第03章体内失效机理
2013年华南理工大学_钢筋混凝土结构随堂练习_参考答案
第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第01章钢筋和混凝土材料的力学性能·1.1 钢筋）确定的。
参考答案：第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第01章钢筋和混凝土材料的力学性能·1.4钢筋与混凝土的粘结第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第01章钢筋和混凝土材料的力学性能·1.5轴心受力构件的应力分析第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第01章钢筋和混凝土材料的力学性能·1.6 混凝土的时随变形——收缩和徐变第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第02章梁的受弯性能的试验研究、分析·2.1 受弯性能的试验研究第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第02章梁的受弯性能的试验研究、分析·2.2 配筋率对梁的破坏特征的影响参考答案：第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第02章梁的受弯性能的试验研究、分析·2.4《规范》采用的极限弯矩计算方法第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第03章结构设计原理、设计方法·3.1 结构设计的要求第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第03章结构设计原理、设计方法·3.2 概率极限状态设计法第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第03章结构设计原理、设计方法·3.3 概率极限状态设计法的实用设计表达式参考答案：第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第04章受弯构件正截面承载力计算·4.1 概说第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第04章受弯构件正截面承载力计算·4.2 单筋矩形截面参考答案：案：D参考答案：参考答案：A参考答案：C第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第05章受弯构件斜截面承载力计算·5.4 弯起钢筋第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第07章受扭构件承载力计算·7.3 纯扭构件的承载力计算第 1 篇钢筋混凝土结构构件·第08章受压构件承载力计算·8.2 轴心受压柱的承载力计算。
卫生毒理学基础习题集带答案
毒理学基础习题集主编周建伟刘起展主审王心如南京医科大学公共卫生学院二00四年四月前言《毒理学基础习题集》是南京医科大学公共卫生学院组织编写的第四版《毒理学基础》的配套教材。
习题内容主要依据第四版《毒理学基础》的内容编写而成，旨在帮助学生更深刻理解教材内容，提高学生的应试能力，同时本书也可作为教师的教学辅导用书。
本书编写还参照了国家执业医师资格考试大纲的内容与范围。
因此，本书还可作为参加国家执业医师资格考试的参考用书。
考试是评定应试者知识结构与能力、检查教学效果、客观进行教育评估的重要手段。
因此，在毒理学基础的学习过程中，有必要编写一本适应考试需要的教材。
本书的主要试题类型包括客观题和主观题，客观题即选择题，其覆盖的知识面较宽，能检查应试者对知识的记忆、理解、分析、综合和应用等能力，并且评卷比较客观。
