电子器件与组件结构设计
电子元器件设计与制造成功案例和最佳实践分享
电子元器件设计与制造成功案例和最佳实践分享电子元器件设计与制造在现代科技领域中扮演着重要角色。
不断进化的科技市场对于高质量、高性能的电子元器件需求不断增加，因此成功的设计和制造案例以及最佳实践分享对于业界来说至关重要。
本文将介绍一些电子元器件设计与制造方面的成功案例，探讨其中的经验和教训，以期为读者提供参考和启示。
一、高稳定性电源设计与制造成功案例分享1. 案例描述：某公司在设计和制造高稳定性电源方面取得了巨大成功。
他们的电源产品经过精心设计，具有出色的电压稳定性和噪音性能。
这一成功案例成为了业界的范例，激发了其他公司对于高稳定性电源设计的关注。
2. 设计与制造要点：a) 有效的滤波：该公司在电源设计中采用了先进的滤波技术，有效地降低了输入和输出噪音水平，从而提高了电源的稳定性。
b) 精心选择元器件：公司在元器件选择上严格筛选，寻找高质量、高性能的元器件。
合理的元器件匹配和优化电路设计实现了高效能的电源。
3. 最佳实践分享：通过这个案例，我们可以得出一些关键的实践经验：a) 电源设计中，滤波是关键。
优秀的滤波电路可以显著提高电源的稳定性。
b) 元器件的选择非常重要。
应选取高性能、高质量的元器件，并进行合理的匹配和组合设计。
二、可靠性考虑在电子元器件设计与制造中的最佳实践分享1. 实践背景：可靠性是电子元器件设计与制造中至关重要的考虑因素。
一家电子公司通过对可靠性的充分考虑，成功地设计和制造出了高可靠性的产品。
2. 设计与制造要点：a) 优化电路设计：该公司在电路设计过程中，注重优化电路结构和元器件布局，降低电路故障风险，并提高产品的可靠性。
b) 质量控制与测试：公司严格落实质量控制流程，确保每一个环节都符合质量标准。
另外，他们还使用了高质量的测试设备来验证产品的可靠性。
3. 最佳实践分享：以下是该公司成功实践中的一些启示：a) 可靠性是设计与制造过程中不可忽视的因素。
应在设计初期就考虑并优化可靠性相关因素。
电子产品装配工艺设计规范方案
电子产品总装工艺规范整机装配就是将机柜、设备、组件以及零、部件按预定的设计要求装配在机箱、车厢、平台,再用导线将它们之间进行电气连接,它是电子产品生产中一个重要的工艺过程.1 整机装配的顺序和基本要求图1 整机结构树状图1.1整机装配的基本顺序电子设备的整机装配有多道工序,这些工序的完成顺序是否合理,直接影响到设备的装配质量、生产效率和操作者的劳动强度.电子设备整机装配的基本顺序是：先轻后重、先小后大、先铆后装、先装后焊、先里后外、先平后高,上道工序不得影响下道工序.1.2整机装配的基本要求电子设备的整机装配是把半成品装配成合格产品的过程.对整机装配的基本要求如下：1>整机装配前,对组成整机的有关零部件或组件必须经过调试、检验,不合格的零部件或组件不允许投入生产线.检验合格的装配件必须保持清洁.2>装配时要根据整机的结构情况,应用合理的安装工艺,用经济、高效、先进的装配技术,使产品达到预期的效果,满足产品在功能、技术指标和经济指标等方面的要求.3>严格遵循整机装配的顺序要求,注意前后工序的衔接.4>装配过程中,不得损伤元器件和零部件,避免碰伤机壳、元器件和零部件的表面涂敷层,不得破坏整机的绝缘性.保证安装件的方向、位置、极性的正确,保证产品的电性能稳定,并有足够的机械强度和稳定度.5>小型机大批量生产的产品,其整机装配在流水线上按工位进行.每个工位除按工艺要求操作外,要求工位的操作人员熟悉安装要求和熟练掌握安装技术,保证产品的安装质量,严格执行自检、互检与专职调试检查的"三检"原则.装配中每一个阶段的工作完成后都应进行检查,分段把好质量关,从而提高产品的一次通过率.2 整机装配中的流水线2.1流水线与流水节拍装配流水线就是把一部整机的装连、调试等工作划分成若干简单操作,每一个装配工人完成指定操作.在划分时要注意到每人操作所用的时间应相等,这个时间称为流水的节拍.装配的设备在流水线上移动的方式有好多种.有的是把装配的底座放在小车上,由装配工人沿轨道推进,这种方式的时间限制不很严格.有的是利用传送带来运送设备,装配工人把设备从传送带上取下,按规定完成装连后再放到传送带上,进行下一个操作.由于传送带是连续运转的,所以这种方式的时间限制很严格.