第一篇:電子元器件與電路基礎試題
電子元器件與電路基礎試題
一、填空題:(20分,每空1分)
1、通常將三極管的輸出特性曲線分為()、()和()。
2、基爾霍夫第一定律指的是(),第二定律指的是()。
3、晶閘管又稱(),對于金屬封裝的單向晶閘管,螺栓一端為(),較細的引線端為(),較粗的引線端為()。
4、雙向晶閘管的主要技術參數(shù)包括()、()、()、()。
5、場效晶體管按結構分為()、()。
6、固態(tài)繼電器,簡稱(),是由()、()、()組成的無觸電開關。
7、光電耦合器是一種()轉換的器件。
二、單項選擇題:(每題1分,共10分)1.電容器上面標示為107,容量應該是()
A.10μF
B.100μF
C.1000μF
2.兩個容值相同的電容器串聯(lián)和并聯(lián)使用容值有什么不同?()A.串聯(lián)容量變小,并聯(lián)容量變大
B.串聯(lián)容量變大,并聯(lián)容量變小 C.串聯(lián)容量變小,并聯(lián)容量變小
D.串聯(lián)容量變大,并聯(lián)容量變大
3、瓷介電容471、103、104請指出最大容量的電容?()A.471
B.103
C.104 4、4環(huán)色環(huán)電阻第四環(huán)顏色是銀色,對應的誤差多少?()A.5%
B.10%
C.15%
5、低壓小功率三極管條件下最關鍵的參數(shù)是。()A.放大系數(shù)β值
B.最大耗散功率Pcm
C.穿透電流Iceo
6、一個電源變壓器輸入電壓為220V,初級的線圈匝數(shù)為3500匝,輸出電壓為12V請問次級線圈的匝數(shù)是:()A.235匝
B.150匝
C.191匝
7、貼片電阻的阻值為5.1K,那么上面的標號應該為()A.511
B.512
C.513
8、貼片電阻的封裝是:()A.0805
B.SOT-23
C.TO-92
9、如何判斷發(fā)光二極管的管腳極性?()A.發(fā)光二極管的長腳為正極
B.發(fā)光二極管的長腳為負極 C.有的二極管有環(huán)狀標志的一端是正極
10、三極管硅管的導通電壓為()A.0.6V
B.0.2V
C.0.3V
三、判斷題:(20分,每題2分)
1、穩(wěn)壓二極管代換時只要穩(wěn)定電壓值相同即可代換。()
2、在RLC諧振電路中,諧振頻率f僅由電路參數(shù)L和C決定,與電阻R的大小無關。()
3、測量二極管時要使用萬用表的R×10K擋。()
4、HDMI接口是新一代的多媒體接口,又稱高清一線通。()
5、對于金屬封裝螺栓型雙向晶閘管,螺栓一端為控制極G。()
6、場效晶體管按導電方式分為N溝道和P溝道。()
7、低頻扼流線圈在電路中的作用是“阻高頻通低頻”。()
8、在本征半導體中摻入適量的三價元素,就形成P型半導體。()
9、用萬用表不同擋位測量二極管時顯示不同數(shù)值,說明二極管已壞。()
10、塑料封裝穩(wěn)壓二極管上印有色環(huán)標記的一端為負極。()四.多項選擇題:(每題3分,共30分)
1、三極管的主要幾個參數(shù)是什么?()
A.直流放大系數(shù)β值。
B.穿透電流Iceo。
C.集電極最大允許電流Icm D.集電極一發(fā)射擊穿電壓Vceo;E.集電極最大耗散功率Pcm。
2、下列哪些是電聲器件?()
A.揚聲器、B.耳機
C.話筒
D.壓電陶瓷片
3、如何辨認極性電解電容的引腳極性?()A.長腳為正,短腳為負。
B.長腳為負,短腳為正 C.多數(shù)極性電容將負極引在封裝皮上,相應的引腳即為負極 D.多數(shù)極性電容將正極引在封裝皮上,相應的引腳即正負極
4、電阻在電子電路中的基本作用是什么?()
A.能夠限制電流的大小。
B.能夠限制電阻的大小。
C.分配所需的電壓 D.分配所需的電流。
5、選擇電阻器要注意哪兩個參數(shù)?()
A.標稱電阻值
B.標稱電壓
C.標稱電流
D.標稱功率
6、電容有什么作用?()
A.具有儲存電荷的能力。
B.在電路中起“通交流,阻直流 C.通高頻,阻低頻。
D.通低頻,阻高頻。
7、如何用數(shù)字萬用表判斷常用硅三極管的類型?()A.用內(nèi)電源大于9V的R×1K萬用表找到固定一個表筆按一個電極,另一表筆分別觸碰其余兩個管腳均能導通的狀態(tài),若是紅表筆固定接那個電極則為PNP型三極管
B.用內(nèi)電源大于9V的R×1K萬用表找到固定一個表筆按一個電極,另一表筆分別觸碰其余兩個管腳均能導通的狀態(tài),若為黑表筆固定接那個電極則為NPN型。
C.用內(nèi)電源大于9V的R×1K萬用表找到固定一個表筆按一個電極,另一表筆分別觸碰其余兩個管腳均能導通的狀態(tài),若是黑表筆固定接那個電極則為PNP型三極管
D.用內(nèi)電源大于9V的R×1K萬用表找到固定一個表筆按一個電極,另一表筆分別觸碰其余兩個管腳均能導通的狀態(tài),若為紅表筆固定接那個電極則為NPN型