主观题指名词解释、问答题和论述题。
主观题有助于学生掌握基本理论、基本知识、基本技能，突出教材重点，考查学生应用能力。
因水平有限，本书中错误与疏漏难免，恳切希望各院校老师和读者提出宝贵意见。
使用说明1.A型题（单项最佳选择题）每道试题由一个叙述性题干和四个供选择的备选答案组成。
备选答案中只有一个是最佳选择，称为正确答案，其余三个均为干扰答案，从中选择最佳2.B型题（配伍题）B型题的基本结构是先列出五个备选答案，接着是至少二道用数字标明的试题，需从备选答案中为每题配一个最合适的答案。
3.名词解释解释名词时，只需对该词作出明确解释，不需进一步讨论。
4.问答题对问答题只需以简明扼要的语言回答内容的要点，不需展开讨论。
5.论述题论述题则需进一步展开讨论。
目录前言 (1)目录 (1)第一章绪论 (2)第二章毒理学基本概念 (2)第三章外源化学物在体内的生物转运与转化 (6)第四章毒性机制 (11)第五章外源化学物毒性作用的影响因素 (11)第六章化学毒物的一般毒作用 (13)第七章外源化学物致突变作用 (18)第八章外源化学物致癌作用 (24)第九章发育毒性与致畸作用 (30)第十章管理毒理学 (33)第一章绪论【A 型题】1. 经典的毒理学研究对象是A．核素B．细菌C．病毒D．各种化学物质2．外源化学物的概念A．存在于人类生活和外界环境中B．与人类接触并进入机体C．具有生物活性，并有损害作用D．以上都是【B 型题】【名词解释】1.毒理学2.现代毒理学3.卫生毒理学4.管理毒理学【问答题】1.毒理学、现代毒理学及卫生毒理学的任务和目的2.卫生毒理学的研究方法有哪几种？3.描述毒理学、机制毒理学、管理毒理学研究内容及相互关系4.毒理学主要分支有哪些？【论述题】1. 试述毒理学发展趋势及有关进展。
第3章 固定化酶催化反应过程动力学
同时， 颗粒内氧浓度分布可采用CS = CS 0 −
生物反应工程习题精解
第三章 固定化酶催化反应过程动力学
3.3 蔗糖酶催化下述反应 C12H22O11+H2O—C6H12O6+C6H12O6 (蔗糖) （葡萄糖） （果糖） 蔗糖酶固定在直径为 1.6mm 有微孔球形树脂颗粒上，其密度为 0.1μmol 酶/g 颗粒，蔗糖水溶液在树脂中有效扩散系数为 1.3×10-11m2/s,该反应在一篮式离 心反应器内进行，外扩散限制影响可消除。蔗糖浓度为 0.85kg/m3。反应的表 现速率为 1.25×10-3kg/(s·m3 树脂) ，Km=3.5kg/m3。试求 （1） 内扩散有效因子是多少？ （2） 本征一级反应速率常数为多少？ 解： （1）
由表面浓度 CSi 求解和由有效因子η E 求解。 （1）表面浓度 CSi 求解。由式
12
生物反应工程习题精解
第三章 固定化酶催化反应过程动力学
k L a(CS 0 − CSi ) = 引入CS＝
rmax CSi r CSi ⇒ CS 0 − CSi = max K m + CSi k L a K m + CSi
CS = CS 0 + rmax 2 6 DiCS 0 。 (r − R 2 )，其中存在有最大颗粒半径Rmax＝ 6D rmax
当酶反应动力学方程符合 M－M 方程时，无解析解，仅有数值解。 12、对于膜片状固定化酶，其解法与球形固定化酶相同，结果有所不同。 当酶反应动力学方程为一级反应动力学时，可解得： l cosh(φ ) L ，其中φ＝L rmax 。 CS = CS 0 cosh(φ ) Km iD 当酶反应动力学方程为零级反应动力学时，可解得：
10环境毒理学考试资料(精简版)
1、环境毒理学：是利用毒理学的方法研究环境，特别是空气、水体、土壤中已经存在或者即将进入的有害化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门科学。
2、生物浓缩：生物体从环境中蓄积某种污染物，使这种污染物在生物体内的浓度超过在环境中的浓度的现象。
