I I?- =α d t e I I?- =α 0(1) I0：入射光强；I x：透过厚度x的光强；I t：透过膜薄的光强；α：材料吸收系数，与材料、入射光波长等因素有关。 透射率T为： d e I I T?- = =α t (2) 则 d e T d? = =?α α ln ) /1 ln( 透射光I t
机械工程测试技术课程设计
机械工程测试技术课程设计 温 度 测 量 班级：机自111 学号：201100314115 姓名：孟凡 日期：2013.12.1
设计要求： 1、传感器：设计或选用，设计要有设计过程及计算结果。选用要列出所选传感器的技术指标。 2、信号处理电路，尽量设计出详细的电路图，也可以对局部电路图用方框表示。 3、设计所显示信号的显示部分，要求同1。 4、对所设计的题目写出设计报告。设计报告需打印，其中设计图部分可手绘。 5、不得完全相同，如有两个完全相同者，特别是电路部分及报告部分均做零分处理。 6、要求12月6日，以班为单位交到实验室405号。 7、具体设计项目：0——1300摄氏度，温度测量测试系统。 设计原理： 本设计采用的温度传感器是LM35温度传感器， LM35温度传感器是利用两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。测试电路是通过电压比较放大电路来实现温度都的检测，控制电路是通过两个电压比较电路来实现对两个继电器的控制。报警电路有555时基电路和光敏电阻以及扬声器组成。 工作原理主要是利用温度传感器把系统的温度通过A\D转换电
路将电信号转换成数字信号，并通过与之连接的译码电路中显示出来。同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或是低电平，进而控制下一个电路单元的工作状态。报警电路中，当电路出现故障使温度失控时，使被控系统温度达到允许最高温度Vmax，此时发光二极管通电发光照在光敏电阻RL上，RL受光激发，电阻值迅速下降，分压点电位升高，电路立即产生振荡，发出声响报警。调温控制电路中，通过电压比较器的输入输出关系，决定温度的调节。当温度低于下限温度时，电路经过一系列变化接通加热器电源对其进行加热。当温度升到上限温度时，加热器电源，停止加热。 设计方案综述：: 1、对温度进行测量、控制并显示：首先必须将温度的度数（非电量）转换成电量，然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D 转换器变成数字信号，然后进行译码显示。 2、恒温控制：将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF，用实际测量值 v与V REF进行比较，比较结果（输出状态）自动地控制、 I 调节系统温度。 3、报警部分：设定被控温度对应的最大允许值V max，当系统实际温度达到此对应值V max时，发生报警信号。 4、温度显示部分：采用转换开关控制，可分别显示系统温度、控制温度对应值VREF，报警温度对应值Vmax。
8、半导体材料吸收光谱测试分析
半导体材料吸收光谱测试分析 一、实验目的 1.掌握半导体材料的能带结构与特点、半导体材料禁带宽度的测量原理与方法。 2.掌握紫外可见分光光度计的构造、使用方法和光吸收定律。 二、实验仪器及材料 紫外可见分光光度计及其消耗品如氘灯、钨灯、绘图打印机，玻璃基ZnO 薄膜。 三、实验原理 1.紫外可见分光光度计的构造、光吸收定律 UV762双光束紫外可见分光光度计外观图： (1)仪器构造：光源、单色器、吸收池、检测器、显示记录系统。 a ．光源：钨灯或卤钨灯——可见光源，350~1000nm ；氢灯或氘灯——紫外光源，200~360nm 。 b ．单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 色散元件：棱镜——对不同波长的光折射率不同分出光波长不等距； 光栅——衍射和干涉分出光波长等距。 c ．吸收池：玻璃——能吸收UV 光，仅适用于可见光区；石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区。 要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） d ．检测器：将光信号转变为电信号的装置。如：光电池、光电管（红敏和蓝敏）、光电倍增管、二极管阵列检测器。 紫外可见分光光度计的工作流程如下： 光源 单色器 吸收池 检测器 显示 双光束紫外可见分光光度计则为：
