电子材料作业3
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第1篇一、实验目的本次实验旨在了解电子功能材料的制备、表征及其在电子器件中的应用。
通过实验,掌握电子功能材料的制备方法、结构表征技术以及器件制备的基本流程,为今后从事相关领域的研究和工作打下基础。
二、实验内容1. 电子功能材料的制备- 采用化学气相沉积(CVD)法制备氮化镓(GaN)薄膜。
- 采用溶液法合成ZnO纳米颗粒。
2. 电子功能材料的表征- 利用X射线衍射(XRD)分析GaN薄膜的晶体结构和物相组成。
- 利用扫描电子显微镜(SEM)观察ZnO纳米颗粒的形貌和尺寸。
- 利用透射电子显微镜(TEM)观察GaN薄膜的微观结构。
3. 电子器件的制备与应用- 利用制备的GaN薄膜制备高电子迁移率晶体管(HEMT)。
- 利用制备的ZnO纳米颗粒制备光致发光二极管(LED)。
三、实验过程1. 电子功能材料的制备- 氮化镓(GaN)薄膜的制备:将高纯度氮化氢气体和氢气通入CVD反应室,在高温下使氮化氢气体分解,与氢气反应生成GaN薄膜。
- 氧化锌(ZnO)纳米颗粒的制备:将ZnO前驱体溶液滴加到去离子水中,在超声搅拌下进行溶液法合成。
2. 电子功能材料的表征- X射线衍射(XRD)分析:将制备的GaN薄膜和ZnO纳米颗粒进行XRD测试,分析其晶体结构和物相组成。
- 扫描电子显微镜(SEM)观察:将制备的ZnO纳米颗粒进行SEM测试,观察其形貌和尺寸。
- 透射电子显微镜(TEM)观察:将制备的GaN薄膜进行TEM测试,观察其微观结构。
3. 电子器件的制备与应用- 高电子迁移率晶体管(HEMT)制备:将制备的GaN薄膜进行掺杂,制备HEMT器件。
- 光致发光二极管(LED)制备:将制备的ZnO纳米颗粒与有机材料复合,制备LED器件。
四、实验结果与分析1. 电子功能材料的制备- 通过CVD法制备的GaN薄膜,XRD测试结果显示为纤锌矿结构,晶格常数为a=0.318 nm,c=0.617 nm。
- 通过溶液法制备的ZnO纳米颗粒,SEM测试结果显示颗粒形貌为球形,平均粒径约为30 nm。
电子元件焊接工艺作业指导书第1章基础知识 (3)1.1 电子元件概述 (4)1.2 焊接工艺的基本原理 (4)第2章焊接材料与工具 (4)2.1 焊料与助焊剂 (4)2.1.1 焊料 (4)2.1.2 助焊剂 (4)2.2 焊接工具及其选用 (5)2.2.1 焊接工具概述 (5)2.2.2 焊台的选用 (5)2.2.3 烙铁的选用 (5)2.2.4 吸锡器 (5)2.2.5 焊接辅助工具 (5)2.3 防护用品与安全操作 (5)2.3.1 防护用品 (5)2.3.2 安全操作 (5)第3章焊接前的准备 (6)3.1 元件检查与整理 (6)3.1.1 元件外观检查 (6)3.1.2 元件电气功能检查 (6)3.1.3 元件标识检查 (6)3.1.4 元件分类整理 (6)3.2 焊接工作台的布置 (6)3.2.1 工作台面积 (6)3.2.2 工作台整洁 (6)3.2.3 焊接工具及材料摆放 (6)3.2.4 防止元件损伤 (6)3.3 焊接设备的调试与维护 (7)3.3.1 设备调试 (7)3.3.2 焊接设备维护 (7)3.3.3 焊接工具检查 (7)3.3.4 安全防护 (7)第4章手工焊接技术 (7)4.1 焊接基本操作步骤 (7)4.1.1 准备工作 (7)4.1.2 焊接步骤 (7)4.2 常见焊接缺陷及其预防 (8)4.2.1 冷焊 (8)4.2.2 气孔 (8)4.2.3 桥接 (8)4.2.4 虚焊 (8)4.3.1 外观检查 (8)4.3.2 功能检查 (8)4.3.3 焊接质量评判 (8)第5章自动焊接技术 (8)5.1 自动焊接设备概述 (8)5.1.1 设备分类 (8)5.1.2 设备选型 (8)5.2 自动焊接工艺参数的选择 (9)5.2.1 焊接电流 (9)5.2.2 焊接速度 (9)5.2.3 焊接时间 (9)5.2.4 焊接压力 (9)5.3 自动焊接质量的控制 (9)5.3.1 焊接质量控制措施 (9)5.3.2 焊接质量检测 (9)5.3.3 异常处理 (10)第6章特殊焊接工艺 (10)6.1 无铅焊接技术 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 无铅焊接材料 (10)6.1.3 无铅焊接工艺参数 (10)6.1.4 无铅焊接注意事项 (10)6.2 气相焊接技术 (10)6.2.1 概述 (10)6.2.2 气相焊接设备与材料 (10)6.2.3 气相焊接工艺参数 (10)6.2.4 气相焊接注意事项 (11)6.3 激光焊接与超声波焊接技术 (11)6.3.1 激光焊接技术 (11)6.3.1.1 概述 (11)6.3.1.2 激光焊接设备与材料 (11)6.3.1.3 激光焊接工艺参数 (11)6.3.1.4 激光焊接注意事项 (11)6.3.2 超声波焊接技术 (11)6.3.2.1 概述 (11)6.3.2.2 超声波焊接设备与材料 (11)6.3.2.3 超声波焊接工艺参数 (11)6.3.2.4 超声波焊接注意事项 (12)第7章表面贴装技术(SMT) (12)7.1 SMT工艺概述 (12)7.2 贴片元件的安装与焊接 (12)7.2.1 贴片元件安装 (12)7.2.2 贴片元件焊接 (12)7.3.1 焊接质量检查 (12)7.3.2 质量控制措施 (13)第8章焊接后处理 (13)8.1 焊接后清洗工艺 (13)8.1.1 清洗目的 (13)8.1.2 清洗方法 (13)8.1.3 清洗流程 (13)8.1.4 清洗注意事项 (13)8.2 焊接后检验与返修 (14)8.2.1 检验目的 (14)8.2.2 检验方法 (14)8.2.3 检验标准 (14)8.2.4 返修流程 (14)8.3 焊点加固与保护 (14)8.3.1 加固目的 (14)8.3.2 加固方法 (14)8.3.3 加固注意事项 (14)第9章焊接质量缺陷分析及解决措施 (15)9.1 焊接质量缺陷的分类 (15)9.2 常见焊接缺陷原因分析 (15)9.2.1 焊点缺陷 (15)9.2.2 焊接形状缺陷 (15)9.2.3 焊接结构缺陷 (15)9.2.4 焊接功能缺陷 (15)9.3 焊接缺陷解决措施 (15)9.3.1 焊点缺陷解决措施 (15)9.3.2 焊接形状缺陷解决措施 (16)9.3.3 焊接结构缺陷解决措施 (16)9.3.4 焊接功能缺陷解决措施 (16)第10章焊接工艺管理与优化 (16)10.1 焊接工艺文件的编制与管理 (16)10.1.1 编制焊接工艺文件 (16)10.1.2 焊接工艺文件管理 (16)10.2 焊接过程控制与优化 (16)10.2.1 焊接过程控制 (16)10.2.2 焊接过程优化 (17)10.3 焊接工艺发展趋势与新技术应用展望 (17)10.3.1 焊接工艺发展趋势 (17)10.3.2 新技术应用展望 (17)第1章基础知识1.1 电子元件概述电子元件是电子产品中的基本组成部分,其种类繁多,功能各异。