8、帶電滅火時,應選用()滅火器 A、1211滅火器
B、干粉滅火器
C、泡沫滅火器
D、二氧化碳滅火器
9、在進行觸電現(xiàn)場急救時,應注意()
A.將觸電人員身上妨礙呼吸的衣服全部解開
B.迅速將口中的假牙取出
C.打強心針
D.潑冷水讓其清醒
10、單向晶閘管維持導通的條件是()
A、陽極電位高于陰極電位
B、陰極電位高于陽極電位
C、陽極電流大于維持電流
D、陽極電流小于維持電流
五、問答題:(共20分)
1、如何判斷三極管的類型和引腳?(6分)
2、場效晶體管與三極管在電氣特性方面的主要區(qū)別是什么?(7分)
3、如何判斷單向晶閘管質(zhì)量?(7分)
電子元器件與電路基礎試題答案
一、填空題
1、截止區(qū)、放大區(qū)、飽和區(qū)
2、在任一時刻,通過電路中任一節(jié)點的電流代數(shù)和恒等于零、對電路中的任一閉合回路,各電阻上電壓降的代數(shù)和等于各電源電動勢的代數(shù)和
3、可控硅、陽極A、控制極G、陰極K
4、通態(tài)電流、斷態(tài)重復峰值電壓、通態(tài)峰值電壓、控制極觸發(fā)電壓
5、結型、絕緣柵型
6、SSR、微電子電路、分立電子器件、電力電子功率器件
7、電-光-電
二、單項選擇題:BACBA
CBAAA
三、判斷題:×√×√×
××√×√
四.多項選擇題:
1、ABCDE
2、ABCD
3、AC
4、AC
5、AD
6、ABC
7、CD
8、ACD
9、AB
10、AC
第二篇:國家電子基礎材料和關鍵元器件十二五
國家電子基礎材料和關鍵元器件“十二五”規(guī)劃
前 言
電子材料和元器件是電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,處于電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的前端,是通信、計算機及網(wǎng)絡、數(shù)字音視頻等系統(tǒng)和終端產(chǎn)品發(fā)展的基礎,對于電子信息產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新和做大做強有著重要的支撐作用。
為全面科學地總結“十一五”的發(fā)展經(jīng)驗,明確“十二五”期間我國電子基礎材料和關鍵元器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,確保產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,根據(jù)《工業(yè)轉型升級“十二五”規(guī)劃》、《信息產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,制定本規(guī)劃。
本規(guī)劃涉及電子材料、電子元件、電子器件三大行業(yè)中的基礎材料和關鍵元器件,是“十二五”期間我國電子基礎材料和關鍵元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導性文件,以及加強行業(yè)管理、組織實施重大工程的重要依據(jù)。
一、“十一五”產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧
(一)產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長
我國電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)在“十一五”期間產(chǎn)量、銷售額、進出口總額都有較大幅度提升,增強了我國作為基礎電子生產(chǎn)大國的地位。雖然其間受國際金融危機沖擊,產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷小幅調(diào)整,但總體發(fā)展穩(wěn)定。2010年,在國內(nèi)行業(yè)整體增長特別是新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的帶動下,行業(yè)恢復發(fā)展到歷史最高水平。
“十一五”期間,我國電子材料行業(yè)銷售收入從2005年的540億元增長至1730億元,年均增長率26%;電子元器件銷售收入年均增長率16%,從2005年的6100億元增長到超過13000億元,其中印制電路銷售收入1230億元,化學與物理電源銷售收入2978億元,顯示器件銷售收入380億元。
(二)企業(yè)實力進一步增強
隨著“大公司”戰(zhàn)略的深入,我國已初步建立起一批具有自主創(chuàng)新能力、具備國際競爭力的電子材料和元器件大公司。在某些專業(yè)領域,已經(jīng)具有相當強的實力,不論是產(chǎn)品產(chǎn)量還是質(zhì)量,都位居世界前列。