（生物浓缩系数（BCF）=生物体内该种污染物的浓度/环境中该种污染的浓度）3、生物积累：生物个体随着其生长发育的各个阶段从环境中蓄积某种污染物，使其浓缩系数不断增大的现象。
（生物积累系数（BAF）=生长发育前阶段污染物的浓度/生长发育后阶段污染的浓度）4、生物放大：在生态系统的同一食物链上，某种污染物在生物体内的浓度随着营养级数的提高而逐步增大的现象。
（生物放大系数（BMF）=高营养级生物体内污染物的浓度/低营养级生物体内污染物的浓度）5、肝肠循环：由于肠液或细菌的酶催化，增加其脂溶性而被肠道重吸收，重新返回肝脏，形成肝肠循环，使其从肠道排泄的速度显著减慢，生物半减期延长，毒作用持续时间延长6、毒物代谢动力学：用数学方法研究毒物的吸收、分布、生物转化和排泄等随时间而发生的量变动态规律，即研究毒物代谢的量变的经时过程，目的在于了解毒物在体内消长的规律，从而对毒物安全性评价提出科学依据。
7、室：将机体视为一个系统，按动力学的特点分为若干部分，每个部分称为室。
当毒物在体内的运转速率高，体内分布迅速达到平衡时，可将其视为一室模型。
而血流量少，穿透速度慢，不能立即与血液中的毒物达到平衡的器官认为是周边室。
周边室可有一个或多个，故可将机体视为二室或多室模型。
8、生物半减期：（简称T1//2）一种毒物在体内的含量减少一半所需要的时间。
（一般指血浆半减期，即血浆浓度下降一半所需的时间。
亲水性毒物的生物半减期较短，亲脂性毒物的生物半减期较长。
）9、效应：是指一定剂量的外源化学物与机体接触后所引起的生物学变化。
10、反应：是指一定剂量的外源化学物与机体接触后，呈现某种效应并达到一定程度的比率，或产生效应的个体在群体中所占的比例。
第一性原理计算在可靠性物理中的应用
第一性原理计算在可靠性物理中的应用郑玉杰1,伍昆仑1,2,郑雪松1,帅勇1(1.重庆赛宝工业技术研究院,重庆401332;2.工业和信息化部电子第五研究所,广东广州510610)摘要:综述了第一性原理计算在可靠性物理中尤其是在新电子材料和纳米器件失效机理研究中的应用,重点阐述了第一性原理计算在对电子材料失效机理解释、失效过程模拟、缺陷影响分析、材料筛选、简单元器件的筛选和设计等中的应用。
第一性原理计算在从微观尺度上研究新材料、纳米器件的失效机理和失效过程方面已发挥了重要的作用,并能够通过对电子材料的筛选、设计和简单元器件的设计为提高电子器件的可靠性提供理论依据和指引。
随着计算机技术的发展及其与人工智能技术的结合,第一性原理计算将能更深刻地反映新电子材料和纳米器件的失效机理和过程,并得到更加广泛的应用。
关键词:第一性原理计算;可靠性物理;失效机理;新材料;纳米器件中图分类号:TB 114.39文献标志码:A 文章编号:1672-5468(2019)S1-0039-07doi:10.3969/j.issn.1672-5468.2019.S1.008Application of First-principles Calculations inReliability PhysicsZHENG Yujie 1,WU Kunlun 1,2,ZHENG Xuesong 1,SHUAI Yong 1(1.Chongqing CEPREI Industrial Technology Research Institute ,Chongqing 401332,China ;2.CEPREI ,Guangzhou 510610,China )Abstract :The applications of first -principles calculations in reliability physics ,especially inthe study of failure mechanisms of new electronic materials and nanodevices ,are reviewed ,and