电子信息产品制造流程作业指导书第1章原材料准备 (4)1.1 原材料的选择与采购 (4)1.1.1 选择原则 (4)1.1.2 采购流程 (4)1.2 原材料的检验与储存 (5)1.2.1 检验标准 (5)1.2.2 检验流程 (5)1.2.3 储存要求 (5)1.3 原材料的管理与配送 (5)1.3.1 管理制度 (5)1.3.2 配送流程 (5)1.3.3 库存控制 (6)第2章设计与研发 (6)2.1 产品设计规范 (6)2.1.1 设计原则 (6)2.1.2 设计要求 (6)2.2 硬件设计流程 (6)2.2.1 需求分析 (6)2.2.2 电路设计 (6)2.2.3 元器件选型 (6)2.2.4 硬件调试 (6)2.3 软件开发与调试 (6)2.3.1 软件架构设计 (6)2.3.2 编码与实现 (7)2.3.3 软件调试 (7)2.3.4 驱动程序开发 (7)2.4 产品样品试制 (7)2.4.1 样品试制计划 (7)2.4.2 样品制作 (7)2.4.3 样品测试 (7)2.4.4 问题反馈与改进 (7)第3章工艺流程规划 (7)3.1 工艺流程设计原则 (7)3.2 关键工序确定 (8)3.3 工艺参数优化 (8)3.4 生产设备选型 (8)第4章 SMT贴片工艺 (8)4.1 SMT生产线布局 (8)4.1.1 设备选型与布局 (9)4.1.2 生产线流程设计 (9)4.1.3 生产环境要求 (9)4.2.1 元器件选用 (9)4.2.2 元器件包装及存储 (9)4.2.3 元器件贴装 (9)4.3 SMT贴片程序编写 (9)4.3.1 程序设计 (9)4.3.2 程序调试 (10)4.4 SMT焊接质量检测 (10)4.4.1 检测方法 (10)4.4.2 检测标准 (10)4.4.3 检测结果处理 (10)第5章焊接工艺 (10)5.1 焊接方法选择 (10)5.1.1 手工焊接:适用于小型电子元器件的焊接,具有操作灵活、成本较低的优点。
电子产品与组件生产作业指导书第1章电子产品生产准备 (4)1.1 生产线的规划与布局 (4)1.1.1 生产线的规划 (4)1.1.2 生产线的布局 (4)1.2 员工培训与技术指导 (4)1.2.1 员工培训 (5)1.2.2 技术指导 (5)1.3 设备调试与维护 (5)1.3.1 设备调试 (5)1.3.2 设备维护 (5)1.4 物料采购与质量控制 (5)1.4.1 物料采购 (6)1.4.2 质量控制 (6)第2章印制电路板(PCB)生产 (6)2.1 PCB设计规范 (6)2.1.1 设计原则 (6)2.1.2 设计要求 (6)2.2 制版工艺流程 (6)2.2.1 制版准备 (7)2.2.2 制版过程 (7)2.3 PCB钻孔与层压 (7)2.3.1 钻孔 (7)2.3.2 层压 (7)2.4 PCB镀覆与焊接 (7)2.4.1 镀覆 (7)2.4.2 焊接 (7)第3章电子组件安装 (8)3.1 组件选型与检验 (8)3.2 自动插件机操作 (8)3.3 手工焊接技术 (8)3.4 组件固定与防震处理 (9)第4章线束与连接器加工 (9)4.1 线束加工工艺 (9)4.1.1 线束加工概述 (9)4.1.2 线束加工流程 (9)4.1.3 操作要点 (10)4.2 连接器选型与安装 (10)4.2.1 连接器选型 (10)4.2.2 连接器安装 (10)4.3 线缆剥皮与端子压接 (10)4.3.1 线缆剥皮 (10)4.4 线束测试与防护 (11)4.4.1 线束测试 (11)4.4.2 线束防护 (11)第5章散热器与风扇安装 (11)5.1 散热器选型与安装 (11)5.1.1 散热器选型 (11)5.1.2 散热器安装 (11)5.2 风扇固定与接线 (11)5.2.1 风扇固定 (12)5.2.2 风扇接线 (12)5.3 散热功能测试与优化 (12)5.3.1 散热功能测试 (12)5.3.2 散热功能优化 (12)5.4 静音设计与应用 (12)5.4.1 静音设计 (12)5.4.2 静音应用 (13)第6章电源适配器生产 (13)6.1 电源适配器设计规范 (13)6.1.1 设计要求 (13)6.1.2 设计原则 (13)6.2 线路板组装与元器件焊接 (13)6.2.1 线路板组装 (13)6.2.2 元器件焊接 (13)6.3 电源测试与老化试验 (14)6.3.1 电源测试 (14)6.3.2 老化试验 (14)6.4 安全认证与防护措施 (14)6.4.1 安全认证 (14)6.4.2 防护措施 (14)第7章产品装配与调试 (14)7.1 装配工艺流程 (14)7.1.1 总体要求 (14)7.1.2 装配流程 (15)7.2 关键部件安装与调试 (15)7.2.1 关键部件安装 (15)7.2.2 关键部件调试 (15)7.3 整机功能测试 (15)7.3.1 测试项目 (15)7.3.2 测试方法与步骤 (16)7.4 故障分析与排除 (16)7.4.1 故障分析 (16)7.4.2 故障排除 (16)第8章产品质量控制与检验 (16)8.1.1 制定质量方针与目标 (16)8.1.2 建立质量管理体系 (16)8.1.3 质量管理组织架构 (16)8.1.4 质量管理培训与教育 (16)8.2 生产过程质量控制 (16)8.2.1 制定过程控制计划 (17)8.2.2 生产过程监控 (17)8.2.3 巡检与抽检 (17)8.2.4 供应商管理 (17)8.3 成品检验与测试 (17)8.3.1 成品检验标准 (17)8.3.2 成品检验流程 (17)8.3.3 成品测试 (17)8.3.4 检验记录与报告 (17)8.4 不良品处理与追溯 (17)8.4.1 不良品判定 (17)8.4.2 不良品隔离与标识 (17)8.4.3 不良品原因分析 (17)8.4.4 不良品追溯与处理 (17)第9章产品包装与物流 (18)9.1 包装设计规范 (18)9.1.1 包装设计原则 (18)9.1.2 包装设计要求 (18)9.2 包装材料选用与工艺 (18)9.2.1 包装材料选用原则 (18)9.2.2 常用包装材料 (18)9.2.3 包装工艺 (18)9.3 产品防护与防震包装 (19)9.3.1 防护包装 (19)9.3.2 防震包装设计 (19)9.4 物流运输与交付 (19)9.4.1 物流运输 (19)9.4.2 交付 (19)第10章售后服务与维修 (19)10.1 售后服务体系建设 (19)10.1.1 确立售后服务目标 (19)10.1.2 售后服务网络布局 (19)10.1.3 售后服务团队建设 (19)10.1.4 售后服务流程优化 (20)10.2 产品维修与技术支持 (20)10.2.1 维修服务标准 (20)10.2.2 技术支持与培训 (20)10.2.3 维修设备与工具 (20)10.3 维修备件管理 (20)10.3.1 备件库存管理 (20)10.3.2 备件质量控制 (20)10.3.3 备件物流配送 (20)10.3.4 备件信息管理 (20)10.4 客户满意度调查与持续改进 (20)10.4.1 客户满意度调查 (20)10.4.2 数据分析与改进措施 (20)10.4.3 持续改进 (20)10.4.4 售后服务监督与考核 (20)第1章电子产品生产准备1.1 生产线的规划与布局生产线规划与布局是电子产品生产的关键环节,关系到生产效率、产品质量及生产成本。