近10年來,我國電子元件百強企業(yè)的銷售收入總額增長2.84倍,年平均增長率為12.32%。2010年,我國電子元件百強企業(yè)共完成銷售收入1544.9億元,實現(xiàn)利潤總額139.58億元,出口創(chuàng)匯55.83億美元。2010年元件百強企業(yè)中,有39家企業(yè)的銷售收入超過10億元,有7家企業(yè)的銷售收入超過50億元?!笆晃濉逼陂g我國印制電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過日本和美國成為世界第一大生產(chǎn)國,2010年,我國印制電路百強企業(yè)平均銷售額超過8.26億元,合計規(guī)模占全國總量60%,年均增長超過15%。
民營電子材料和元器件企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量在“十一五”期間飛速發(fā)展,“十一五”末,民營企業(yè)數(shù)量占全行業(yè)的48%,銷售收入占全行業(yè)的30%,上繳稅金占全行業(yè)的47%,上市公司逐年增多。
(三)生產(chǎn)技術水平持續(xù)提升
“十一五”期間,國產(chǎn)電子材料配套能力顯著提高,在硅材料、半導體照明材料、電子陶瓷材料等領域技術水平進步顯著。在最能代表行業(yè)發(fā)展水平的硅材料上,國內(nèi)產(chǎn)品水平有了大幅的提升,已建成了年產(chǎn)12萬片的12英寸硅片中試線,12英寸摻氮直拉硅單晶拋光片也可以小批量生產(chǎn),標志著我國電子材料技術正逐步進入國際先進水平行列。
“十一五”期間,我國電子材料和元器件生產(chǎn)技術水平持續(xù)提升,重點產(chǎn)品本地化率大幅提高?!笆晃濉背跗?,我國光纖預制棒完全依賴進口;“十一五”末,我國光纖預制棒總產(chǎn)量達700噸,已占國內(nèi)使用總量的30%。國內(nèi)印制電路技術由傳統(tǒng)單、雙面生產(chǎn)技術向高多層、高密度互聯(lián)板(HDI)方向邁進,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)掌握先進的HDI生產(chǎn)技術,主要產(chǎn)品產(chǎn)量、銷售額的絕對量已經(jīng)由傳統(tǒng)多層板向高多層乃至20層以上提升。
第6代及以上高世代液晶面板生產(chǎn)線建成并量產(chǎn),扭轉了我國大尺寸電視用液晶面板完全依賴進口的被動局面,標志著我國平板顯示產(chǎn)業(yè)開始進入大尺寸產(chǎn)品領域。等離子顯示器(PDP)領域,國內(nèi)已具備量產(chǎn)50英寸PDP模組的能力,技術水平進一步提升,產(chǎn)業(yè)鏈本地化配套建設取得階段性成果。為在未來顯示競爭中爭取主動權,國內(nèi)企業(yè)已紛紛開展有機發(fā)光顯示器(OLED)技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化布局,已有1條無源有機發(fā)光顯示器(PM-OLED)生產(chǎn)線投產(chǎn),多條有源有機發(fā)光顯示器(AM-OLED)生產(chǎn)線正在進行緊張建設。
(四)清潔生產(chǎn)穩(wěn)步推進,循環(huán)經(jīng)濟初步發(fā)展
“十一五”期間,電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)以印制電路、多晶硅和電池行業(yè)為重點,穩(wěn)步推進節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。印制電路行業(yè)一批先進的技術和設備如“廢印制電路板物理回收技術及設備”、“蝕刻廢液循環(huán)再用技術及設備”、“低含銅廢液處理技術及設備”在行業(yè)推廣應用,許多企業(yè)自愿開展了清潔生產(chǎn)審核。
“十一五”期間,氫鎳電池、鋰離子電池等電動車用動力電池已進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段,太陽能電池等可再生能源快速發(fā)展,電池生產(chǎn)企業(yè)“節(jié)能、降耗、減排、治污”取得了一定成效,企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和條件大為改善。
(五)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在突出問題