传送带的运动有两种方式,一种是间歇运动<即定时运动>,另一种是连续均匀运动.每个装配工人的操作必须严格按照所规定的时间拍节进行.完成一部整机所需的操作和工位<工序>的划分,要根据设备的复杂程度、日产量或班产量来确定.2.2流水线的工作方式目前,电视机、收录机的生产,大都有整机装配流水线和印制电路板插焊流水线.其流水节拍的形式,分自由节拍形式和强制节拍形式两种.下面以印制电路板插焊流水线为例加以阐述.1>自由节拍形式自由节拍形式分手工操作和半自动化操作两种类型.手工操作时,装配工人按规定插件,剪掉多余的引线,然后在流水线上传递.半自动化操作时,生产线上配备着具有铲头功能的插件台,每个装配工人独用一台.整块线路板上元件的插装工作完成后,通过传送带送到波峰焊接机上.这种流水线方式的时间安排比较灵活,但生产效率低.2>强制节拍形式采用强制节拍形式时,插件板在流水线上连续运行,每个操作工人必须在规定的时间内把所要求插装的元器件、零件准确无误地插到印制板上.这种方式带有一定的强制性.在选择分配每个工位的工作量时应留有适当的余地,以便既保证一定的劳动生产率,又保证产品质量.这种流水线方式的工作内容简单,动作单纯,记忆方便,可减少差错,提高工效.3整机装配的工艺流程电子产品装配的工序因设备的种类、规模不同,其构成也有所不同,但基本工序并没有什么变化.其过程大致可分为装配准备、装联、调试、检验、包装、入库或出厂等几个阶段,据此来制订出整机装配的最有效工序.一般整机装配工艺的具体操作流程如图2所示.图2 装配工艺流程图由于产品的复杂程度、设备条件、生产场地条件、生产批量、技术力量及操作工人技术水平等情况的不同,因此生产的组织形式和工序也并非一成不变的,要根据实际情况进行适当调整.例如,小批量生产可按工艺流程主要工序进行,若大批量生产,则其装配工艺流程中的印制板装配、机座装配及线束加工等几个工序,可并列进行.在实际操作中,要根据生产人数、装配人员的技术水平等条件来编制最有利于现场指导的工序.3.1 整机装配中的接线工艺1>接线工艺要求导线的作用是用于电路中的信号和电能传输,接线是否合理对整机性能影响较大.如果接线不符合工艺要求,轻则影响电路信号的传输质量,重则使整机无法正常工作,甚至会发生整机毁坏.整机装配时接线应满足以下要求：<1>接线要整齐、美观,在电气性能许可的条件下减小布线面积.如对低频、低增益的同向接线尽量平行靠拢,分散的接线组成整齐的线扎.<2>接线的放置要可靠、稳固和安全.导线的连接、插头与插座的连接要牢固,连接线要避开锐利的棱角、毛边,避开高温元件,防止损坏导线绝缘层.传输信号的连接线要用屏蔽线导线,避开高频和漏磁场强度大的元器件,减少外界干扰.电源线和高电压线连接一定要可靠、不可受力.<3>接线的固定可以使用金属、塑料的固定卡或搭扣,单根导线不多的线束可用胶粘剂进行固定.2>接线工艺<1>配线配线是根据接线表要求准备导线的过程.配线时需考虑导线的工作电流、线路的工作电压、信号电平和工作频率等因素.<2>布线原则整机内电路之间连接线的布置情况,与整机电性能的优劣有密切关系,因此要注意连接线的走向.布线原则如下：①为减小导线间相互干扰,不同用途、不同电位的导线不要扎在一起,要相隔一定距离,或走线相互垂直交叉.例如,输人与输出信号线、低电平与高电平的信号线、交流电源线与滤波后的直流馈电线等.②连接线要尽量短,使分布电感和分布电容减至最小,尽量减小或避免产生导线间的相互干扰和寄生藕合.高频、高压的连接线更要注意此问题.③从线扎中引出分支接线到元器件的接点时,线扎应避免在密集的元器件之间强行通过.线扎在机内分布的位置应有利于分线均匀.④与高频无直接连接关系的线扎要远离高频回路,不要紧靠回路线圈,防止造成电路工作不稳定.⑤电路的接地线要妥善处理.接地线应短而粗,地线按照就近接地原则,避免采用公共地线,防止通过公共地线产生寄生耦合干扰.<3>布线方法①为保证导线连接牢固,美观,水平导线布设尽量紧贴底板,竖直方向的导线可沿框边四角布设.导线弯曲时保持其自然过渡状态.线扎每隔20～30cm以及在接线的始端、终端、转弯、分叉、抽头等部位要用线夹固定.②交流电源线、流过高频电流的导线,应远离印制电路底板,可把导线支撑在塑料支柱上架空布线,以减小元器件之间的耦合干扰.