《电子门铃巧制作》作业设计方案(第一课时)一、作业目标1. 使学生了解电子门铃的组成和基本工作原理。
2. 培养学生的动手实践能力,通过制作电子门铃,加深对电子技术应用的了解。
3. 增强学生的安全用电意识,学习基本的电路连接方法。
二、作业内容作业内容主要分为以下几个部分:1. 理论知识学习:- 向学生介绍电子门铃的基本构造,包括电池、电路板、按钮和铃音等部件。
- 讲解电流、电压和电阻等基础电学概念及其在电子门铃中的应用。
- 介绍安全用电的基本常识,如正确使用工具、避免直接触摸电路板等。
2. 材料准备:- 准备电子门铃制作所需材料,包括电路板、按钮开关、小型电池、铃音等。
- 准备必要的工具,如螺丝刀、焊台、电池夹等。
3. 电路组装与连接:- 指导学生按照图纸和说明书将电路板上的元件进行焊接组装。
- 学习并实践基本的电路连接方法,如串联和并联。
- 组装完成后,测试电路的连通性和门铃的响铃功能。
三、作业要求1. 学生需在家长或老师的陪同下进行操作,确保安全。
2. 学生在制作过程中应保持专注,按照图纸和说明书的步骤进行操作。
3. 电路板的焊接应牢固,不得出现虚焊或短路现象。
4. 组装完成后需进行功能测试,确保门铃能够正常响铃。
5. 作业完成后需将作品进行清洁整理,并妥善保管材料和工具。
四、作业评价作业评价主要从以下几个方面进行:1. 作品的完整性:检查电子门铃各部分是否齐全,无缺失。
2. 作品的质量:观察电路板的焊接情况,评估焊接质量及元件的稳固性。
3. 作品的功能性:测试门铃的响铃功能是否正常,铃声是否清晰。
4. 安全操作:评估学生在制作过程中是否遵守安全规定,是否有正确的用电意识。
五、作业反馈1. 教师需对每位学生的作品进行仔细检查,并给予相应的评价和指导建议。
2. 对于在制作过程中出现的问题,教师应及时给予解答和指导。
3. 对于优秀作品进行展示,鼓励学生在实践中不断进步。
4. 收集学生反馈意见,对课程内容和教学方法进行持续改进。
电子产品维修作业指导书一、概述本指导书旨在提供对电子产品维修作业的详细指导,帮助维修技术人员了解并正确操作维修电子产品的步骤和方法。
二、安全须知1. 维修及操作过程中,请确保工作场所安全,避免发生意外伤害;2. 维修电子产品前,请确保断开电源并拔下电源线,以免触电;3. 在维修过程中,避免使用尖锐工具,以免损坏电子产品及配件;4. 如遇陌生或较复杂的维修问题,请寻求专业技术人员协助。
三、维修工具及材料准备1. 电子产品维修工具:包括螺丝刀、电路板焊接工具、多用途测试仪器等;2. 维修所需材料:包括电子组件、焊锡丝、绝缘胶带等;3. 保养用品:包括清洁剂、刷子等。
四、维修步骤1. 故障分析与确认- 详细询问用户关于电子产品问题的描述,并尽可能获取有关故障现象的更多信息;- 检查电子产品是否能正常运行,并观察是否出现明显故障现象;- 利用测试仪器对电子产品进行初步检测,以确定故障原因。
2. 拆解维修- 将电子产品放置在整洁的工作台上,拆解时注意维修产品的结构和布局;- 使用正确的螺丝刀将各个部件逐步拆卸,并注意记录拆卸步骤;- 当需要焊接或更换电子组件时,确保使用正确的焊接工具和操作方法。
3. 故障诊断与修复- 检查电子产品内部电路板和元件,寻找明显损坏或破损的部分;- 利用多用途测试仪器对电子组件进行测试,以确定具体故障元件;- 针对故障元件进行修复或更换,注意操作细节及正确的焊接方法。
4. 组件组装与测试- 按照拆解时的步骤,逆序进行电子产品的组装;- 组装完成后,确保所有连接线路正确连接,并进行初步测试;- 如需调试,可使用专业测试仪器进行详细测试,确保无其他故障存在。
5. 故障修复报告- 在维修完成后,向用户提供详细的维修报告,包括故障原因和维修步骤;- 如有需要,提供额外的使用建议和注意事项。
五、维修注意事项1. 在维修过程中,阅读并理解相关产品的维修手册和规格说明书;2. 严格按照安全操作规程进行操作,避免电子产品被二次损坏;3. 注意维修环境的清洁和干燥,避免灰尘和湿气对电子产品造成影响;4. 注意个人的工作习惯和操作技巧,保证维修质量和效率;5. 及时记录维修过程中的关键步骤和操作细节,以备日后参考。
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材料科学基础参考答案材料科学基础第一次作业1.举例说明各种结合键的特点。
⑴金属键:电子共有化,无饱和性,无方向性,趋于形成低能量的密堆结构,金属受力变形时不会破坏金属键,良好的延展性,一般具有良好的导电和导热性。
⑵离子键:大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合,以离子为结合单元,无方向性,无饱和性,正负离子静电引力强,熔点和硬度均较高。
常温时良好的绝缘性,高温熔融状态时,呈现离子导电性。
⑶共价键:有方向性和饱和性,原子共用电子对,配位数比较小,结合牢固,具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点,导电能力差。
⑷范德瓦耳斯力:无方向性,无饱和性,包括静电力、诱导力和色散力。
结合较弱。
⑸氢键:极性分子键,存在于HF,H2O,NF3有方向性和饱和性,键能介于化学键和范德瓦尔斯力之间。
2.在立方晶体系的晶胞图中画出以下晶面和晶向:(1 0 2)、(1 1 -2)、(-2 1 -3),[1 1 0],[1 1 -1],[1 -2 0]和[-3 2 1]。
(213)3. 写出六方晶系的{1 1 -20},{1 0 -1 2}晶面族和<2 -1 -1 0>,<-1 0 1 1>晶向族中各等价晶面及等价晶向的具体指数。
{1120}的等价晶面:(1120)(2110)(1210)(1120)(2110)(1210){1012}的等价晶面:(1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112) (1012)(1102)(0112)(1012)(1102)(0112)2110<>的等价晶向:[2110][1210][1120][2110][1210][1120]1011<>的等价晶向:[1011][1101][0111][0111][1101][1011][1011][1101][0111][0111][1101][1011]4立方点阵的某一晶面(hkl )的面间距为M /,其中M 为一正整数,为晶格常数。
PCB板作业指导书作业指导书:PCB板制作流程一、概述PCB(Printed Circuit Board)板,即印刷电路板,是电子产品中必不可少的一个元件,用于搭建和连接电子器件之间的电路。
本指导书将介绍PCB板的制作流程,帮助读者了解PCB板的制作原理和步骤。