双光束紫外可见分光光度计的光路图如下： (2)光吸收定律 单色光垂直入射到半导体表面时，进入到半导体内的光强遵照吸收定律： x x e I I ?-=α0 d t e I I ?-=α0 (1) I 0：入射光强；I x ：透过厚度x 的光强；I t ：透过膜薄的光强；α：材料吸收系数，与材料、入射光波长等因素有关。 透射率T 为： d e I I T ?-==α0 t (2)
机械工程测试技术复习题(有答案)
一，简答题 1?什么叫测试系统的频率响应函数？它和系统的传递函数有何关系？答：测试装置输出信号的傅里叶变换和输入信号的傅里叶变换之比称为装置的频率响应函数，若在系统中的传递函数 H（s）已知的情况下，令H（s）中的s=jw便可求得频率响应函数。 2. 测试装置的静态特性和动态特性各包括那些？答：静态特性：（1）线性度，（2）灵敏度，（3）回程误差，（4）分辨率，（5）零点漂移和灵敏度漂移。动态特性：（1）传递函数，（2）频率响应函数，（3）脉冲响应函数，（4）环节的串联和并联。 3. 在什么信号作用下，系统输出的拉斯变换就是系统的传递函数。答：在单位脉冲信号作用下，（单位脉冲函数3（t） =1）。 4. 为什么电感式传感器一般都米用差动形式？答：差动式电感器具有高精度、线性范围大、稳定性好和使用方便的特点。 5. 测试装置实现不失真测试的条件是什么？答：幅频和相频分别满足 A（w）=A 0=常数，①（w） =-t o w ; 6. 对于有时延t o的S函数（t-t °）,它与连续函数f （t）乘积的积分 （t 1 ）f（t）dt将是什么？答：对于有时延t o的S函数（t-t o），它与连续函数f （t ）0 乘积只有在t=t 0时刻不等于零，而等于强度为f （t o）的S函数，在（- X，+X）区间中积分则（t Gf（t）dt= （t o）f（t）dt=f （ t o） 8. 巴塞伐尔定即的物理意义是什么？在时域中计算总的 信息量等于在频域中计算总的信息量。 9?试说明动态电阻应变仪除需电阻平衡外，还需电容平衡的原因？答：由于 纯电阻交流电桥即使各桥臂均为电阻，但由于导线间存在分布电容，相当于在各桥臂上并联了一个电容，因此，除了有电阻平衡外，必须有电容平衡。 10.说明测量装置的幅频特性A（CD ）和相频特性?（CD ）的物理意义。答：测量装置的幅频特性A（D ）是指定常线性系统在简谐信号的激励下，其稳态输出信号和输入信号的幅值比。相频特性是指稳态输出对输入的相位差。11.差动型变磁阻式电感传感器在使用时，常把两个线圈接在一个电桥中，这样做有什么优点？答：这样做使得灵敏度和线性度都提高。 12. 用一阶系统作测量装置，为了获得较佳的工作性能，对其时间常数T应提出什么要求？指出一种测量一阶系统的时间常数T的方式。答：时间常数T 应越小越好，测量方法：频率响应法、阶跃响应法。 13. 线性系统有哪些主要特性（最少指出3个）？答：（1）叠加性，（2）比例性，（3）微分性，（4）积分性，（5）频率保持性。 14. 对于有时延t o的S函数（t t o），它与连续函数f （t）乘积的积分 （t t0）f（t）dt将是什么？答：对于有时延t o的S函数（t t o）,它与连续函数f （t ）的积分只有在t=-t 0时不等于零，而等于强度f （-t 0）的函数，在（- X，+X）区间内， 15. 一阶、二阶测试系统的动态特性是什么？答：一阶系统特性：（1）当激励频
高分子材料典型力学性能测试实验
《高分子材料典型力学性能测试实验》实验报告 学号姓名专业班级 实验地点指导教师实验时间 在这一实验中将选取两种典型的高分子材料力学测试实验，即拉伸实验及冲 击试验作为介绍。 实验一：高分子材料拉伸实验 一、实验目的 （1）熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件、测试原理及其操作，了解测 试条件对测定结果的影响。 （2）通过应力—应变曲线，判断不同高分子材料的性能特征。 二、实验原理 在规定的实验温度、湿度和实验速率下，在标准试样（通常为哑铃形）的 两端沿轴向施加载荷直至拉断为止。拉伸强度定义为断裂前试样承受最大载荷与试样的宽度和厚度的乘积的比值。实验不仅可以测得拉伸强度，同时可得到断裂伸长率和拉伸模量。 玻璃态聚合物在拉伸时典型的应力-应变曲线如下：