the applications of first -principles calculations in the explanation of failure mechanism of electronic materials ,failure process simulation ,defect impact analysis ,material screening ,and the screening and design of simple components are emphasized .First -principles calculations have played an important role in studying the failure mechanisms and failure processes of new materials and nanodevices on a microscopic scale ,and it can be used in the selection and design of electronic materials and the design of simple components to provide theoretical basis and guidance for improving the reliability of electronic devices.With the development of computer technology and its combination with artificial intelligence technology ,first -principles calculations will be able to reflect the failure mechanism and process of new electronic materials and nanodevices more deeply ,and will be more widely used.收稿日期:2019-03-28作者简介:郑玉杰(1989-),男,重庆赛宝工业技术研究院高级研发工程师,博士,主要从事第一性原理计算、可靠性物理和人工智能技术应用等方面的研究工作。
失效电子元器件分析方法
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术120DIGITCW2021.011 电子元器件失效一件电子成品的失效是指产品丧失规定的功能指标，不能满足规范要求，其中90%以上是可以通过更换元器件修复的，而元器件的失效往往是不可修复的。
因此，要控制成品设备的可靠性，就需要对元器件的失效规律进行研究分析，控制好元器件的失效率就能提高产品的可靠性。
影响一个元器件失效的因素多种多样，不同的元器件在同一应力环境失效的模式和机理都有可能不同，同一种元器件在不同的应力环境的失效状态也会不同。
因此，我们在分析元器件失效时要统计出元器件的材料、质量等级、静电等级、失效模式、失效机理以及应力阶段、加电时长等。
2 名词解释（1）失效：产品丧失规定功能指标不能满足规范要求。
（2）失效模式：失效的外在直观表现形式和过程规律，主要包括漏电、短路、开路、参数漂移及功能失效。
（3）失效机理：电子元器件本身化学、物理变化，这种变化一般是机械、腐蚀、过电引起。
（4）失效原因：引起器件失效的外在因素，电子元器件在材料、制造、设计、使用中引起的直接失效原因。
（5）失效分析：是找到产品的失效模式，根据失效模式找出产品失效机理以及失效原因，制定对策防止产品再次失效的活动。
3 失效分析步骤造成元器件失效的因素很多，必须收集器件失效的多方面要素加以比对分析才能找到失效根因，主要分析过程按图1执行。