二、材料准备1. 基板:选择合适的基板材料,如玻璃纤维覆铜板(FR-4);2. 覆铜箔:覆盖在基板上,负责导电;3. 色漆层:覆盖在覆铜箔上,用于绝缘;4. 盖印:用于印刷电路图案;5. 化学物品:包括蚀刻剂、清洗剂、除锡剂等。
三、PCB板制作流程1. 设计电路图使用电子设计自动化(EDA)软件绘制电路图,按照电路需求连接元器件。
2. 展开PCB布局根据电路设计,使用电子布局自动化(ECAD)软件将电路图中的元器件展开布局,确定元器件的位置。
3. 生成PCB图案将展开后的PCB布局导入印制电路板(PCB)设计软件,生成PCB的图案。
4. 打样制作将生成的PCB图案导出到印刷文件(Gerber)中,并联系PCB制造商制作少量样品。
5. 检查样品收到样品后,检查PCB板上是否存在问题,如电路连通性、规格要求等。
6. 批量制作根据样品检查结果,确认无误后,与PCB制造商合作进行批量生产。
7. 蚀刻准备蚀刻设备和化学品。
根据PCB图案,将基板浸入蚀刻液中,将不需要的覆铜箔蚀刻掉,形成所需电路。
8. 清洗将蚀刻后的基板使用清洗剂清洗,去除残留的蚀刻液和其他杂质。
9. 除锡在需要焊接的区域,使用除锡剂去除覆铜箔上的锡层,以便后续焊接操作。
10. 涂胶将基板放入真空镀膜设备,涂布保护胶,以防止工作时发生短路。
11. 穿孔使用钻孔机对基板进行穿孔,以便安装元器件。
12. 安装元器件根据电路设计将元器件焊接到基板上,确保正确位置和方向。
13. 焊接使用焊接设备对元器件进行焊接,连接电路。
14. 清洗清洗已焊接的PCB板,去除焊接过程中产生的焊锡渣和其他污染物。
第2节半导体1.与导体相比,半导体有如下不同的特性.(1)导体中电流的载体(载流子)为自由电子,而半导体中电流的载体除自由电子外,还有“________”.(2)半导体的电阻率对掺入杂质非常________.通过控制半导体材料的__________,可以控制半导体材料的导电性能.(3)在一般情况下,导体的电阻率与温度成线性关系,即电阻率随温度升高而增大;半导体材料的电阻率与温度的关系则较为复杂,有些半导体材料对________、________非常敏感,外界温度、光照的微小改变都能使________迅速发生变化.2.在纯净的半导体材料中掺入不同的杂质,会形成不同类型的半导体,其中以__________导电为主的称为N型半导体,以________导电为主的称为P型半导体.把N型半导体与P 型半导体通过一定的技术手段结合在一起,可形成PN结,也就是一个半导体二极管,二极管具有________性,利用此特性可以将交流电变成直流电.将一层P型(或N型)半导体夹进两层N型(或P型)半导体之间可制成三极管,三极管具有____________或____________的作用.3.光敏电阻是利用半导体材料在光照条件下,其电阻率迅速________的特性制成的一种半导体器件.热敏电阻是利用半导体材料在温度变化时,其电阻率迅速________的特性而制成的半导体器件.4.发光二极管具有____________、________________、_________、________________、所发出的光中无________________,对人体无任何损害等特点.5.科学家研究发现,许多材料当其厚度、横截面的线度或其颗粒的线度在1~100 nm时,就会表现出十分奇特的力学、热学、磁学、光学、化学等性质.人们把特征尺寸在1~100 nm,并具有新特性的材料称为纳米材料.____________、____________、纳米机器人、纳米陶瓷、____________等是由纳米材料衍生出来的一些高科技产品.6.下列关于半导体、超导体的说法中,正确的是( )A.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可制作二极管B.半导体的导电性能良好,可制作远距离输电导线C.超导体的导电性能最好,可制作电炉丝D.超导体的电阻为零,没有实际用途7.关于光敏电阻,下列说法正确的是( )A.受到光照越强,电阻越小B.受到光照越弱,电阻越小C.它的电阻与光照强弱无关D.以上说法都不正确【概念规律练】知识点一半导体材料的特性1.半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质,以下关于其导电性能的说法正确的是( )A.半导体导电能力介于导体和绝缘体之间,性能稳定B.在极低的温度下,纯净的半导体像绝缘体一样不导电C.在较高温度时,半导体的导电性能会大大增强,甚至接近金属的导电性能D.半导体中掺入杂质后,其导电性能会减弱2.下列对晶体二极管单向导电性解释正确的是( )A.由于用作半导体材料的硅是一种单晶体,而单晶体具有各向异性,所以晶体二极管具有单向导电性B.由于在硅中掺入了少量的磷(或砷),使物质的组成发生变化所致C.由于硅中掺入三价元素硼后,缺少一个电子,多出一个带正电的空穴,而空穴不能自由移动,所以只靠电子定向移动导电,因此具有单向导电性D.由于晶体二极管由PN结组成,加正向电压时,N型半导体的电子受电场力作用而越过PN 结,形成电流,二极管导通;当加反向电压时,电子在电场力作用下很难越过PN结,因此表现出单向导电性知识点二光敏电阻和热敏电阻的特性3.如图1所示,图1R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度减弱时( )A.电压表的示数增大B.R2中电流增大C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大图2在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图2所示电路,定值电阻R1,半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),电容器C.当环境温度降低时( )A.电容器C的带电量增大B.电压表的读数增大C.电容器C两板间的电场强度减小D.R1消耗的功率增大知识点三纳米材料的性能5.下列认识正确的是( )A.纳米是一种尺寸很小的材料,是纳米材料的简称B.纳米技术就是重新排列原子而制造具有新分子结构的技术C.纳米是一个长度单位D.纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能6.纳米材料的奇特效应使纳米材料表现出不同于传统材料的良好性能,以下关于纳米材料的性能的说法中正确的是( )A.在力学性能方面,纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性B.在热学性能方面,纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多C.在电学性能方面,纳米金属在低温时会呈现超导电性D.在化学性能方面,纳米材料化学活性低,因此化学稳定性强1.影响半导体的导电性能的物理因素有( )A.温度 B.光照 C.纯净度 D.压力2.下列物体中,用到了半导体材料的是( )A.智能机器狗 B.白炽灯泡C.普通干电池 D.滑动变阻器3.