是在较低温度下出现的不均匀拉伸，所以又称为冷拉。 将试样夹持在专用夹具上，对试样施加静态拉伸负荷，通过压力传感器、 形变测量装置以及计算机处理，测绘出试样在拉伸变形过程中的拉伸应力—应变曲线，计算出曲线上的特征点如试样直至断裂为止所承受的最大拉伸应力（拉伸强度）、试样断裂时的拉伸应力（拉伸断裂应力）、在拉伸应力－应变曲线上屈服 点处的应力（拉伸屈服应力）和试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比（断裂伸长率，以百分数表示）。所涉及的相关计算公式： （1）拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力σt σt 按式（1）计算： （1） 式中σt—抗拉伸强度或拉伸断裂应力或拉伸屈服应力或偏置屈服应力，MPa； p—最大负荷或断裂负荷或屈服负荷或偏置屈服负荷，N； b—实验宽度，mm；d—试样厚度，mm。 （2）断裂伸长率εt εt 按式（2）计算： 式中εt——断裂伸长率，％；
半导体材料能带测试及计算
半导体材料能带测试及计算 对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置. 图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样：
背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试： 用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。
机械工程测试技术基础教学大纲
《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码： 课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 （三）实施说明 本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。 （2）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。
实验一 半导体材料的缺陷显示及观察资料讲解
实验一半导体材料的缺陷显示及观察
实验一半导体材料的缺陷显示及观察 实验目的 1．掌握半导体的缺陷显示技术、金相观察技术； 2．了解缺陷显示原理，位错的各晶面上的腐蚀图象的几何特性； 3．了解层错和位错的测试方法。 一、实验原理 半导体晶体在其生长过程或器件制作过程中都会产生许多晶体结构缺陷，缺陷的存在直接影响着晶体的物理性质及电学性能，晶体缺陷的研究在半导体技术上有着重要的意义。 半导体晶体的缺陷可以分为宏观缺陷和微观缺陷，微观缺陷又分点缺陷、线缺陷和面缺陷。位错是半导体中的主要缺陷，属于线缺陷；层错是面缺陷。 在晶体中，由于部分原子滑移的结果造成晶格排列的“错乱”，因而产生位错。所谓“位错线”，就是晶体中的滑移区与未滑移区的交界线，但并不是几何学上定义的线，而近乎是有一定宽度的“管道”。位错线只能终止在晶体表面或晶粒间界上，不能终止在晶粒内部。位错的存在意味着晶体的晶格受到破坏，晶体中原子的排列在位错处已失去原有的周期性，其平均能量比其它区域的原子能量大，原子不再是稳定的，所以在位错线附近不仅是高应力区，同时也是杂质的富集区。因而，位错区就较晶格完整区对化学腐蚀剂的作用灵敏些，也就是说位错区的腐蚀速度大于非位错区的腐蚀速度，这样我们就可以通过腐蚀坑的图象来显示位错。 位错的显示一般都是利用校验过的化学显示腐蚀剂来完成。腐蚀剂按其用途来分，可分为化学抛光剂与缺陷显示剂，缺陷显示剂就其腐蚀出图样的特点又可分为择优的和非择优的。 位错腐蚀坑的形状与腐蚀表面的晶向有关，与腐蚀剂的成分，腐蚀条件有关，与样品的性质也有关，影响腐蚀的因素相当繁杂，需要实践和熟悉的过程，以硅为例，表1列出硅中位错在各种界面上的腐蚀图象。 二、位错蚀坑的形状 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
自动化测试学习计划