③一般交流电源线采用绞合布线.3.2 整机装配中的机械安装工艺要求整机装配的机械安装工艺要求在工艺设计文件、工艺规程上都有明确的规定,它是指进行机械安装操作中应遵循的最基本要求.其基本要求如下：1>严格按照设计文件和工艺规程操作,保证实物与装配图一致.2>交给该工序的所有材料和零部件均应经检验合格后方可进行安装,安装前应检查其外观、表面有无伤痕,涂敷有无损坏.3>安装时机械安装件的安装位置要正,方向要对,不歪斜.4>安装中的机械活动部分,如控制器、开关等,必须保证其动作平滑自如,不能有阻滞现象.5>当安装处是金属面时,应采用钢垫圈,以减小连接件表面的压强.仅用单一螺母固定的部件,应加装止动垫圈或内齿垫圈防止松动.6>用紧固件安装接地焊片时,要去掉安装位置上的涂漆层和氧化层,保证接触良好.7>机械零部件在安装过程中不允许产生裂纹、凹陷、压伤和可能影响产品性能的其它损伤.8>工作于高频率、大功率状态的器件,用紧固件安装时,不许有尖端毛刺,以防尖端放电.9>安装时勿将异物掉人机内,安装过程中应随时注意清理紧固件、焊锡渣、导线头以及元件、工具等异物.10>在整个安装过程中,应注意整机面板、机壳或后盖的外观保护,防止出现划伤、破裂等现象.3.3 整机装配中的面板、机壳装配面板用于安装电子产品的操纵和控制元器件、显示器件,又是重要的外观装饰部件.而机壳构成了产品的骨架主体,也决定了产品的外观造型,同时起着保护安装其他部件的作用.目前,电子产品的面板、机壳已向全塑型发展.1>面板、机壳的装配要求<1>凡是面板、机壳接触的工作台面,均应放置塑料泡沫或橡胶垫,防止装配过程中划伤其表面.搬运面板、机壳时,要轻拿轻放,不能碰压.<2>为了保证面板、机壳表面的整洁,不能任意撕下其表面的保护膜,保护膜也可以防止装配过程中产生擦痕.<3>面板、机壳间插入、嵌装处应完全吻合与密封.<4>面板上各零部件〕操纵和控制元器件、显示器件、接插部件等〔应紧固无松动,而其可动部分〕控制盒盖、调谐钮等〔的操作应灵活、可靠.2>面板、机壳的装配工艺<1>面板、机壳内部预留有各种台阶及成形孔,用来安装印制电路板、扬声器、显像管、变压器等其他部件.装配时应执行先里后外、先小后大的程序.<2>面板、机壳上使用自攻螺钉时,螺钉尺寸要合适,防止面板、机壳被穿透或开裂.手动或机动旋具应与工件垂直,钮力矩大小适中.<3>应按要求将商标、装饰件等贴在指定位置,并端正、牢固.<4>机框、机壳合拢时,除卡扣嵌装外,用自动螺钉紧固时,应垂直无偏斜、松动.4散热器的装配在电流流过元器件时要产生热量,特别是一些大功率元器件如变压器、大功率晶体管、大规模和功放型集成电路等产生的热量很多,这将使整机温度上升.为确保整机的正常运行,必须对这些部件采取一定的散热措施.散热的方法有自然散热和强迫通风散热两种.自然散热是指利用发热件或整机与周围环境之间的热传导、对流及辐射进行散热.强迫通风散热是利用风机进行鼓风或抽风,以提高整机内空气流动的速度,达到散热的目的.例如,计算机中CPU上安装高速风扇,大功率晶体管加装散热器等.下面只简单介绍晶体管散热器的装配工艺.4.1常见的晶体管散热器常见的晶体管散热器如图3所示,它一般是使用导热系数较高的铜、铝及合金按照一定的形状加工而成.现在铝型材散热器已标准化,使用时可参阅有关手册.图3 常见的晶体管散热器4.2散热器的装配要求①晶体管与散热器之间的紧固件要拧紧,且保证螺钉扭力一致,使晶体管外壳紧贴散热器.②需在晶体管与散热器之间垫绝缘片时,须采用低热阻材料,如硅脂、薄云母片或聚脂薄膜等.为提高散热效果,尽可能不用在管壳下垫绝缘片的方法,而采取在散热器与机架、印制电路板之间绝缘的方法.③安装一只晶体管时,其安装孔应设在散热器基面的中心,如安装两只或三只以上时,其安装孔的位置应设定在基面中心线均等位置上.④大批量组装晶体管与散热器时,应使用装配模具.将螺母、散热器、晶体管<或集成电路>、垫片和螺钉依次放人模具内,使用旋具将晶体管<或集成电路>紧固在散热器上,不能松动.5紧固件的装配在整机装配中,用来使零部件、元器件固定、定位的零件称为紧固零件,简称紧固件.常用的紧固件有螺钉、螺母、螺栓、螺柱、自攻螺钉、垫圈和铆钉等.5.1螺钉的选用十字槽螺钉外形美观,紧固强度高,有利于采用自动化装配.面板上尽量少用螺钉,必要时可采用半沉头或沉头螺钉,以保持平面整齐.当要求结构紧凑、连接强度高、外形平滑时,应尽量采用内六角螺钉或螺栓.