图3所示的电子体温计根据流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用半导体( )A.良好的导电特性B.良好的绝缘特性C.电阻随温度变化而变化的特性D.电阻随光照变化而变化的特性4.图4有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图4所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是( )A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻5.图5半导体温度计是利用热敏电阻制造的.如图5所示,如果待测点的温度升高,那么( ) A.热敏电阻变大,灵敏电流表示数变大B.热敏电阻变大,灵敏电流表示数变小C.热敏电阻变小,灵敏电流表示数变大D.热敏电阻变小,灵敏电流表示数变小6.图6如图6所示的电路中,两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,LED为发光二极管(电流越大,发出的光越强),且R与LED相距不远,下列说法中正确的是( )A.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变7.图7如图7所示,定值电阻R1,负温度系数的热敏电阻,小灯泡L,当温度降低时( ) A.R1两端的电压增大B.电流表的示数增大C.小灯泡的亮度变强D.小灯泡的亮度变弱8.如图8所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R T为负温度系数热敏电阻,R为光敏电阻,闭合开关后,小灯泡L正常发光,由于环境条件改变(光照或温度),发现小灯泡亮度变暗,则引起小灯泡变暗的原因可能是( )图8A.温度不变,光照增强 B.温度升高,光照不变C.温度降低,光照增强 D.温度升高,光照减弱9.上海世博会场里很多的照明灯是LED灯,LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管.现在用的二极管主要是由下列哪种材料制成( )A.陶瓷材料 B.金属材料C.半导体材料 D.纳米材料题号123456789答案10.图9如图9所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻R 的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的中央.若用不透光的黑纸将R包裹起来,表针将向________(填“左”或“右”)转动;若用手电筒的光照射R,表针将向________(填“左”或“右”)转动.11.图10如图10所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻R T的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中央.若在R T上擦一些酒精,表针将如何摆动?若用吹风机将热风吹向电阻,表针将如何摆动?第2节半导体课前预习练1.(1)空穴(2)敏感杂质浓度(3)温度光照电阻率2.电子空穴单向导电放大信号开、关电流3.下降改变4.耗电量小可以用低压(6 V以下)直流电作为电源也可以用市电(220 V)作电源固体化、体积小紫外线和红外线5.太空电梯隐形飞机纳米涂料6.A7.A课堂探究练1.BC [半导体材料的导电性能受温度、光照及掺入杂质的影响,故A 错误.掺入杂质后半导体材料的导电性能会大大增强,故选项D 错误.]点评 半导体材料是一种新型微电子材料,其电阻率介于导体与绝缘体之间,但易受外在条件的影响.2.D [晶体二极管的单向导电性是由半导体中导电粒子能否在电场力作用下顺利通过PN 结所决定的.]3.BD [当光照减弱时,R 3的阻值增大则并联部分的阻值增大,进而并联部分的电压增大,流过R 2的电流I 2增大,B 正确.而且由于外电路的阻值变大,路端电压增大,D 正确;电路的总电阻增大,则干路电流I 干减小,由U R 1=I干R 1知,电压表的示数减小,A 错误.由I L=I 干-I 2知流过小灯泡的电流减小,则小灯泡的功率减小,C 错误.]点评 当照射光敏电阻的光增强时,光敏电阻的阻值减小;当光减弱时,阻值增大. 4.AB [当环境温度降低时,热敏电阻阻值变大,电路的总电阻变大,由I =ER 总知I 变小,又U =E -Ir ,则电压表的读数U 增大,B 正确;又由U 1=IR 1及P 1=I 2R 1可知U 1变小,R 1消耗的功率P 1变小,D 错误;电容器两板间的电压U 2=U -U 1,U 2变大,由场强E ′=U 2d,Q =CU 2可知Q 、E ′都增大,故A 正确,C 错误.]5.BCD [纳米是一个长度单位,1 nm =10-9m ,俗话说:“纳米不是米,蓝牙不是牙”.它比一般的分子、原子要大,纳米材料是对分子、原子进行重新排列而得到的材料,它具有很多特性.综上所述,B 、C 、D 正确.]6.AB [纳米材料具有良好的性能,在力学性能方面,纳米材料具有高强、高硬和良好的塑性,A 正确.在热学性能方面,纳米超细微粒的熔点比常规粉体低得多,B 正确.在电学性能方面,纳米材料在低温时会呈现电绝缘性;而在化学性能方面,纳米材料具有相当高的化学活性,故选项C 、D 错误.]点评 (1)力学性能:高强、高硬和良好塑性 (2)热学性能:熔点较低(3)电学性能:低温时会呈现电绝缘性 (4)化学性能:具有相当高的化学活性 课后巩固练 1.ABC 2.A 3.C4.AC [热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化.]5.C6.A7.C8.AC [由题图可知,当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时,小灯泡L都会变暗,结合光敏电阻特性可知,A项正确,B项错误;若光敏电阻阻值减小的同时,热敏电阻的阻值增大,小灯泡L也会变暗,C项正确;若热敏电阻减小,光敏电阻增大,则小灯泡变亮.D 项错误.]9.C10.左右解析光敏电阻受光照越强,电阻越小,所以将R用不透光的黑纸包起来,电阻增大,指针左偏;若用手电筒的光照射R,电阻减小,指针右偏.11.见解析解析由于酒精蒸发,热敏电阻R T温度降低,电阻值增大,指针应向左偏;用吹风机将热风吹向电阻,电阻R T温度升高,电阻值减小,指针将向右偏.。
电子料作业指导书电子料作业指导书:一、前言电子料作业指导书是为了帮助学生理解并正确完成电子料作业而编写的指南。
本指导书旨在提供必要的背景知识、详细的步骤说明和注意事项,帮助学生顺利完成作业。
二、背景知识1. 电子料定义:电子料指的是用于制造电子产品的材料,包括电路板、电子元器件、电子接插件等。
2. 电子料分类:根据功能和特性,电子料可以分为导电材料、绝缘材料、封装材料等。
3. 电子料特点:电子料需要具备导电性、绝缘性、稳定性等特点,以保障电子产品的性能和可靠性。
三、作业步骤1. 确定作业要求:仔细阅读作业要求,了解要求完成的电子料作业内容及截止日期。