自动化测试学习计划 篇一：自动化测试设计规范V1 自动化测试设计规范 了解什么是自动化测试 2)自动化测试与手动测试的关系 3)自动化测试的优势 4)学习使用自动化测试软件中的功能测试工具：以及它的测试脚本语言实习时间 2016年6月13日~2016年6月17日 实习地点 实习内容简述 星期一：学习使用语言 本版). 是基于的脚本语言.。就是你写的程序不需要编译成, 而是直接给用户发送的源程序, 用户就能执行了。 星期二：学习正则表达式 借助正则表达式形成不同的值来
标示对象和文本字符串。读者可以在以下场景中使用正则表达式： 1）在描述性编程中定义对象的属性值； 2）参数化步骤值； 3）创建检查点中使用不同的值。 星期三至星期五：学习自动化测试实施的综合案例以及自动化测试报告自带的飞机订票系统，在系统所有测试模块中，登录、预订机票是系统的重要功能模块，因此无论是哪个版本，均需要对这两个模块展开测试。所以，将登录、预定机票操作模块作为ＢＶＴ测试中的功能模块。考虑到ＢＶＴ测试的重复性于频繁性，对着两个功能模块执行自动化，通过自动化测试实现功能验证。 2 测试计划 引言 编写目的 编写本测试计划的目的是为了指导自动化测试，合理的分配资源与人力，
使自动化测试能够顺利开展，并达到预期效果。 该计划阅读对象包括：自动化测试工程师、黑盒测试工程师及项目负责人。 背景 说明： 项目名称：系统 项目代号：系统 定义 : （软件配置管理） : （软件质量保证） ： a ：（服务质量管理） 错误级别 1级：不能完全满足系统需求，基本功能未完全实现； 2级：严重地影响系统要求或基本功能的实现，且没有更正办法（重新安装或重新启动，对该软件不属于更正办法）； 3级：影响系统要求或小功能的实现，但存在合理的更正办法；
材料测试与分析总复习
XRD复习重点 1.X射线的产生及其分类 2.X射线粉晶衍射中靶材的选取 3.布拉格公式 4.PDF卡片 5.X射线粉晶衍射谱图 6.X射线粉晶衍射的应用 电子衍射及透射电镜、扫描电镜和电子探针分析复习提纲 透射电镜分析部分： 4.TEM的主要结构，按从上到下列出主要部件 1）电子光学系统——照明系统、图像系统、图像观察和记录系统；2）真空系统； 3）电源和控制系统。电子枪、第一聚光镜、第二聚光镜、聚光镜光阑、样品台、物镜光阑、物镜、选区光阑、中间镜、投影镜、双目光学显微镜、观察窗口、荧光屏、照相室。 5. TEM和光学显微镜有何不同？ 光学显微镜用光束照明，简单直观，分辨本领低（0.2微米），只能观察表面形貌，不能做微区成分分析；TEM分辨本领高（1A）可把形貌观察，结构分析和成分分析结合起来，可以观察表面和内部结构，但仪器贵，不直观，分析困难，操作复杂，样品制备复杂。 6.几何像差和色差产生原因，消除办法。 球差即球面像差，是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的。减小球差可以通过减小CS值和缩小孔径角来实现。 色差是由于入射电子波长（或能量）的非单一性造成的。采取稳定加速电压的方法可以有效的减小色差；适当调配透镜极性；卡斯汀速度过滤器。 7.TEM分析有那些制样方法？适合分析哪类样品?各有什么特点和用途？ 制样方法：化学减薄、电解双喷、竭力、超薄切片、粉碎研磨、聚焦离子束、机械减薄、离子减薄； TEM样品类型：块状，用于普通微结构研究； 平面，用于薄膜和表面附近微结构研究； 横截面样面，均匀薄膜和界面的微结构研究； 小块粉末，粉末，纤维，纳米量级的材料。 二级复型法：研究金属材料的微观形态； 一级萃取复型：指制成的试样中包含着一部分金属或第二相实体，对它们可以直接作形态检验和晶体结构分析，其余部分则仍按浮雕方法间接地观察形态； 金属薄膜试样：电子束透明的金属薄膜，直接进行形态观察和晶体结构分析； 粉末试样：分散粉末法，胶粉混合法 思考题： 1.一电子管，由灯丝发出电子，一负偏压加在栅极收集电子，之后由阳极加速，回答由灯丝到栅极、由栅极到阳极电子的折向及受力方向？ 2.为什么高分辨电镜要使用比普通电镜更短的短磁透镜作物镜？ 高分辨电镜要比普通电镜的放大倍数高。为了提高放大倍数，需要短焦距的强磁透镜。透镜的光焦度1/f与磁场强度成H2正比。较短的f可以提高NA，使极限分辨率更小。 3.为什么选区光栏放在“象平面”上？ 电子束之照射到待研究的视场内；防止光阑受到污染；将选区光阑位于向平面的附近，通过
机械工程测试技术课程设计