如果安装部位是易碎零件<如瓷件、胶木件等>或是较软材料<如铝件、塑料件等>时应使用大平垫圈.连接件中被拧入件是较软材料<如铝件、塑料件等>或是金属薄板时,可采用自攻螺钉.5.2拧紧方法装配螺钉组时,应按顺序分步逐渐拧紧,以免发生结构件变形.拧紧长方形工件的螺钉组时,应从中央开始逐渐向两边对称扩展.拧紧方形工件和圆形工件的螺钉组时,应按交叉顺序进行.选择的螺钉旋具规格要合适,拧紧时旋具应保持垂直于安装孔表面.拧紧或拧松螺母或螺栓时,应尽量选用扳手或套筒,不要用尖嘴钳松紧螺母.拆卸已锈死的螺母、螺栓时,应先用煤油或汽油除锈,并用木锤等进行击打振动,然后再进行拆卸.5.3螺接工艺要求紧固后的螺栓外露的螺纹长度一般不能小于1.5倍螺距.螺钉连接有效长度一般不能小于3倍螺距.沉头螺钉紧固后,其头部应与安装面保持平整.允许稍低于安装面,但不能超过0.2mm.使用弹簧垫圈时,拧紧程度以弹簧垫圈切口压平为准.软、脆材料表面不能直接用弹簧垫圈,且拧紧时拧力要均匀,压力不能过大.弹簧垫圈应装在螺母与平垫圈之间.安装后,对于固定连接的零部件,不能有间隙和松动,活动连接的零部件,应能在规定方向和范围内活动.各零部件表面涂覆层〕电镀或喷漆〔不允许破坏.6 电源的装配电源是整机的一个重要单元部件.一般的电源具有重量较重,发热量较大等特点.为满足整机要求,电源装配时应注意以下几点：1>体积较大重量较重的元器件<如电源变压器、扼流圈等>,应安装在整机的最下部,安装位置可在机壳骨架上.如必须安装在印制板上,也应在印制板两端靠近支撑点处.这样有利于控制整机重心,保持整机平稳.2>发热较大的元器件<如大功率变压器、整流管和调整管等>,应安装在机壳通风孔附近,以便于对流换热.大功率整流管和调整管应使用散热器,并远离其它发热元件和热敏元件.3>某些整机的电源提供多种不同的电压,安装时对各电压生成通道应按要求严格调测,各电压的输出线要保持一定距离.特别要注意电源内带有高压的整机〕如电视机〔,高压端子及高压导线与机壳或机架应充分绝缘,并远离其它导线和地线,以免发生短路.低压和高压电路接地通常称为冷地和热地,应注意用RC元件将冷地和热地隔离,防止电流互相串扰.4>电源变压器会产生50Hz泄漏磁场,对低频放大器有一定影响,会产生交流声.因此,电源部分应与低频放大器隔离或对电源变压器进行屏蔽.。
寄生电容寄生电容
41
时间延迟
问：如何描述时间延迟？
电容器上的电压变化
RC电路中，电阻值R和电容值C的乘积被称为时间常数τ， 这个常数描述电容的充电和放电速度。
U Q Q Q RC t I U I Q/t U R I Q C U
42
时间延迟
充放电时间
充电过程，电压逐渐升高至稳定，电流逐渐减小至零 放电过程，电压逐渐减小至零， 电流逐渐减小至零 记忆：先思考最终状态，再分析整个过程
11
Dipole Moment
H2O
CO2
12
极化
分子在外电场作用下，构成分子的正负电荷 发生相对的位移，形成电偶极矩
13
极化
问：极化？ 对于由极性分子形成的介电质，假设施加外电 场于这种介电质，则会出现取向极化现象。 各个分子偶极矩的叠加，材料就有了极性（后 问） 问：导体呢？
Vc
43
时间延迟
电容充电
，RC 是一个时间的常数，理 解为一段时间
电路达到稳定状态之前 的过渡时期，与电阻和 电容有关
99.3%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.63212 0.86466 0.95021 0.98168 0.99326 0.99752 0.99909 0.99966 0.99988 0.99995
寄生电容
A C d
问：现有电子封装中常用的介质？ 在电子封装基片中，通常使用的介质，比如二氧化硅 和聚酰亚胺，它们的相对介电常数分别是3.9和3.5. 道尔化学的苯并环丁烯介电常数是2.6，传统FR-4 印刷电路板材料的介电常数是4.7. 问：为什么苯并环丁烯的介电常数这么低？从分子结 构的角度理解，什么样的分子结构具有小的介电常数？
微纳光电子器件的设计和制备技术
微纳光电子器件的设计和制备技术微纳光电子器件是目前光电子领域中的前沿研究领域。
因其微小的体积，具有良好的性能和独特的功能，被广泛应用于信息处理、生物医药、新能源等领域。
本文概述微纳光电子器件设计制备技术。