本土企業(yè)規(guī)模偏小且分散不集中,缺乏具有國際競爭能力的龍頭企業(yè);研發(fā)能力較弱,產(chǎn)業(yè)上下游缺乏協(xié)作、互動;全行業(yè)的對外依存度過高,許多關鍵原材料及零配件需要從國外進口;行業(yè)標準發(fā)展相對滯后,關鍵電子元器件和電子材料質(zhì)量與可靠性水平有待進一步提高;推進節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟仍面臨較大的壓力。
二、“十二五”面臨的形勢
(一)產(chǎn)業(yè)面臨良好發(fā)展機遇
在國家轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的大方針指引下,我國電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)將迎來促進產(chǎn)業(yè)升級關鍵時期和歷史性發(fā)展機遇。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展,數(shù)萬億元的投資規(guī)模,給電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的創(chuàng)新發(fā)展空間。新興產(chǎn)業(yè)帶來巨大配套需求讓行業(yè)呈現(xiàn)出更為廣闊的市場前景。
(二)技術創(chuàng)新孕育新的突破
智能、綠色、低碳、融合等發(fā)展趨勢催生產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新。埋置元件技術、印制電子技術、多功能電子模塊技術等突破性技術正快速發(fā)展。面向新興產(chǎn)業(yè)采用新工藝、新技術、新材料的新型產(chǎn)品,以及不斷縮短的產(chǎn)品更新?lián)Q代時間,將更為有力地促進技術的發(fā)展與提升。為達到體積更小、成本更低、精度和集成度更高的目的,采用新工藝、新技術的新型電子材料和元器件的發(fā)展前景十分光明。
(三)外部環(huán)境變化對產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)日趨嚴峻
“十二五”期間,人力資源成本壓力更大,單純依靠低廉勞動力開展生產(chǎn)經(jīng)營的企業(yè)將步履維艱,通過產(chǎn)業(yè)轉移降低人力成本,提高產(chǎn)品的附加值,將成為生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展壯大的必由之路。
隨著世界經(jīng)濟全球化的發(fā)展,國際競爭將更加激烈,由此產(chǎn)生的貿(mào)易摩擦也將日益增多。東南亞、印度、巴西、俄羅斯等國家和地區(qū)將逐漸成為新的電子材料和元器件主要生產(chǎn)區(qū),對我國在該產(chǎn)業(yè)的“世界工廠”地位形成威脅。
國際經(jīng)濟形勢不確定性因素日益增強,尤其是對全球資源的爭奪和國際大宗商品價格波動對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)影響越來越大。國際匯率波動,尤其是人民幣升值對電子材料和元器件出口廠家競爭力具有較大影響。
(四)產(chǎn)業(yè)面臨轉型升級的迫切需要
隨著全球經(jīng)濟結構的進一步調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉移,我國電子材料和元器件產(chǎn)品結構已逐步向中高端邁進?!笆濉逼陂g需抓緊新一輪經(jīng)濟發(fā)展機遇,主動引導產(chǎn)業(yè)淘汰落后產(chǎn)能,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源配置,增強產(chǎn)業(yè)配套能力,提高自動化生產(chǎn)效率,為推動電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支撐。
三、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導思想和目標
(一)指導思想
按照國務院加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的總體部署,緊緊圍繞電子信息產(chǎn)品和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,以推動產(chǎn)業(yè)結構升級為主線,以創(chuàng)新主導價值提升,以優(yōu)化產(chǎn)品性能、降低成本為動力,提高電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)競爭力;以量大面廣的產(chǎn)品為突破口,大力推進市場前景廣、帶動作用強、發(fā)展基礎好、具有自主知識產(chǎn)權的電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