2. 收集必要材料:根据作业要求,收集所需的电子料样品、工具及其他相关材料。
3. 研究电子料特性:针对所选电子料,进行相关研究,了解其特性、用途及最佳使用条件。
4. 电子料正确处理:根据安全操作规程,正确处理和包装电子料,确保其完整性和安全性。
5. 作业实践:根据作业要求,进行实际操作,测试电子料的功能和性能。
6. 完成作业报告:根据作业要求,撰写作业报告,包括电子料的选取原因、实践过程以及测试结果等。
7. 作业检查与提交:仔细检查作业报告的内容,确保没有遗漏和错误,然后按要求提交作业。
四、注意事项1. 安全第一:在操作过程中,务必遵守安全操作规程,注意个人安全和材料安全。
2. 严格遵循作业要求:确保作业内容与要求一致,避免错误。
3. 保持环境整洁和设备完好:在操作电子料时,保持工作环境整洁,设备和工具完好无损。
4. 注意保存和保管电子料:正确保存和保管电子料样品,防止其损失或污损。
5. 尊重知识产权:在作业过程中,尊重他人的知识产权,慎重引用他人的观点和实验结果。
五、总结电子料作业是培养学生综合运用电子学知识和实际操作能力的重要环节。
通过本指导书,希望学生能够掌握电子料的基本知识和操作技能,顺利完成作业。
同时,提醒学生注意安全和环境保护,并尊重他人的知识产权。
电子装配作业指导书一、作业简介本作业指导书旨在为学生提供电子装配作业的指导,帮助学生正确、高效地完成电子装配任务。
本指导书将详细介绍所需材料、工具、步骤以及注意事项,以确保学生能够顺利完成装配工作。
二、所需材料及工具1. 材料:- 电路板- 电子元件(如电阻、电容、电感等)- 连接线2. 工具:- 钳子- 镊子- 手持焊接烙铁- 电烙铁支架- 镀锡剂- 水洗剂- 插座针脚整形器- 手持式电动螺丝刀- 电线剥线钳三、装配步骤1. 准备工作- 根据电路原理图,核对电子元件清单,并确保所需元件齐全。
- 准备工作台,并确保工作环境整洁。
- 将所需工具放置在工作台上,方便使用。
2. 元件安装- 将电路板放置在工作台上,确保正面朝上。
- 根据电路原理图和电子元件清单,选择正确的元件并将其插入对应的位置。
注意检查元件的极性,如电解电容等极性元件的正负极方向。
- 使用钳子和镊子进行安装,确保元件插入牢固且位置准确。
3. 焊接连接- 使用手持焊接烙铁加热,烙铁温度适宜为280℃-320℃。
- 在需要焊接的元件引脚上涂抹适量的镀锡剂,帮助提高焊接质量。
- 使用烙铁逐一焊接元件引脚。
在焊接时,烙铁和元件引脚的接触时间不超过3秒钟,以避免元件热损坏。
- 确保焊接的焊点光亮、饱满,并无冷焊、虚焊等问题。
4. 连接线焊接- 根据电路原理图和电子元件清单,确定需要连接的引脚。
- 在需要连接的引脚上涂抹适量的镀锡剂。
- 使用烙铁逐一焊接连接线。
焊接时应确保连接线与引脚之间紧密贴合,焊点光亮饱满。
5. 检查和测试- 检查焊接点是否牢固,无冷焊、虚焊等问题。
- 使用插座针脚整形器对焊接完成的电子元件进行整形,确保针脚对齐整齐。
- 使用电线剥线钳对需要插入的连接线进行剥线处理,确保裸露出的导线长度适宜。
- 使用手持式电动螺丝刀对需要固定的螺丝进行紧固。
- 使用测试仪器对装配好的电路板进行电气功能测试。
四、注意事项1. 工作环境和工具要保持干燥,以免影响元件和焊接质量。
.填空练习:1、信息、和是现代人类社会赖以生存和发展的三大支柱。
2、晶体的宏观特性除了自范性、均一性、稳定性外,还具有和,晶体的这些宏观特性是由晶体内部结构的周期性决定的。
3、如果晶体由完全相同的一种粒子组成,而粒子可被看作小圆球,则这些全同的小圆球最紧密的堆积称为,其配位数最大,为。
4、常见的点缺陷除了空位,还包括和。
5、实际晶体中存在各式各样的缺陷,其微观缺陷包括点缺陷、和。
6、晶体中粒子的扩散可归纳为两种典型的形式,即扩散和扩散。
7、在半导体电子器件的制作中所使用的扩散方式主要有两种类型,即恒定表面源扩散和。
8、线缺陷主要指位错,位错有两种基本类型,即和。
9、任何物质,只要存在载流子,就可以在电场作用下产生导电电流。
按导电载流子的种类,电子材料的电导可分为和。
10、电介质在电场的作用下产生感应电荷的现象,称之为。
11、克劳修斯-莫索蒂方程建立了可测物理量εr(宏观量)与质点极化率α(微观量)之间的关系,其方程表达式为。
12、复介电常数的表达式为,复介电常数的虚部表示。
13、介质的特性都是指在一定的电场强度范围内的材料特性,当电场强度超过某一临界时,介质由介电状态变为导电状态,这种现象称为,相应的临界电场强度称为。
14、在较强的交变电场作用下,铁电体的极化强度P随外电场呈非线性变化,而且在一定的温度范围内,极化强度P呈现出滞后现象,这个P—E回线就称为。
15、温度变化引起材料中自发极化改变、表面产生净电荷的现象称为。
16、铁磁体在很弱的外加磁场作用下能显示出强磁性,这是由于铁磁体内部存在着自发磁化的小区域的缘故。
17、在较强的交变磁场作用下,铁磁体的磁感应强度B随外磁场呈非线性变化,而且磁感应强度B呈现出滞后现象,这个B—H回线就称为。
18、增益系数g的物理意义是。
19、吸收系数α的物理意义是。
20、根据半导体材料的禁带宽度可算出相应的本征吸收长波限。
如硅材料的禁带宽度为1.12eV,则吸收波长限等于,GaAs的禁带宽度为1.43eV,则吸收波长限等于。
作业1答案1. 平壁的厚度为δ,两表面温度分别为t 1和t 2,且t 1>t 2。
平壁材料之导热系数与温度的关系呈线性,即()01t λλβ=+。
试求热流密度和壁内温度分布的表达式。
解:由傅立叶定律 ()01dt dt t dx dxϕλλβ=−=−+()01dx t dt ϕλβ∴=−+两边积分 ()21001t t dx t dt δϕλβ=−+⎰⎰()()22021212t t t t βϕδλ⎡⎤=−−+−⎢⎥⎣⎦()2012121W/m 2t t t t λϕβδ+⎛⎫⎡⎤∴=+− ⎪⎣⎦⎝⎭由 ()1001xtt dx t dt ϕλβ=−+⎰⎰得 2211022x t t t t ϕββλ⎛⎫⎛⎫=+−+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭解出[]1t β= ℃ 2. 考虑一个尺寸为10mm ×10mm ×0.7mm 的硅片,散热量为20W 。
电路印制在硅片的背面,硅片所有的热量传递给正面,经由正面散出。
如果硅的导热系数为125W/(m ·℃),硅片背面与正面的温度差为多少? 解:硅片的导热热阻 30.7100.056 [/W]1250.010.01t R A δλ−⨯===⨯⨯℃则硅片背面与正面的温差为:200.056 1.12 []t t R ∆=Φ⋅=⨯=℃3. 蒸汽管道的外直径为30mm ,准备包两层厚度均为15mm 的不同材料的热绝缘层。
第一种材料的导热系数λ1=0.04W/(m ·℃),第二种材料的导热系数λ2=0.1W/(m ·℃)。
若温差一定,试问从减少热损失的观点看下列两种方案:⑴第一种材料在里层,第二种材料在外层;⑵第二种材料在里层,第一种材料在外层。