一、微纳光电子器件概述微纳光电子器件是指体积尺寸在微米乃至纳米量级的光电子器件，与传统的光电子器件相比，具有更高的集成度、更低的功耗、更高的速度、更强的可靠性和稳定性，因此在应用领域有着广泛发展前景。
目前，微纳光电子器件主要包括微波光子晶体、微环谐振器、微腔光机械振子、微进易出激光等。
这些器件均是基于微纳米加工技术制备的，因此需要掌握相应的设计和制备技术。
二、微纳光电子器件设计技术1. 光学仿真技术在微纳光电子器件设计中，光学仿真技术是非常重要的一部分。
通过对无限远场问题的研究，可以建立器件的电磁模型，并利用计算机仿真技术进行分析和设计优化。
光学仿真技术最常用的软件是COMSOL Multiphysics和Lumerical等。
通过光学仿真技术，可以优化器件的结构形状、材料选择、呈现和低损耗等。
2. 异质结构设计技术在微纳光电子器件很多器件应用中都需要通过异质结设计实现。
异质结异质材料的导带能带区在交界处会产生能带弯曲现象，从而形成能带偏差，这样就能够改变器件的电子结构和光学性质。
异质结是一种典型的二维和三维的结构，可以通过量子阱、能带混合、带隙调制等技术实现。
在微波光子晶体、微腔光学器件等方面有重要应用。
三、微纳光电子器件制备技术1. 电子束光刻技术电子束光刻技术（EBL）是一种高分辨率的微纳米制造技术，其分辨率可以达到亚纳米级别。
EBL主要是利用电子束照射石英等电子敏感材料，石英中会产生可溶解的空穴，再通过腐蚀、蒸镀等方式制造出器件形状。
EBL技术可以实现器件的多层加工和三维加工，但是其缺点是加工速度较慢，不能进行大面积加工和生产级量产。
2. 等离子体刻蚀技术等离子体刻蚀技术（RIE）是一种高效的微纳米制造技术，其主要原理是通过气体放电等离子体刻蚀目标材料。
微电子器件设计与制造
微电子器件设计与制造电子与电气工程是一个广泛而重要的学科领域，涵盖了从电力系统到电子器件的各个方面。
在当今科技发展日新月异的时代，微电子器件设计与制造成为了电子与电气工程领域中的一个重要分支。
本文将探讨微电子器件设计与制造的相关内容。
1. 简介微电子器件是指尺寸在微米级别的电子器件，如晶体管、集成电路等。
微电子器件的设计与制造是一项复杂而精细的工作，需要综合运用材料科学、电子学、物理学等多个学科的知识。
微电子器件的设计与制造对于现代电子技术的发展起到了至关重要的作用。
2. 设计阶段在微电子器件的设计阶段，首先需要确定器件的功能和性能要求。
然后，根据这些要求选择适当的材料，并进行器件的结构设计。
在设计过程中，需要考虑到器件的工作原理、电路布局、材料特性等因素。
同时，还需要运用计算机辅助设计软件进行模拟和优化，以确保设计的准确性和可行性。
3. 制造阶段微电子器件的制造是一个复杂而精细的过程。
首先，需要通过光刻技术在硅片上制造出器件的图案。
然后，通过离子注入、薄膜沉积、金属蒸镀等工艺步骤，将所需的材料和结构层层叠加在硅片上。
接下来，通过化学腐蚀、离子刻蚀等工艺步骤，去除多余的材料，形成最终的器件结构。
最后，进行电性测试和封装，以确保器件的性能和可靠性。
4. 挑战与机遇微电子器件设计与制造面临着许多挑战和机遇。
一方面，随着器件尺寸的不断缩小，面临着工艺技术的限制和材料特性的挑战。
另一方面，微电子器件的设计与制造也为电子技术的发展提供了巨大的机遇。
微电子器件的小尺寸和高性能使得电子产品更加轻薄、高效，并且可以实现更多的功能。
5. 应用领域微电子器件的设计与制造在各个领域都有广泛的应用。
例如，在通信领域，微电子器件的设计与制造使得移动通信设备更加小巧、高效。
在医疗领域，微电子器件的设计与制造可以用于生物传感器、医疗影像设备等。
在能源领域，微电子器件的设计与制造可以用于太阳能电池、能量收集器等。
总结：微电子器件设计与制造是电子与电气工程领域中的一个重要分支。
柔性电子器件设计与制备技术研究
柔性电子器件设计与制备技术研究柔性电子器件是一种能够弯曲、拉伸或扭曲的电子设备，它具有轻薄、柔软、可穿戴和可屈曲等特点。
随着科技的不断发展，柔性电子器件已经成为电子工业的热点研究领域。
本文将对柔性电子器件的设计与制备技术进行研究，并探讨其在不同领域中的应用。
一、柔性电子器件设计技术柔性电子器件设计是制备柔性电子产品的基础，它要求在保持器件性能的同时，兼顾器件的柔性和可穿戴性。