图1 元器件失效分析过程3.1 统计失效元器件的关键要素损坏元器件的关键要素主要有器件类别、质量等级、静电等级、失效模式、失效机理、失效阶段等。
3.1.1 电子元器件主要类别失效电子元器件分析方法张光强（中电集团第十研究所，四川 成都 610036）摘要：介绍了一种电子元器件失效分析方法，给出了失效器件失效的统计要素，并对失效要素进行分析、研究失效模式与失效机理，找出失效原因，找到生产过程中的薄弱环节，制定相应措施，及时有效预防器件的再次失效，提高电子元器件的使用可靠性，进而提高整机可靠性，以较小的质量成本获取较高的经济效益，避免产品出现重复性问题，最终达到控制质量成本的目的。
胶接结构破坏模式及失效机理
ｇ ｓ—ｂｒｒｉｆｒｅ ｎ ｏｙｓｅ ｏ ｏｉ ｓ［ ］ Ｊｕ ｌ ｏ ｌ ｓ ｉｅ ｅｎ ｃｍｅｔｐｌｅｔｒｃｍｐｓｅ Ｊ ． ｏｍａ ｆ ａ ｆ ｏ ｔ
Ｍａｅ ａ Ｓｉｎｅａ ｄＴ ｃｎｌｇ ，０ ９ ６ ：７ ５ ６ ｔｒ ｃ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ２ ０ （ ） ５２— ７ ． ｉ ｌ ｅ ｏ
［ １ 王云英 ， １］ 刘杰 ， 孟江燕 ， 纤维增强 聚合物基 复合材料老化 等．
研究进展 【 ］ Ｊ ．材料 工程 ，０ １ ７ ：５—８ ． ２１ （）８ ９
（ 上接 第 １ ２页 ） ５
［ ］ ｅｄＲＣ，Ｃ ｘＤ Ｃ， ａ Ｆ ａ ｇ ｃｕ ｕａｏ ｕｉｇ ５ Ｒ ｅ ｏ Ｒ ｅＣ Ｍ ．Ｄ ｍａｅａｃｍ ｌｔ ｎｄｒ ｉ ｎ ［ ］Ｈ ｐｏｄＡＡ， ｒｎＪＷ．Ｔ ｅｃｅｐｂ ｈｖ ｒ ｆ ｉｋｌ ａｅ ７ ｏ ｇｏ Ｍａｔ ｉ ｈ ｒｅ ｅａｉ ｎｃｅ— ｓｄ ｏ ｏａ ｂ
因素 （ 化学成分 、 相结 构 、 子结 构 以及 官能 团 ） 分 作
０ 引言
随着胶接科 学和胶接技术 的发展 ， 胶黏 剂在航 空航天 领 域 的应 用 Ｅ益 广 泛 。 自 １４ ｔ ９ ３年 英 国在
用下 ， 引起 的材 料表面或 材料物理化 学性 质和力 学 性能 的改变 ， 最终 丧失 工 作 能力 ， 种变 化通 常称 这
Ｄａ ａ ｅ Ｍ ｏ ｅ ａ ｄ Ｆａｌ ｒ ｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｍ ｅ ｔｎ ｔｕ ｔ ｒ ｍ ｇ ｄ ｎ ｉ ｅ Ｍ ｃ ａ ｉｍ ｆＣｅ ｎ ｉ ｇ Ｓ ｒ ｃｕ ｅ ｕ
ＭＡ Ｈ ｉ ｕｎ ａ－ ａ ，ＷＡ Ｇ Ｑａ －ｉ Ｉ Ｎ Ｌ ｉ Ａ ｈ ｎｈ ，ＬＵ Ｘｎｌ ｇ ｑ Ｎ ｉｎｎ ，Ｑ Ａ ｅ，Ｔ Ｏ Ｃ ｕ —ｕ Ｉ ｉ－ｎ ｉ
气动隔膜泵失效原因及改进措施
31
12
隔膜泵
设定/操作不当
8
28
3
隔膜泵
安装/维护不当
5
3.2 FMEA 分 析
详细分析了气动隔膜泵的结构、部件及附件，并结合隔膜
泵故障记录及失效根本原因分析报告, 运用故障模式与影响分
析（FMEA）工具进行全面的故障模式、影响及危害性分析，识别
17
2
出隔膜泵的潜在失效模式并按风险优先数（PRN）进行排序，进 一步制定相应的维修策略、维修任务及周期。见表2。
本文收集了多个同类型装置气动隔膜泵的历史运行数据 和失效分析报告,并运用故障模式与影响分析（FMEA）工具对 气动隔膜泵潜在的故障模式、影响、风险优先数及风险等级进 行了全面的识别，并制定了相应的维修策略、维修任务及周期。 维修策略实施后，该类型泵每年平均停机时间减少了 40% &因 失效而导致的可记录泄露事故降低了 80%，大大提高了装置运
膜泵
2. 按照厂家手册中准荐力矩
泄覺
螺瞰卡链松,' 介质换 3
3
3
27
中 失效消除 療固2?栓
—次性
1
酸却
2在泵与管道之间使用柔性
言道
振动大
介质
4
3
2
24
中高 失效消除 矽（如波迹）
一次性
1对髙或中高风险泵，走期
題换止回阀
2 5^5飓泵,止回阀口
止回阀
低3
1
3
9
低 失效消除 后輙
削'
泵謔低
1.