哪一种好?为什么? 解:方案⑴的单位管长热损失:12312111ln ln 21160190ln ln 20.04300.1603.4l a b td d d d tt ϕπλλπ∆=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∆=⎛⎫+⎪⎝⎭∆=方案⑵的单位管长热损失:22312111ln ln 21160190ln ln 20.1300.04602.72l b a td d d d tt ϕπλλπ∆=⎛⎫+ ⎪⎝⎭∆=⎛⎫+⎪⎝⎭∆=21 3.41.252.72l l ϕϕ== ∴方案⑴的热损失小,故方案⑴好。
1.金属、半导体、绝缘体是如何区分的?答:它们分为良导体电阻率ρ≤10-6Ω×m ,绝缘体电阻率ρ≈1012—1022Ω×m ,介于这两者之间的半导。
2.常见的半导体材料有哪些?列出三种以上 答:,硅 锗 砷化镓 3.从能带理论解释半导体材料的导电性,并说明其与导体和半导体的不同点。
答:半导体价带被电子填满,而导带被空穴填满。
受到激发时,电子能够从导带的低能级跃迁到高能级,形成导电现象。
导体价带被填满,而最外层电子为自由电子,填充导带,且金属的禁带宽度小于半导体的,因此电子可以从能级比较低的导带跃迁到能级比较高的导带,形成导电现象。
4.什么是本征半导体?什么是掺杂半导体?各有什么特点? 答:本征半导体即不含任何杂质的纯净半导体,其纯度在99.999999%以上。
特点:价电子不易挣脱原子核束缚而成为自由电子,本征半导体导电能力较差,空穴与电子是成对出现。
当半导体被掺入杂质时,半导体变成非本征的,也称杂质半导体,特点:半导体导电性大大增强。
5.请以硅为例,叙述本征半导体的导电过程答:从外界获得能量,价电子就会挣脱共价键的束缚成为自由电子,在共价键中留下一个 “空穴”。
同时,这个自由电子又会去填补其它空穴。
电子填补空穴的运动相当于带正电荷的空穴在运动。
空穴越多,半导体的载流子数目就越多,因此形成的电流就越大。
6.掺杂半导体根据掺杂类型不同又分为哪两种? 答:N 型半导体与P 型型半导体。
7.什么是p 型半导体?什么是n 型半导体?答:在本征半导体中加入5价元素如磷形成n 型半导体,电子导电为主。
如果加入3价元素如硼形成p 型半导体,以空穴导电为主。
8.p 型与n 型半导体杂质能级分布是什么样的?答:P 型半导体的杂质能级靠近价带,n 型半导体的杂质能级靠近导带,非简并半导体其杂质能级位于导带和价带之间。
9.pn 结是如何形成的?它的V-I 特性是怎样的?答: p 型半导体和n 型半导体接触后,N 区的电子要向P 区扩散,而P 的空穴也要向N 区扩散,两种半导体交界处两边的载流子减少,而剩下不可移动的杂质离子形成空间电荷区,形成内建电场阻止载流子继续扩散,达到动态平衡形成Pn 结。
电子产品组装作业指导书一、概述本作业指导书旨在向操作人员提供关于电子产品组装的详细指导和步骤,以确保电子产品的正确组装和高质量完成。
二、工具和材料准备1. 扳手2. 螺丝刀(大小不同的十字和平头螺丝刀)3. 静电手套4. 电子组件(参考清单)三、组装步骤1. 准备工作a) 确保操作环境干净、整洁,并远离静电、尘埃和湿气等可能对电子产品造成损害的因素。
b) 穿戴静电手套,以避免静电对电子元件的损坏。
c) 准备好所需的工具和材料。
2. 拆包a) 将包装打开,将电子产品取出。
b) 检查所有组件是否齐全,确保没有遗漏或损坏。
3. 组装主体部分a) 根据产品说明书,将各个组件进行正确的连接。
b) 使用螺丝刀和扳手,将螺丝和螺母紧固好。
c) 仔细检查组装是否牢固,无松动的部分。
4. 连接电源a) 根据产品说明书,找到电源接口,将电源线正确连接。
b) 确保电源连接稳固,不会松脱。
5. 软件设置a) 打开电子产品,按照说明书中的步骤进行软件设置。
b) 确保软件设置正确,所有功能正常运行。
6. 测试和调试a) 对每个功能进行测试,确保一切功能正常运作。
b) 如有问题或不正常的现象,进行排查和调试。
7. 完成a) 经过测试和调试确认一切正常后,将电子产品整理好,并根据要求包装。
b) 操作结束,整理工作环境。
四、注意事项1. 在整个组装过程中,务必避免静电的产生和传导,以免对电子元件造成损害。
2. 组装时请仔细研究产品说明书,确保正确连接各个组件。
3. 严禁随意更换组件或进行擅自设计,以免影响产品的性能和质量。
4. 如遇到不正常现象或问题,请及时停止操作并联系相关人员处理。
五、总结本作业指导书提供了电子产品组装的详细指导和步骤,操作人员在组装过程中应严格按照指导书的要求进行,以确保电子产品的正确组装和高质量完成。
同时,要注意遵守安全操作规范,保证操作环境的整洁和干净,避免静电和其他损害因素的影响,确保组装过程的安全和顺利进行。
填空题:1. 电子陶瓷的显微结构是指________ 的陶瓷内部的组织结构,包括________、________、________等的大小与分布。
2. BaTiO3晶体存在的同质异晶相有________ 、________ 、________ 、________ 。
3. 金属导热的主要机制是通过________的运动来迅速实现热量的交换;电介质材料的热传导机理是由_______________来实现的。
5. BaTiO3陶瓷的半导化方法有:________、________、________。
7. 晶体中常见的点缺陷有:________、________、________;常见的电子缺陷有:________、________。
8. 金属与半导体的接触形式有________、________、________。
9. BaTiO3陶瓷的半导化方法有:________、________、________。
10.影响Ⅰ类瓷具有零、正、负温度系数的内在因素有________、________。
11. 产生磁场的方式有________和________。
12 金属磁性材料按磁性能特点分,主要有________、________、________ 和________。
13. 从实用的观点出发,磁性材料可以分为以下几类:________、________、________和________;14. 一般来讲,技术磁化过程存在两种磁化机制,分别为________ 和________ 。
15. 金属永磁材料高矫顽力机理主要有________ 、________ 、________ 和________ 。
16. 磁性材料材料在交变磁场中产生能量损耗,称为________ 。
磁损耗包括三个方面________ 、________ 和________ 。
17. 磁性材料在被磁化时,随磁化状态的改变而发生弹性形变的现象,称为________。
18. 铁氧体材料按其晶体结构分为________、________ 和________ 铁氧体。
19. 绝大多数铁氧体其导电特性属于________,其电阻率随温度的升高按指数规律________。
20. 六角晶系铁氧体的磁晶各向异性可以出现三种类型:________、________和________。