柔性电子器件设计技术主要涉及以下几个方面：1. 基于材料的设计：选择适合柔性电子器件的材料至关重要。
常见的柔性电子器件材料包括有机聚合物、碳基材料、金属纳米线、柔性玻璃等。
设计者需要根据不同的器件功能，选择合适的材料来实现柔性和可穿戴性。
2. 结构设计：柔性电子器件的结构设计与传统硬性电子器件有所不同。
设计者需要考虑器件的弯曲、拉伸、扭曲等形变，以及电子组件的布局和连接方式。
合理的结构设计可以提高器件的柔性度和可靠性。
3. 功耗管理：柔性电子器件通常运行在低功耗状态下，设计者需要考虑如何降低器件的功耗，延长电池寿命。
优化电路结构和使用低功耗电子元器件是降低功耗的有效手段。
二、柔性电子器件制备技术制备柔性电子器件的技术是实现柔性电子器件商业化的关键。
柔性电子器件制备技术主要包括以下几个方面：1. 材料制备：柔性电子器件的制备过程中需要使用特定的材料。
对于有机材料，可以通过溶液法、蒸发法、喷墨等方法制备柔性电子器件所需的有机材料薄膜。
对于材料的选择和制备方法则需要根据具体的器件要求进行优化。
2. 加工工艺：柔性电子器件的加工工艺是制备柔性电子产品的关键。
常见的柔性电子器件加工工艺包括胶卷切割、激光切割、微影技术等。
合理选择加工工艺可以提高柔性电子器件的加工效率和可靠性。
3. 封装技术：柔性电子器件的封装是保护器件和延长器件寿命的重要环节。
常见的柔性电子器件封装技术包括薄膜封装、柔性塑料封装、柔性玻璃封装等。
合适的封装技术可以提供良好的电性性能和机械强度。
电子器件工作原理剖析集成电路的功能与结构
电子器件工作原理剖析集成电路的功能与结构集成电路是电子器件中的一种，它的功能与结构与其他电子器件有所不同。
本文将从工作原理、功能和结构三个方面对集成电路进行剖析。
一、工作原理集成电路是将多个电子器件集成到一块芯片上的电路。
集成电路的工作原理是基于半导体材料的性质，通过控制半导体材料中的电荷分布来实现电流的控制。
集成电路中的器件可以是电阻、电容、晶体管等，这些器件通过互连线路连接起来，形成一个完整的电路。
集成电路的工作原理可以分为两个方面来理解。
首先是电荷的传输和控制，集成电路中的电子器件可以通过控制电荷的传输来实现电流的控制。
其次是信号处理，集成电路可以根据输入信号的大小和变化来控制输出信号的大小和变化，实现各种电子设备的功能。
二、功能集成电路具有多种功能，可以完成各种电子设备中的任务。
以下列举了几种常见的集成电路功能：1. 逻辑门电路：逻辑门电路用于实现逻辑运算，包括与门、或门、非门等。
逻辑门电路可以用来实现计算、控制等功能。
2. 计数器和时序电路：计数器和时序电路用于计数和定时，可以广泛应用于计时器、时钟等设备中。
3. 数字转换电路：数字转换电路可以将模拟信号转换为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号，常见的应用包括模数转换和数模转换。
4. 存储器：存储器用于存储数据，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
存储器是计算机等设备中不可或缺的部分。
5. 放大器和滤波器：放大器和滤波器用于电信号的放大和滤波，可以应用于音频设备、通信设备等领域。
三、结构集成电路的结构包括芯片和外部引脚。
芯片是集成电路的核心部分，其中包含了电子器件和互连线路。
外部引脚是芯片与外部世界连接的接口，可以连接到电源、信号输入和输出等。
根据集成电路的规模和功能，芯片的结构可以分为多种类型。
最常见的是集成电路的面积越小，其功能和集成度越高。
现代集成电路中的芯片通常使用微米级的工艺制造，使得芯片的体积更小、功耗更低、功能更强大。
电子元器件的设计与制造
电子元器件的设计与制造电子元器件是电子与电气工程领域中不可或缺的重要组成部分，它们广泛应用于各种电子设备和系统中，为其正常运行提供支持和保障。
在现代科技的推动下，电子元器件的设计与制造技术不断发展与创新，为各行各业的发展提供了强大的动力。
一、电子元器件的分类电子元器件按照功能和用途的不同，可以分为被动元器件和主动元器件两大类。
被动元器件主要包括电阻器、电容器、电感器等，它们在电路中起到传递、储存和调节电能的作用。