空
消音器 堵塞
经验表明，只有比正常工况更快的蒸汽流速才能达到更好 的吹扫效果，而吹扫工况与正常运行工况其蒸汽压力、温度不
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第三章体内失效机理1* 二次击穿一．热电破坏引起器件二次击穿半导体器件的体内失效中，热电破坏是最主要得失效形式之一。
热电破坏是器件因温度升高而引起的器件参数退化或烧毁。
最典型的例子是高反压器件和高功率器件的“二次击穿”。
二次击穿是体内失效，它是导致功率管突然烧毁和早期失效的主要原因。
（一）二次击穿概述二次击穿是指器件被偏置在某一特殊工作点时，电压突然下跌，电流突然上升（出现负阻）的物理现象。
二次击穿（简称SB）现象不仅在双极功率管中存在，而且在点接触二极管/CMOS集成电路以及各种体效应器件中也同样存在。
如果器件无限流装置或保护措施，一旦发生二次击穿，器件会立即烧毁。
只不过不同器件对二次击穿的敏感性不同，其中功率器件和CMOS集成电路比较敏感。
双极型晶体管的二次击穿现象如图3-1所示。
根据发射结的偏置状态，可以分为正偏二次击穿和反偏二次击穿。
图3-1所示曲线有以下特点：1．三种曲线皆存在一个电压开始跌落的点，这个点称为二次击穿触发点，其功率大小为PSB。
在二次击穿触发点停留时间（Τd ）称为二次击穿“延迟时间”。
2．三条曲线中Psbr<Psbo<Psbf，可见反偏二次击穿的功率最小，正偏二次击穿的功率最大。
3．三条曲线进入低压大电流时，其电压极限值近于相等，约为10—15V。
二次击穿与雪崩击穿（一次击穿）不同，它们有本质的区别；雪崩击穿是电击穿，一旦反偏电压下降，器件仍可恢复正常，可见一次击穿是非破坏性的，是可逆的。
二次击穿则不然，它是一种热电击穿，它属于破坏性的，是不可逆的。
二次击穿发生时有很大的过量电流流过PN结，PN结有很高的温升，因此二次击穿会严重损伤PN结，甚至烧毁。
小功率器件的二次击穿功率Psb比一次击穿功率Pcm大15---100倍，但大功率器件的功率余量则很小，一般Psb比Pcm仅大2---10倍，两者相差一个数量级。
因此二次击穿失效对功率晶体管可靠性的危害特别严重。
由于功率晶体管的功率余量不多，所以使用中往往容易出现瞬间超过“二次击穿功率”而导致管子烧毁失效。
特别是在晶体管突然截止或负载突然发生开路的时候，容易出现反偏二次击穿。
（二）二次击穿的机理双极型晶体管的二次击穿机理已有大量研究文章，但到目前为止尚没有一种理论能圆满地说明二次击穿的问题。
当前用得较多的理论有热不稳定理论（称热模式）和雪崩注入理论（或称电流模式）。
1．热不稳定理论认为，出现二次击穿的原因是热电反馈效应使电流在管芯的局部地区集中，造成温度过高而产生热斑。
当器件吸收能量达到了触发能量后，就会立即出现逆转和电流骤增（负阻），从而导致二次击穿，触发二次击穿所需能量如下式所示：Esb=对（（ic）（t）Vc（t）dt）积分从0到τd式中：τd是延迟时间，一般为几十微秒到几十毫秒。
2．雪崩出入理论认为，二次击穿与器件从电源吸收的能量无关，而与器件局部点的瞬时电流密度及该点对应的集电结处电场有关系。
当电流密度达到了空间电荷限制电流密度和集电结处局部场强达到雪崩临界场强时，便会诱发二次击穿。
它与热不稳定二次击穿相比，电流更加集中，电流聚集处瞬时功率密度更大，其延迟时间更短（约ns量级）。
雪崩注入引起二次击穿，首先在集电区---衬底交界处（例如NN+）发生，而热不稳定引起的二次击穿则首先是在BC结处发生。
3．正偏二次击穿。