(二)發(fā)展目標
1.經(jīng)濟指標
“十二五”期間,我國電子材料年均增長率8%,到2015年銷售收入達2500億元;電子元件年均增長10%,到2015年銷售收入超18000億元,其中化學與物理電源行業(yè)銷售收入達4000億元,印制電路行業(yè)實現(xiàn)銷售收入1700億元;電子器件年均增長25%,達到1800億元,其中平板顯示器件產(chǎn)業(yè)年均增長超過30%,銷售收入達到1500億元,規(guī)模占全球比重由當前的5%提升到20%以上。
2.結構指標
高端電子材料占全行業(yè)產(chǎn)品的40%以上,國產(chǎn)材料配套能力顯著提升。繼續(xù)推動大公司戰(zhàn)略,培養(yǎng)10個以上年銷售收入超過100億元的電子元件大公司,爭取電子元件銷售收入億元以上企業(yè)占到全行業(yè)銷售收入總額的75%。國內(nèi)平板顯示生產(chǎn)技術達到國際先進水平,形成2~3個年銷售收入在300億元以上的龍頭企業(yè),全面支撐我國彩電產(chǎn)業(yè)轉型和升級。
3.創(chuàng)新指標
大力加強自主創(chuàng)新和民族品牌的建設,形成一批具有自主知識產(chǎn)權、具有國內(nèi)國際知名品牌與影響的企業(yè),初步形成一批以研發(fā)為驅動力的創(chuàng)新型中小企業(yè)。推進知識產(chǎn)權建設,力爭“十二五”期間,全行業(yè)新申請的核心專利數(shù)量和重要標準擁有量有較大幅度的提升,其中發(fā)明專利增長10%以上。
4.節(jié)能環(huán)保指標
規(guī)劃期間,通過節(jié)能減排和資源綜合利用及推進清潔生產(chǎn),提高三廢中有用物質(zhì)的回收利用率,減少對環(huán)境的影響,印制電路行業(yè)實現(xiàn)銅回收再利用率由目前的45%提高到80%以上,水回收再利用率由20%提高至30%以上。
四、主要任務和發(fā)展重點
(一)主要任務
1.推動產(chǎn)業(yè)升級
我國已是電子元器件生產(chǎn)大國,但產(chǎn)品大多屬于中低端,產(chǎn)品附加值低、價格低廉、利潤微薄?!笆濉逼陂g,需借助戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的契機,加快為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)配套的高端產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化速度,提升關鍵元器件及材料的質(zhì)量和檔次,爭取在關鍵領域實現(xiàn)部分甚至全面本地化替代。結合實施重大工程,推動結構調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級,繼續(xù)實施大企業(yè)戰(zhàn)略,引導大型骨干企業(yè)加強對本土材料、設備的應用,形成結構優(yōu)化、配套完整的基礎產(chǎn)業(yè)體系。
2.加強科技創(chuàng)新
發(fā)揮政府引導和推動作用,創(chuàng)新行業(yè)管理方式,引導創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚,引導企業(yè)圍繞產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的關鍵、共性技術問題進行聯(lián)合攻關。完善以企業(yè)為主體,“產(chǎn)、研、學、用”相結合的自主創(chuàng)新體系,依托企業(yè)建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟突破核心技術、關鍵設備與材料。
3.統(tǒng)籌規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局
通過宏觀調(diào)控和市場資源配置等手段,聚集資源,推動企業(yè)聯(lián)合重組,提高產(chǎn)業(yè)集中度,培育和鼓勵骨干企業(yè)做大做強。以地區(qū)和產(chǎn)品為紐帶,打造產(chǎn)業(yè)集群,推進產(chǎn)業(yè)鏈的進一步完善和形成,做強電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)。積極推動通過產(chǎn)業(yè)轉移進行結構調(diào)整和新的產(chǎn)業(yè)布局,為行業(yè)持續(xù)長久發(fā)展創(chuàng)造條件。