主动元器件则包括晶体管、二极管、集成电路等，它们能够产生、放大、控制和调节电信号。
在电子元器件的设计与制造中，需要考虑到元器件的物理特性、电气特性以及工艺特性等方面的因素。
同时，还需要结合实际应用需求，进行性能、可靠性、成本等方面的综合考虑。
只有在全面理解和把握这些因素的基础上，才能设计出满足实际需求的电子元器件。
二、电子元器件的设计电子元器件的设计是指根据电路的功能需求和性能指标，通过选择合适的材料、结构和工艺，设计出满足要求的元器件。
在设计过程中，需要考虑以下几个方面的因素：1. 物理特性：包括元器件的尺寸、形状、重量等。
这些特性对于元器件的安装、连接和散热等方面都有重要影响。
2. 电气特性：包括元器件的电阻、电容、电感等参数。
这些特性决定了元器件在电路中的电学行为和性能。
3. 工艺特性：包括元器件的制造工艺和可靠性。
制造工艺要求能够实现元器件的设计要求，同时还要考虑到成本和效率等方面的因素。
可靠性则是指元器件在长期使用过程中的稳定性和寿命。
三、电子元器件的制造电子元器件的制造是指根据设计要求，通过一系列的工艺过程，将元器件从原材料转变为最终成品的过程。
电子元器件的制造过程一般包括以下几个步骤：1. 材料准备：根据元器件的设计要求，选择合适的材料，并进行加工和处理。
这些材料可以是金属、半导体、陶瓷等。
2. 加工成型：根据元器件的形状和尺寸要求，通过切割、压制、注塑等工艺，将材料加工成所需的形状。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
环氧类材料
胺类环氧树脂
大多数胺为固态或粘滞液态，需要溶剂来溶解 包封中存在溶剂，在固化过程中会产生空洞， 可能导致环氧结构塑化，从而弱化机械强度 使用的比较少
9
环氧类材料
酚醛类环氧树脂
由于其固态的特点，一般用于模塑料 固化时间最长，180℃固化几个小时 机械强度好，吸湿性强
10
氰酸脂
氰酸脂特点
12
硅酮树脂
硅酮树脂
最早的电子包封材料有机聚合物之一，具有热 稳定性和一致性 玻璃转化温度低（~-125℃)，相当高的CTE， 以及低模量，限制其在保护涂层、密封以及腔 体填充等领域的应用 抗溶解性差，机械强度低
13
引线框架结构
14
引线框架材料
分为镍铁合金、复合或覆盖金属、铜合金三大类
镍铁合金：42镍58铁，与硅和氧化铝CTE相近，良 好的强度和韧性，不需镀镍即可电镀或焊锡沉浸等工 艺，缺点是低热传导率 复合金属：将铜箔滚轧在不锈钢片上再进行固溶热处 理接合而成，与镍铁合金机械性能相当，但有良好的 特传导率 铜合金：良好的电、热传导率；机械强度低，需添加 铁、锌、锡、磷等元素增强机械性能；热膨胀系数高， 不适合用金锡共晶钎料进行IC芯片粘贴，但与塑料 封装材料的CTE接近，因此是塑料封装常用的引线 框架
二光檢查(2/O)
黏晶粒(D/A)
後段
三光(3/O)
焊线站(W/B)
电浆清洗
银胶烘fer
Frame
上晶机
晶圆Wafer
37
站别: 芯片切割
IC封装前段流程
研磨
黏晶片
晶片切割
二光檢查(2/O)
黏晶粒(D/A)
後段
三光(3/O)
焊线站(W/B)
电浆清洗
我们是一群 连体婴
2
塑料封装的概念
塑料封装：是指对半导体器件或电路芯片 采用树脂等材料进行包封的一类封装，塑 料封装一般被认为是非气密性封装。
3
塑料封装的特点
工艺简单，成本低 便于自动化生产 塑封产品约占IC封装市场的95％，并且可 靠性不断提高，在3GHz以下的工程中大量 使用 一般为非气密封装 吸湿性带来可靠性问题
液体包封-封顶包封
20
液体包封-底部填充
21
塑封开裂机理
塑封开裂过程分为水汽吸收聚蓄期、水汽蒸 发膨胀期和开裂萌生扩展期三个阶段
22
引起开裂的因素
水汽含量，水汽分布位置 引线框架、芯片、粘结剂和塑封料之间的热 膨胀系数不匹配
23
塑封吸潮开裂对策
从封装结构的改进上增强抗开裂能力 对塑料器件进行适宜的烘烤是防止焊接时开 裂的有效措施 合适的包装和良好的贮存条件是控制塑封器 件吸潮的必要手段
35
站别: 研磨
研磨
黏晶片
IC封装前段流程
晶片切割
二光检查(2/O)
黏晶粒(D/A)
後段
三光(3/O)
焊线站(W/B)
电浆清洗
银胶烘烤
研磨晶圆(Wafer)厚度至客户所要求厚度
注意我变薄了, 很脆弱, 要小心哟!