当EB结处于正偏，Ib大于零时晶体管处于放大区，基区横向电流在基区电阻上产生压降，在基区形成一个横向电场，即基区偏压效应。
此时来自发射极的电流Ie因横向电场的作用便聚集到发射区边缘的狭窄区域（集边效应如图3-3（a）所示）。
如果由于某种原因引起电流继续增大因而热电反馈效应的作用，在EB结就会出现热点，并且基区宽度越窄，外加电压VCE越高，热点就越严重。
所以设计功率管时应考虑在频率特性满足需要的情况下，应尽量保证一定的基区宽度，同时尽可能在电路中使用低电源电压，这些措施有利于防止正偏二次击穿的发生，例如负载突然短路或突然加大输入信号等。
正偏二次击穿烧毁的器件，在表面均可观察到烧熔孔洞，。
反偏二次击穿。
当EB结处于反偏时，反向击穿电流在基区电阻上的横向电场与正偏时恰好相反，此时流入发射极的电流集中到发射区中部（夹紧效应），如图3-3（b）所示。
BC结空间电荷区电流集中区（a）正偏（b）反偏图3-3正/反偏二次击穿由于反偏时基区电场较强，电流更加集中，电流密度比正偏时更大，所以反偏二次击穿所需的能量比正偏时要低得多。
反偏二次击穿的出现与电流/电压和脉冲的作用时间有关，因为基区横向电场与反偏电压VBE和串联电阻RBC有关。
图3-4中示出反偏二次击穿能量与RBE的关系。
如果反偏电压VBE减小，RBE增加，基极电流和基区横向电场会减少，则发生二次击穿的能量值就会增加。
但RBE增加IB减小，晶体管截止时间增长，所以设计时要在晶体管截止频率与二次击穿的容量之间加以权衡考虑。
反偏二次击穿常常发生在晶体管有电感性负载的开关电路中，BE结瞬时反偏电压越高，反偏二次击穿耐量越低。
另一方面，负载电感L越大，则晶体管关闭时，电感中储存的能量越大，或者说自感电动势越大，此时器件越易进入雪崩击穿，即反偏二次击穿耐量越低。
5．二次击穿发生的过程。
任何功率管均可看成是由N个器件并联而成。
如图3-5所示。
由于种种因素均会引起内部电流分布不均匀，假设第I个子器件的电流因某种原因出现Δii 增量，它导致了该器件上功耗增加Δpi=VΔIi，进而引起温度增量Δti。
由于PN结正向电流或发射极电流以及电流放大系数都具有正温度系数，所以温度增量又导致了电流增量Δii。
这种热电正反馈的结果，将造成第i个子器件上电流密度很大，峰值结温很高，最后几乎全部功率都集中于这个单元，此时发射极接触区出现熔坑，甚至超过材料本征温度，出现热奔引起器件烧毁。
（三）发生二次击穿前的征兆1．热激发电流的畸变现象。
图3-6为二次击穿时的热电流畸变现象。
当IB>0时，特性曲线呈环状并在环的上部凸起一个尖峰，最后尖峰破裂而越入二次击穿。
破裂处为集电极扫描电压的后半周（扫描是逆时针的），即后半周的电流超过了前半周，它说明器件在二次击穿前，已有明显热激发。
由热激发引起ICE0增加，发生二次击穿时的输出波形如图3-7所示。
二次击穿能量b图3-5功率管可视为N个器件并联而成图3-4反偏二次击穿能量与VBE/RBE的关系IC ICIb=0 VCE Ib=0 VCE Ib>0 VCE Ib>0 VCE图3-6热激发电流的畸变IC IC ICVCE VCE VCE （a）（b）（c）图3-7二次击穿前后的输出曲线2．另一种电流畸变现象如图3-8所示。
曲线起始于环状畸变，但破裂却发生在下半环。
环线从下半部凸起，与上半部相交后破裂。
它说明在扫描的后半周，集电极电流曾经减小（或基极电流迅速增长）。
这种现象反映出器件在发生二次击穿前夕的工作状态比较复杂，它涉及到发射极注入效率下降，基区宽度等情况，因此畸变与Hfe下降有关。
图3-9为电流集中引起Hfe下降时的特性曲线。