问答题:1. 什么是电畴?什么是压电效应?什么是铁电陶瓷?电畴:晶体内部在退极化电场的作用下,就会分裂出一系列自发极化方向不同的小区域,使其各自所建立的退极化电场互相补偿,直到整个晶体对内、对外均不呈现电场为止。
这些由自发极化方向相同的晶胞所组成的小区域便称为电畴,分隔相邻电畴的界面称为畴壁。
压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后,它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。
相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应。
铁电陶瓷:主晶相为铁电体的陶瓷材料。
某些电介质可自发极化,在外电场作用下自发极化能重新取向的现象称铁电效应,具有这种性能的陶瓷称铁电陶瓷。
铁电陶瓷具有电滞回线和居里温度。
2. 含钛陶瓷中钛离子易变价,在配方及工艺上可采取哪些措施来防止?(1)采用氧化气氛烧结,抑制还原;(2)降低烧结温度,抑制高温失氧;(3)在低于烧结温度20 ~ 40o C,在强氧化气氛中回炉;(4)掺入低价杂质,抑制高价杂质;(5)加入La2O3等稀土氧化物:改善电化学老化特性;(6)加入ZrO2:阻挡电子定向移动,阻碍Ti4+变价。
3. 含钛陶瓷常常出现瓷体“黑心”现象,试提出解决方案?从改善工艺出发:(1)采用氧化气氛烧结,抑制还原;(2)降低烧结温度,抑制高温失氧;(3)在低于烧结温度20 ~ 40o C,在强氧化气氛中回炉;(4)掺入低价杂质,抑制高价杂质;(5)加入La2O3等稀土氧化物:改善电化学老化特性。
(6)加入ZrO2:阻挡电子定向移动,阻碍Ti4+变价。
从窑炉操作角度出发,可从以下各方面进行。
首先,要在600~650℃之间,充分氧化,使有机物有效地燃烧,因为在800~850℃之间,釉已开始熔化,坯体也有部分开始玻化,其结果会阻止气体从坯体内排出。
因此,在预热带应负压操作,以使其充分反应,让气体排出。
为了留出足够的时间进行氧化分解反应,在保证不致引起预热开裂问题的前提下,可加快预热带前段的升温速率,供给充足的空气,以保证强氧化气氛,尤其是在预热带后段,空气可直接在烧成带之前吹入窑内,同时可冷却来自该带的热气,使800~850℃升温平缓,并使窑内呈强氧化气氛,可有效消除陶瓷黑心缺陷。
4. 电容器的分类及其各自的特点?(1)按结构分类:固定电容器、可变电容器和微调电容器。
(2)按电解质分类:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等。
(3)按用途分类:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。
陶瓷电容器的分类I类(高频瓷):介电常数较小,介电损耗小,介电常数温度系数小(系列化);II类(低频瓷):介电常数高,介电损耗较大,介电常数温度系数较大;III类(半导体电容器瓷):介电常数超高,晶粒半导化,晶界绝缘化。
5. 压电陶瓷为什么要进行预极化?如何进行预极化对于铁电陶瓷来说,各个晶粒都有较强的压电效应。
但由于晶粒和电畴分布无一定规则,各方向几率相同,使宏观极化强度为零,对外不显示压电效应,故必须经过人工预极化,使宏观极化强度不为零,对外才能显示压电效应。
在涂有电极的铁电陶瓷两面加上直流电场进行预极化。
6. 固溶体的分类及影响固溶度的因素。
根据外来组元在主晶相中所处位置:可分为置换固溶体和间隙固溶体。
根据外来组元在主晶相中的固溶度:可分为连续型(无限型)固溶体和有限型固溶体。
置换固溶体:溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。
间隙固溶体:溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称间隙固溶体。
有限固溶体:包括不连续固溶体、部分互溶固溶体,其固溶度小于100%。
无限固溶体:包括连续固溶体、完全互溶固溶体,是由两个(或多个)晶体结构相同的组元形成的,任一组元的成分范围均为0~100%。
固溶体影响因素(1)晶体结构:晶格类型相同是形成无限固溶体的必要条件,晶格类型差别愈大,固溶度愈低;(2)原子或离子尺寸:以r1和r2分别代表半径大和半径小的溶剂(主晶相)或溶质(杂质)原子(或离子)的半径,(r1-r2)/r1 < 15%,形成无限固溶体;15% < r1-r2)/r1 < 40%,有限固溶体;(r1-r2)/r1 > 40%,非固溶体;(3)电价因素:离子价相同或离子价态和相同,可形成连续固溶体,电负性相近有利于固溶体的形成,电负性差别大趋向生成化合物;(4)离子类型和键性:化学键性质相近,即取代前后离子周围离子间键性相近,容易形成固溶体。
(5)温度7. 影响稀土永磁材料磁稳定性的因素有哪些?要提高稳定性需采取哪些措施?稳定性一般包括磁场稳定性、温度稳定性和时间稳定性等。
其中温度的影响为主要因素。
具体的措施:(1)选择高的Hc,高θf配方,并可添加有益杂质;(2)利用不同系列合金,正负温度等效互相补偿来提高稳定性;(3)时效处理,进行人工老化(时效温度比工作温度高30~50摄氏度);(4)温度循环处理,在比工作温度范围宽的温度,反复循环多次;(5)交流退磁处理,在比干扰场稍大的交流磁场中退磁;(6)正确选择永磁体的工作点;(7)利用热磁合金进行外补偿,可以提高温度稳定性;(8)对于稀土永磁材料除了上述措施外还可采用如下措施:提高合金本身的耐蚀性;磁体表面形成保护膜;降低环境温度。
8. 如何降低软磁铁氧体在高、低场应用条件下的磁滞损耗?磁滞损耗是指软磁材料在交变场中存在不可逆磁化而形成磁滞回线所引起的被材料吸收掉的功率。
在低场下主要是防止不可逆磁化过程的产生。
主要从以下两方面考虑:①与提高磁导率的方法一致,但要注意不可逆磁化的出现;②但主要采用不提高磁导率不一样的方法,如:晶粒细小、完整、均匀;晶界相对较厚,气孔少。
在高场下加速不可逆磁化的发生,使磁滞回线面积减小。
①配方原则:k1→0,ls →0原料要求纯,活性好,与提高磁导率的方法一致(高μ材料);②工艺原则:高密度,较大晶粒,均匀,完整,无异相掺杂,内应力小;晶界薄而整齐,气孔少;与高Bs材料基本一致。
9. 对于磁性材料在高频下的应用,我们经常要关注的一个性能指标:截止频率。
请问何为截止频率?由于软磁材料畴壁共振及自然共振的影响,使软磁材料的磁导率实部值下降到起始值的一半且磁导率的虚部达到峰值时的频率,称为截止频率fr。
10. 非晶磁性材料的性能特点有哪些?(1)TM非晶合金可形成一系列性能优良的软磁材料;直流损耗较小;(2)由于原子无序造成的电子散射,有很高的电阻率(100-200 Wm▪cm),适合高频应用,具有低的涡流损耗;(3)没有宏观的磁晶各向异性(残留的各向异性主要是由内应力产生);(4)没有微观结构的不连续(晶界或沉淀物)可供磁畴壁的钉扎;(5)非晶材料具有特别好的机械性能,如高强度、高硬度和高延展性;(6)抗化学腐蚀能力极好,几乎不受酸、碱所腐蚀;(7)抗g射线及中子等辐射能力强,在火箭、宇航、核反应等技术领域中很适用。