目录 一、设计目的与要求 (1) 二、设计任务 (1) 三、设计内容 (1) 3.1 仪器简介 (1) 3.2设计原理、设计步骤及数据分析 (3) 利萨如图形法测量简谐振动频率 (3) 振动测试 (9) 四、简支梁振动系统综合性能测试 (13) 振动系统固有频率测试的方法 (13) 隔振 (17) 单式动力吸振器吸振的实验分析 (18) 复式动力吸振器吸振的实验分析 (19) 五、设计心得 (22) 六、参考文献 (23) 七、指导老师评语 (24)
简支梁动态特性综合测试方法 一、设计目的与要求 1. 学习测试系统的搭建以及相应仪器的使用 2. 学习振动系统的频率阻尼计算、测试的各种方法 3. 学习振动量（位移、速度、加速度）的测量及之间关系 4. 学习振动系统特性的测试方法及频谱的分析方法 5. 学习振动系统吸振、隔振的方法及分析其频率 二、设计任务 1.掌握仪器设备的使用方法以及测试系统的安装调试 2.掌握多种简谐振动的频率方法，特别是使用“利萨如图形法” 3.掌握位移、速度、加速度的测定方法以及它们之间的关系 4.掌握频谱分析方法以及它们的应用条件，理解频谱图的含义 5.掌握吸振、减振的方法，并会计算隔振频率 三、设计内容 3.1 仪器简介 DHVTC振动测试与控制实验系统的组成： 如图1所示，实验系统由“振动与控制实验台”、激振测振系统与动态分析仪组成。 1、底座） 2、支座） 3、二（三）自由度系统） 4、薄壁圆板） 5、非接触式激振器） 6、接触式激振器） 7、力传感器） 8、偏心电机） 9、磁电式速度传感器）10、被动隔振系统）11、简支梁）12、主动隔振空气阻尼器）13、单/复式动力吸振器）14、压电式
半导体测试技术实践
半导体测试技术实践总结报告 一、实践目的 半导体测试技术及仪器集中学习是在课堂结束之后在实习地集中的实践性教学，是各项课间的综合应用，是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。学习半导体器件与集成电路性能参数的测试原理、测试方法，掌握现代测试设备的结构原理、操作方法与测试结果的分析方法，并学以致用、理论联系实际，巩固和理解所学的理论知识。同时了解测试技术的发展现状、趋势以及本专业的发展现状，把握科技前进脉搏，拓宽专业知识面，开阔专业视野，从而巩固专业思想，明确努力方向。另外，培养在实际测试过程中发现问题、分析问题、解决问题和独立工作的能力，增强综合实践能力，建立劳动观念、实践观念和创新意识，树立实事求是、严肃认真的科学态度，提高综合素质。 二、实践安排（含时间、地点、内容等） 实践地点：西安西谷微电子有限责任公司 实践时间：2014年8月5日—2014年8月15日 实践内容：对分立器件，集成电路等进行性能测试并判定是否失效 三、实践过程和具体内容 西安西谷微电子有限责任公司专业从事集成电路测试、筛选、测试软硬件开发及相关技术配套服务，测试筛选使用标准主要为GJB548、GJB528、GJB360等。 1、认识半导体及测试设备
在一个器件封装之后，需要经过生产流程中的再次测试。这次测试称为“Final test”（即我们常说的FT测试）或“Package test”。在电路的特性要求界限方面，FT测试通常执行比CP测试更为严格的标准。芯片也许会在多组温度条件下进行多次测试以确保那些对温度敏感的特征参数。商业用途（民品）芯片通常会经过0℃、25℃和75℃条件下的测试，而军事用途（军品）芯片则需要经过-55℃、25℃和125℃。 芯片可以封装成不同的封装形式，图4显示了其中的一些样例。一些常用的封装形式如下表： DIP： Dual Inline Package (dual indicates the package has pins on two sides) 双列直插式 CerDIP：Ceramic Dual Inline Package 陶瓷 PDIP： Plastic Dual Inline Package 塑料 PGA： Pin Grid Array 管脚阵列
电力系统智能装置自动化测试系统的设计 宋军