（四）二次击穿烧毁的特征发生二次击穿引起烧毁的晶体管，解剖后在显微镜下仔细观察芯片表面，它们有以下特征：1．绝大多数失效器件的铝膜出现局部发黑，这种现象是由于功率过荷引起的铝膜慢性损伤。
在热量和电流的冲击下铝膜出现再结晶，表面变得十分粗糙。
在光学显微镜下观察，由于光的漫反射作用，因此在视场内呈现铝发黑现象。
如果除去铝层，在接触窗口内便可看到局部较深的熔区，它们就是铝硅合金坑。
有时还可以看见射极台阶处铝条熔断/二氧化硅发花（变形或破裂）/甚至出现局部温度高于1300*C时引起的硅片熔化，形成很深的熔洞等。
芯片上出现熔洞属于严重烧毁，此时芯片出现很大面积烧毁，甚至键合铝引线也被熔断。
2．二次击穿部位与芯片上热点的出现有关，热点是指电流集中并经过高温而造成局部损坏的区域。
在热点出现的位置将产生铝膜局部发黑/铝—硅合金化起球/发射极条的镍—铬电阻被烧断等现象。
如果将热点部位磨角显示，常常可以见到发射区已经熔穿。
对于发射极是梳状结构的功率管，热点大多出现于基极上。
但“王”字型发射极晶体管，热点常出现在发射极上。
如果将管子的管帽打开，在加电情况下用显微镜观察（用暗视场）芯片，可以见到热点的位置，热点刚出现时呈暗红色发光点；电压逐渐升高，暗红色发光点趋于强烈，甚至扩大成红斑或者红点改变位置，移向电极端头则瞬时即逝，与此同时管子烧毁。
(五)诱发二次击穿的工艺因素发生二次击穿的部位常常与该处存在的工艺缺陷有关，这些工艺缺陷引起电流集中，导致PN结局部烧毁。
1．芯片与底座烧结不良，芯片下的焊料中有空洞，芯片在空洞处的部分散热不良因温升较大形成热点，电流在热点附近集中而导致器件烧毁。
2．因发射极键合位置不当，键合点压偏将某一个镇流电阻短路，引起该发射极条失去镇流保护，使本应加在镇流电阻上的电压也一起加到发射极条的PN结上，导致该注入电流显著增大和电流进一步集中。
3．光刻接触孔套歪，引起EB结正向偏置电压不对称，其中接触孔靠近EB结一侧的电流最大，即IE电流主要集中在该区域。
4．发射极边缘不齐或有毛刺，这种缺陷不仅增加了有效发射极周长，而且还会引起尖端发射，两种因素同时作用将引起电流更加集中。
5．异常的尖端扩散造成基区宽度不均匀，导致IE电流在基区最窄区域集中。
6．键合压力过大，造成键合点下的硅晶体损伤，在芯片内部留下残留应力，从而引起电流集中。
（六）改善二次击穿性能的措施为了改善功率管的二次击穿特性，扩大安全工作区，提高可靠性，目前采取的措施有：1．在发射极条上设计串联电阻，利用电流负反馈作用提高正偏二次击穿耐量。
此法是高频功率管普遍采用的方法。
2．集电极上串联镇流电阻，改善反偏二次击穿耐量。
集电极的串联电阻，是利用加厚外延层厚度或多层集电区来实现的。
因此在芯片图形上看不见这种集电极串联电阻。
3．在功率管BC结上并联极性相同的PN结二极管可以提高反偏二次击穿耐量。
但二极管的反向击穿电压必须小于功率管的BC结击穿电压，否则无效。
4．微波功率管常采用的方法是网络匹配技术，利用键合引线的电感和金属氧化物电容组成的网络，通过设计，选择适当的匹配参数，从而实现功率的自动调整。
5．改进金属化系统，采用多层金属化，改善电迁移和硅—铝互熔造成的EB结短路或退化。
6．改善晶体管的散热机构，改进芯片烧结材料和工艺，减小接触电阻，避免空洞，提高散热性能。
7．减少芯片表面和体内缺陷。
如提高光刻质量，避免出现套刻不准/严重毛刺；提高键合质量，避免短路镇流电阻和损伤芯片；提高扩散质量，保证基区厚度均匀，避免出现“尖端扩散”等。
VCE VCE（a）（b）图3-8 另一种电流畸变二．晶体管的安全工作区晶体管的安全工作区（简称ASO）是指晶体管在此区域内运用时，管子不会立即引起损坏或发生缓慢的特性退化现象。