4.加強自主品牌建設
支持企業(yè)創(chuàng)立自主品牌,提升本土產(chǎn)品的國際競爭力;引導企業(yè)加強產(chǎn)品質(zhì)量管理,提升品牌形象;強化產(chǎn)品質(zhì)量體系建設,通過樹立品牌更好地參與國際競爭。
5.促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展
引導電子元器件企業(yè)與上游材料、設備企業(yè)開展合作,突破原材料、設備核心技術;引導和推動計算機、通信、家電等行業(yè)有實力的整機企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游“縱向發(fā)展”,使其在提升自身配套能力的同時,推動元器件行業(yè)發(fā)展,形成聯(lián)動的產(chǎn)業(yè)格局。
6.積極參與國際合作
發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢,繼續(xù)吸引國外大企業(yè)來華投資,同時注重鼓勵其在內(nèi)地設立研發(fā)機構,通過學習與競爭,促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)提升技術水平。充分利用國際國內(nèi)兩種資源,建立具有國際競爭力的一流企業(yè)。
(二)發(fā)展重點
緊緊圍繞節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,發(fā)展相關配套元器件及電子材料。
1.電子材料
半導體材料。重點發(fā)展硅材料(硅單晶、拋光片、外延片、絕緣硅、鍺硅)及化合物半導體材料;藍寶石和碳化硅等襯底材料;金屬有機源和超高純度氨氣等外延用原料;高端發(fā)光二極管(LED)封裝材料,高亮度、大功率LED芯片材料;高性能陶瓷基板;新型電力電子器件所用的關鍵材料;石墨和碳素系列保溫材料。
薄膜晶體管液晶顯示器件(TFT-LCD)材料。重點發(fā)展高世代TFT-LCD相關材料,主要包括大尺寸玻璃基板、混合液晶和相關單體材料、偏光片及相關光學薄膜材料、彩色濾光片及相關材料、大尺寸靶材、高純電子氣體和試劑等。
OLED材料。重點發(fā)展OLED用高純有機材料、柔性導電基板、高端氧化銦錫(ITO)導電玻璃基板、封裝材料、大尺寸高精度掩模板等。
PDP材料。重點發(fā)展玻璃基板、電極漿料、濕化學品、玻璃粉、熒光粉和乙基纖維素等材料,并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
電子紙。重點發(fā)展微膠囊、油墨、介電材料等。
新型元器件材料。覆銅板材料及電子銅箔;壓電與系統(tǒng)信息處理材料;高熱導率陶瓷材料和金屬復合材料;片式超薄介質(zhì)高容電子陶瓷材料、電容器材料及高性能電容器薄膜;高端電子漿料;低溫共燒陶瓷(LTCC)多層基板;高性能磁性材料等。
電池材料。重點實現(xiàn)以下材料的產(chǎn)業(yè)化技術突破:鋰電池隔膜,特別是動力鋰離子電池隔膜材料;新型電極材料,如磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、錳酸鋰及其他新型正負極材料;新型電解質(zhì)、溶劑和添加劑,如鋰離子電池用的含氟化合物六氟磷酸鋰、氟代碳酸乙烯酯、雙亞銨鋰等。
2.電子元件
物聯(lián)網(wǎng)配套。發(fā)展?jié)M足物聯(lián)網(wǎng)需求的超薄鋰離子電池和各種專業(yè)傳感器,重點發(fā)展微型化、集成化、智能化、網(wǎng)絡化傳感器,研究開發(fā)具有無線通信、傳感、數(shù)據(jù)處理功能的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點;推進傳感器由多片向單片集成方向發(fā)展,減小產(chǎn)品體積、降低功耗、擴大生產(chǎn)規(guī)模。
新能源配套。開發(fā)為太陽能光伏、風力發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè)配套的新型儲能電池、超級電容器、功率型電容器、特種功率電阻器以及電力電子用關鍵電子元件。
新能源汽車配套。大力發(fā)展新能源汽車用高效節(jié)能無刷電機、高性能磁性元件和動力電池,推動鋰離子動力電池的產(chǎn)業(yè)化,提高鋰離子動力電池安全性,提升循環(huán)壽命,降低成本;開發(fā)電池管理系統(tǒng)和電池成組技術,開發(fā)適合新能源汽車使用的電池系統(tǒng);推動快速充電技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