电力系统智能装置自动化测试系统的设计宋军 发表时间：2019-07-05T14:49:00.230Z 来源：《防护工程》2019年第7期作者：宋军 [导读] 通过结合电力系统自动化技术的概述，分析了电力系统自动化技术的应用及发展趋势。 湛江仁德电气自动化设备有限公司 摘要：伴随我国自动化技术的不断进步，电力系统的自动化水平也得到极大的提高，许多智能装置得到了大面积的推广和应用。一个完整的电力系统智能装置系统依现代化的远程监控手段以及数据信息的共享能够保证电力系统在生产以及供应等各个环节都能够正常的运行，实现电力系统的自动一体化管理。文章结合笔者相关工作经验，首先简析了电力系统自动化技术 关键词：电力系统；自动化技术；应用；趋势 引言 近年来，电力科学水平和自动化技术的不断发展，电力系统自动化经历了手工阶段、简单自动装备阶段、传统调度中心阶段、现代调度的初级阶段等几个阶段。现在我国的电力系统中，已经存在不少种类别的智能装置自动化系统，但是我们应该认识到其中的大部分都是针对某些具体的装置开发，并没有多少可复用性。对于电力系统而言，自动化技术是实现电力系统科学管理一体化的必要手段，也是促进社会经济发展以及电力市场建设的重要保证，同时还能够有效的提高电力系统的运行效率和服务水平。通过结合电力系统自动化技术的概述，分析了电力系统自动化技术的应用及发展趋势。 一、电力系统自动化技术的概述 随着我国经济建设开速发展，人们生活水平的不断提高，人们对供电系统的可靠性也愈来愈重视，为了适应人们对供电质量的高要求，电力系统就需要不断提高电力系统自动化技术水准，利用现代的电子信息技术以及网络技术，对电力系统整体的运行情况进行全面的监控与管理，提高供电的安全性与可靠性。电力系统主要是由发电、送电、变电、配电以及用电等多个环节构成，为了有效的控制经济成本，同时又能够确保电力设备的安全、稳定的运行，就需要对这些设备进行测控、保护以及调控，同时将控制以及保护装置、计算机系统、变电站的计算机监控系统以及智能装置等有机的结合在一起，也就实现了电力系统的自动化技术。 二、电力系统智能装置自动化系统设计分析 电力系统装置的智能化设计由继电保护装置和测量控制装置两部分构成，继电保护装置主要是包拯店里系统一次设备的安全运行，确保电力系统中输电系统的安全，继电保护装置则是主要扶着电力系统中开关量的控制以及电器量的测量，电力系统智能装置协调这两部分功能，最终达到完成规定任务。智能化的电力系统在与外部设备连接时，会产生设备的模拟量，继电器保护出口以及信号的开入。电力系统智能装置应用于现场运行环境中叶相应的包括了模拟量输出、开关量输入和开出触点的检测功能，并且电力系统智能装置还集成了时钟同步等检测功能，使电力系统智能装置能更好的完成检测任务，对复杂的检测现场环境做出相应应对。电力系统智能装置应用集成系统，可以在较小的硬件体积中完成信息记录功能，并且由其丰富的扩转资源，与其他硬设备具有良好的交互性。 （一）电力系统智能装置自动化系统总体架构设计 现阶段，仿真系统主要包括单机平台和分布式平台两大类，其中单机平台系统构成相对简单，但是功能单一，不适用于复杂的工况要求，由出现失效的危险，故本文采用了分布式计算机系统，分布式计算机系统在主控计算机的控制下，其余处于从属地位的计算机协同工作，主控计算机可以将测试任务发布给不同的计算机，进行并行运算，极大程度上提高了指令周期，并且有效地利用了计算机资源，使系统的处理能力得到强化并有助于系统的扩展。该系统采用了两种工作模式，第一是分布式平台构架，第二是树杈模式。负责主要控制功能的计算机模块控制着系统的主体部分还有测试脚本的操作。 （二）硬件设计 电力系统中可以应用的自动化装置种类非常的多，主要可以归为两类，自动化装置算为一类，如备自投装置、自动准同期装置、无功综合控制装置、接地选线装置、低周减载装置等等；另一类为控制与保护装置，如稳定控制装置、母差保护装置、电动机保护装置、后备保护装置等等。这些装置覆盖了测量、控制、保护、通信等各个领域。自动化系统中的硬件方案设计，按照功能就是运行状态监视、设备保护、动态控制、故障信号处理等部分。系统采用分层系统结构，按照在系统中的运行等级分为执行层、通信与信号处理层、以及承载软件运行的终端。执行层为各种控制、测量、保护装置、报警装置，也就是具体的分布安装与电力系统中的各种自动化设备以及出现问题时能够发出警报的装置，这些设备的主要功能分为三类。 1、负责各种信号的测量，收集电力系统中各部分的运行状态与参数，并向上送入通信网路中。 2、各种保护装置，在尽可能的情况下应该应用可以由上端设置保护阈值的保护装置，实现更大的自动化范围。 3、作为动作机构，能够接受上端命令进行动作。 通信与信号处理层为重要的信号处理媒介，由各 BUS 总线、各信号处理器、网络服务器构成。BUS 总线连接各种终端自动化设备与信号处理器，负责在信号处理器与自动化终端之间可靠的传送信号；信号处理层则作为一个媒介层，进行各种 A/D、D/A 转化和不同协议之间的数据转换。