晶圓 (未研磨)
研磨机
晶圓 (研磨後)
36
站别: 黏芯片
IC封装前段流程
研磨
黏晶片
晶片切割
4
塑料材料需具备的性能
高纯度，控制氯、钠离子浓度 与引脚材料有良好的粘著性 与铸模模具表面的粘著力低 低吸水性与渗水性 能形成足够硬度的密封结构 低热膨胀系数与体积收缩变化 足以忍受后续焊接工艺的热阻特性 低粘滞性，烘烤时间短，应用容易 价格低廉
5
塑料封装材料
常用的塑料包封材料有四种：
环氧类 氰酸脂类 聚氨酯类 硅酮类（聚硅氧烷）
15
引线框架制作
薄板状：合金原料准备、铸造、锻造或滚压。 切割、热处理、车铣、研磨抛光、电镀等工 艺制成厚度0.1mm~0.25mm薄片 针状引脚：常用镍铁合金或可伐合金制成
16
包封工艺
包封工艺分类
模塑包封 液体包封
腔体填充 封顶包封 底部填充
17
典型的递模成型工艺
18
液体包封-腔体填充
19
切割芯片使各个晶粒(Die)形成
32
Chi on Board 组装方法制造过程
33
塑料封装结构
PDIP PLCC PSOP PQFP PBGA
34
我是钉架系列 产品代表
IC封装前段流程
我是基板系列 产品代表
ASE®
TM2633 B92283.1 #6 9852Z
QFP
ASE®
TM2633 B92283.1 #6
9852Z
BGA
哈尔滨工业大学（威海） 材料科学与工程学院
电子器件与组件结构设计
王华涛
办公室：A 楼208 Tel：5297952 Email：wanghuatao@
1
第七章 塑料封装结构
塑料封装的概念及特点； 塑料封装材料种类及性能； 塑料封装可靠性问题 塑料封装的工艺方法； 典型塑料封装结构及工艺流程
6
塑封材料优化方法
所有塑封材料都有一定的聚合作用和交联作 用，可以进一步提高封装体的机械性能
7
环氧类材料
酸酐类环氧树脂
该物质分子为聚酯连接，对水解比较敏感 固化温度下（150℃～175 ℃），酐的相对高 气压会因酐的气化损失而产生化学剂量比的问 题，因此在高温处理前，需进入较低温(～125 ℃)的中间胶脂态 液体包封很好的选择（底部填充材料、腔体填 充材料、半球式包封剂等封装材料）
24
相对湿度对水汽吸收的影响
25
125℃，不同烘烤时间水汽脱附曲线
26
焊接前不同贮存条件下最长暴露时间
27
塑料封装工艺
主要工艺有三种：转移铸模、轴向喷洒涂布、 反应式射出成形 转移铸模：
硅片减薄、切片、芯片贴装、引线键合、转移 成形、后固化、去飞边毛刺、上焊锡、切筋打 弯、激光打码等多道工序 生产速度高，低原料损耗，低设备维护费用， 成品边缘不会产生膜，可选择涂敷方式
28
转移铸模设备
29
模板结构
30
直接板上组装-液体包封
Solder
Under-fill encapsulant Chip
Substrate / PCB
Chip
Chip
Chip attachment
Wire loop
Encapsulant
Tape lead
31
Chip on Board Assembly－COB
具有较高的固化温度（192℃～ 289℃)，比对应 的环氧物吸湿性低 原材料成本高，一般与环氧树脂混合来降低成本 自干燥性，抗水解能力强
11
聚氨酯
聚氨酯
保形涂层的主要成分，作为包覆层主要用来保 护电路板免受热冲击，流体的喷溅，湿气等腐 蚀气体和其他有害环境的影响 与电路板有很好的粘附强度，对电子封装提供 应力释放