新一代通信技術配套。發(fā)展適用于光纖寬帶網(wǎng)絡的低成本光纖光纜、光纖預制棒及相關光器件;積極研發(fā)通信基站用石英晶體振蕩器;大力開發(fā)新型通信設備用連接器、繼電器、濾波器及線纜組件。
其他新型電子元件。發(fā)展?jié)M足我國汽車及汽車電子制造業(yè)配套需求的高質(zhì)量、高可靠性的電子元件;針對新一代電子整機發(fā)展需求,大力發(fā)展新型片式化、小型化、集成化、高端電子元件;加強高密度互連板、特種印制板、LED用印制板的產(chǎn)業(yè)化,研發(fā)印制電子技術和光電印制板并推動產(chǎn)業(yè)化;發(fā)展為節(jié)能環(huán)保設備配套的電子元件以及電子元件本身的節(jié)能環(huán)保和清潔生產(chǎn)技術。
3.電子器件
TFT-LCD。進一步提升液晶面板的透過率和開口率,提高分辨率,擴大可視角度,增加產(chǎn)品的附加值;加快高效節(jié)能背光源的研發(fā)和應用,在確保產(chǎn)品性能的前提下,簡化生產(chǎn)工序,降低生產(chǎn)成本。
PDP。圍繞高光效技術(高能效、低成本)、高清晰度技術(三維、動態(tài)清晰度、超高清晰度)以及超薄技術方面進行相關技術研發(fā);研究新材料、新工藝、新型驅動電路與控制軟件技術來提高PDP產(chǎn)品性能及降低功耗。
OLED。進一步完善PM-OLED的技術并加快產(chǎn)業(yè)化進程;開發(fā)大尺寸AM-OLED相關技術和工藝集成,加快氧化物基等薄膜晶體管(TFT)的研發(fā)及其在AM-OLED中的應用,掌握并逐步完善低溫多晶硅技術,推動小尺寸AM-OLED產(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
電子紙。推動有源驅動電子紙顯示技術與產(chǎn)業(yè)化,重點發(fā)展大尺寸、觸屏式、彩色、柔性有源驅動電子紙顯示屏,突破彩色電子紙膜材料制造技術,推動產(chǎn)業(yè)化應用。
真空電子器件。重點發(fā)展高可靠、高電壓、大容量、大電流、長壽命真空開關管及專用真空器件。
激光和紅外器件。重點發(fā)展大功率半導體激光器、高功率氣體激光器、光纖激光器、紫外激光器,推進高性能紅外焦平面器件、高分辨率砷化銦鎵(InGaAs)探測器產(chǎn)業(yè)化。
五、政策措施和建議
(一)加強政府引導,完善產(chǎn)業(yè)政策
積極修訂完善產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整指導目錄、外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄等產(chǎn)業(yè)政策,通過國家政策引導投資方向與重點;對國家鼓勵項目的重要進口設備、材料,在國內(nèi)沒有替代產(chǎn)品的情況下,繼續(xù)保持現(xiàn)有稅收優(yōu)惠政策。積極支持本土電子材料和元器件企業(yè)實施“走出去”戰(zhàn)略。
(二)發(fā)揮財政資金作用,創(chuàng)造良好投融資環(huán)境
充分發(fā)揮技術改造專項資金、電子發(fā)展基金等各類財政資金的引導和帶動作用,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展;推動建立政府導向的產(chǎn)業(yè)投資基金,發(fā)揮財政資金帶動作用,引導社會資源支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展;積極促進企業(yè)與資本市場的結合,創(chuàng)造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投融資環(huán)境。
(三)提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力,推動產(chǎn)業(yè)升級
完善電子材料和元器件行業(yè)的創(chuàng)新體系,推動建立國家層面的公共服務平臺,為企業(yè)創(chuàng)新提供支持;繼續(xù)推進技術改造,鼓勵企業(yè)增加技術投入,強化企業(yè)的創(chuàng)新基礎。進一步促進行業(yè)基礎研究成果與工程化、產(chǎn)業(yè)化的銜接,提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力。通過組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或技術協(xié)作聯(lián)盟等形式,推進產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作,開展聯(lián)合攻關,提高產(chǎn)品技術水平,促進推廣應用。積極引導企業(yè)轉型升級,向精細化、節(jié)能環(huán)保型發(fā)展。