由于各种自动化终端现在并没有一个统一的标准，厂家各行其是，所以为了以后自动化系统的兼容性以及可维护性与可扩展性，需要一个媒介层隔离自动化终端与上层软件之间的联系；网络服务器则承载软件运行终端与信号处理器之间的媒介，在两者之间可靠传输信号。 软件运行终端可以选用计算机，也可以选择各种嵌入式操作系统，两种方式各有优缺点，应用计算机作为终端则可移植性更强，操作门坎较低，操作人员可以经过较少的培训就可以上手。应用嵌入式操作系统的话，整个系统的实时性能会更高，因为其针对性更强，但是嵌入式操作系统对操作人员的要求较高。从未来的发展来看，可以应用嵌入式操作系统，因为如果想连接计算机的话，嵌入式操作系统支持接入计算机网络，让计算机从总体构架上居于嵌入式系统之上，兼得两者的优点。因此，承载软件运行终端的硬件载体为嵌入式系统所需硬件。 （三）软件设计 1、数据测量模块。也就是定时采样任务，该模块的主要工作内容就是依据设定好的不同数据之间的传输协议方式向平台索要不同自
高分子材料测试技术答案 青岛科技大学考试复习资料
聚合物结构与性能 1.非晶体聚合物的力学三态，说明各自分子运动特点，并用曲线表示出来。 力学三态:玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态 玻璃态：温度低，链段的运动处于冻结，只有侧基、链节、链长、键角等局部运动，形变小； 高弹态：链段运动充分发展，形变大，可恢复； 粘流态：链段运动剧烈，导致分子链发生相对位移，形变不可逆。 2.晶态聚合物的力学状态及其转变 在轻度结晶的聚合物中，少量的晶区起类似交联点的作用，当温度升高时，其中非晶区由玻璃态转变为高弹态，可以观察到 Tg 的存在，但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动，使其形变受到限制，整个材料表现为由于非晶区的高弹态而具有一定的韧性，由于晶区的存在具有一定的硬度。 若晶区的Tm>T f (非晶区)，则当晶区熔融后，非晶区已进入粘流态，不 呈现高弹态； 若Tm
半导体材料能带测试及计算
半导体材料能带测试及计算对于半导体，是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，其具有一定的带隙(E g)。通常对半导体材料而言，采用合适的光激发能够激发价带(VB)的电子激发到导带(CB)，产生电子与空穴对。 图1. 半导体的带隙结构示意图。 在研究中，结构决定性能，对半导体的能带结构测试十分关键。通过对半导体的结构进行表征，可以通过其电子能带结构对其光电性能进行解析。对于半导体的能带结构进行测试及分析，通常应用的方法有以下几种(如图2)： 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙E g； 2.VB XPS测得价带位置(E v)； 3.SRPES测得E f、E v以及缺陷态位置； 4.通过测试Mott-Schottky曲线得到平带电势； 5.通过电负性计算得到能带位置.
图2. 半导体的带隙结构常见测试方式。 1.紫外可见漫反射测试及计算带隙 紫外可见漫反射测试 2.制样： 背景测试制样：往图3左图所示的样品槽中加入适量的BaSO4粉末（由于BaSO4粉末几乎对光没有吸收，可做背景测试），然后用盖玻片将BaSO4粉末压实，使得BaSO4粉末填充整个样品槽，并压成一个平面，不能有凸出和凹陷，否者会影响测试结果。 样品测试制样：若样品较多足以填充样品槽，可以直接将样品填充样品槽并用盖玻片压平；若样品测试不够填充样品槽，可与BaSO4粉末混合，制成一系列等质量分数的样品，填充样品槽并用盖玻片压平。 图3. 紫外可见漫反射测试中的制样过程图。 1.测试：
用积分球进行测试紫外可见漫反射（UV-Vis DRS），采用背景测试样（BaSO4粉末）测试背景基线（选择R%模式），以其为background测试基线，然后将样品放入到样品卡槽中进行测试，得到紫外可见漫反射光谱。测试完一个样品后，重新制样，继续进行测试。 ?测试数据处理 数据的处理主要有两种方法：截线法和Tauc plot法。截线法的基本原理是认为半导体的带边波长（λg）决定于禁带宽度E g。两者之间存在E g(eV)=hc/λg=1240/λg(nm)的数量关系，可以通过求取λg来得到E g。由于目前很少用到这种方法，故不做详细介绍，以下主要来介绍Tauc plot法。 具体操作： 1、一般通过UV-Vis DRS测试可以得到样品在不同波长下的吸收，如图4所示; 图4. 紫外可见漫反射图。 2. 根据(αhv)1/n = A(hv – Eg)，其中α为吸光指数，h为普朗克常数，v为频率，Eg为半导体禁带宽度，A为常数。其中，n与半导体类型相关，直接带隙半导体的n取1/2，间接带隙半导体的n为2。
机械工程测试技术基础--机械测试大作业
Harbin Institute of Technology 课程大作业说明书 课程名称：机械工程测试技术基础 设计题目：测试技术与仪器大作业 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2014/05/06 哈尔滨工业大学
题目一 信号的分析与系统特性 题目：写出下列信号中的一种信号的数学表达通式，求取其信号的幅频谱图（单边谱和双边谱）和相频谱图，若将此信号输入给特性为传递函数为)(s H 的系统，试讨论信号参数的取 作业要求 （1）要求学生利用第1章所学知识，求解信号的幅频谱和相频谱，并画图表示出来。 （2）分析其频率成分分布情况。教师可以设定信号周期0T 及幅值A ，每个学生的取值不同，避免重复。 （3）利用第2章所学内容，画出表中所给出的)(s H 系统的伯德图，教师设定时间常数τ或阻尼比ζ和固有频率n ω的取值，每个同学取值不同，避免重复。 （4）对比2、3图分析将2所分析的信号作为输入)(t x ，输入给3所分析的系统)(s H ，求解其输出)(t y 的表达式，并且讨论信号的失真情况（幅值失真与相位失真）若想减小失真，应如何调整系统)(s H 的参数。
解：求解周期性三角波的傅里叶函数。 在一个周期中，三角波可以表示为： 常值分量 余弦分量幅值： 正弦分量幅值： 相频谱： 所以 取： 则： 所以 （1）利用matlab画出三角波函数的幅频谱如下： 双边谱：单边谱：
- 利用matlab 画出三角波函数的相频谱如下： （2）由信号的傅里叶级数形式及其频谱图可以看出，三角波是由一系列正弦波叠加而成， 正弦波的频率由0w 到30w ，50w ……，其幅值由依次减小，各频率成分的 相位交替为 。 （3）当1 1 ) (+= s s H τ时，利用matlab 画出的bode 图如下： 当2 2240) (n n n s s s H ωζωω++= ，利用matlab 画出的bode 图如下： （在这里，假定 不变，改变阻尼比）
高分子材料分析与测试
期末复习作业 一、 名词解释 1. 透湿量 透湿量即指水蒸气透过量。 薄膜两侧的水蒸气压差和薄膜厚度一 定， 温度一定的条件下1山2聚合物材料在24小时内所透过的蒸 汽量（用 v 表示） 2. 吸水性 吸水性是指材料吸收水分的能力。 通常以试样原质量与试样失水 后的 质量之差和原质量之比的百分比表示； 也可以用单位面积的 试样吸收 水分的量表示；还可以用吸收的水分量来表示。 3. 表观密度 对于粉状、 片状颗粒状、 纤维状等模塑料的表观密度是指单位体 对于泡沫塑料的表观密度是指单位体积的泡沫塑料在规定温度 4、拉伸强度 在拉伸试验中， 保持这种受力状态至最终， 就是测量拉伸力直至 应 力，用 t 表示） 5、弯曲强度 试样在弯曲过程中在达到规定挠度值时或之前承受的最大弯曲 应力 （用 f 表示） 积中的质量（用 a 表示） 和相对湿度时的重量，故又称体积密度或视密度（用 a 表示） 材料断裂为止， 所承受的最大拉伸应力称为拉伸强度 极限拉伸
6、压缩强度 指在压缩试验中试样所承受的最大压缩应力。 它可能是也可能不 7、屈服点 应力—应变曲线上应力不随应变增加的初始点。 8、细长比 14、压缩应变 是试样破裂的瞬间所承受的压缩应力（用 e 表示） 指试样的高度与试样横截面积的最小回转半径之比（用 表示） 9、断裂伸长率 断裂时伸长的长度与原始长度之比的百分数（用 t 表示） 10、弯曲弹性模量 比例极限内应力与应变比值（用 E f 表示） 11、压缩模量 指在应力—应变曲线的线性范围内压缩应力与压缩应变的比值。 由于直线与横坐标的交点一般不通过原点， 因此可用直线上两点 的应力差与对应的应变差之比表示（用 E e 表示） 12、弹性模量 在负荷—伸长曲线的初始直线部分， 材料所承受的应力与产生相 应的应变之比（用 E 表示） 13、压缩变形 指试样在压缩负荷左右下高度的改变量（用 h 表示） 指试样的压缩变形除以试样的原始高度（用 表示）