(四)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,統(tǒng)籌規(guī)劃區(qū)域發(fā)展
針對產(chǎn)業(yè)內(nèi)遷趨勢,適時地推動在內(nèi)陸省份建設新的我國電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)集中區(qū)域,為內(nèi)陸省份在政策方面爭取相關優(yōu)惠政策。引導行業(yè)有序轉移,杜絕污染分散,并利用產(chǎn)業(yè)轉移的機會進行結構調(diào)整和產(chǎn)業(yè)布局,為行業(yè)持續(xù)長久發(fā)展創(chuàng)造條件。
(五)加強行業(yè)管理,促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展
完善市場、環(huán)保等優(yōu)勝劣汰機制,通過行業(yè)準入,對涉及環(huán)境保護和應用安全的產(chǎn)業(yè)如鋰離子電池、印制電路等行業(yè)加強管理,督導企業(yè)進一步向規(guī)?;鸵?guī)范化發(fā)展,加快推進節(jié)能環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量安全長效機制的建立,確保產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展。
(六)重視人才培養(yǎng),積極參與國際交流合作
圍繞電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)轉型升級對專業(yè)技術人才的需求,充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會、高等院校、科研院所及各類相關社會機構的作用,為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)各級各類專業(yè)人才。加強國際交往與合作,積極參與國際標準工作,增強我國在國際標準領域的話語權。
國家電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃
前 言
電子信息制造業(yè)是國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性、基礎性、先導性產(chǎn)業(yè),是加快工業(yè)轉型升級及國民經(jīng)濟和社會信息化建設的技術支撐與物質(zhì)基礎,是保障國防建設和國家信息安全的重要基石?!笆濉睍r期是我國堅持走新型工業(yè)化道路、加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、全面建設小康社會的關鍵時期,也是電子信息制造業(yè)調(diào)結構、轉方式、增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力、提升發(fā)展質(zhì)量效益、由大變強的攻堅時期。為貫徹落實《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》,按照《工業(yè)轉型升級“十二五”規(guī)劃》、《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展信息化“十二五”規(guī)劃》及《信息產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》的總體部署和要求,編制《電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,作為“十二五”期間電子信息制造業(yè)發(fā)展的指導性文件。
“十一五”發(fā)展回顧
“十一五”時期,我國電子信息制造業(yè)抓住國家經(jīng)濟社會發(fā)展和國際產(chǎn)業(yè)轉移的重大機遇,克服國際金融危機的不利影響,積極推進結構調(diào)整,著力加強自主創(chuàng)新,實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步增長,對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐引領作用愈益凸顯。
(一)產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步擴大
2010年,我國規(guī)模以上電子信息制造業(yè)銷售收入達63945億元,較2005年(31010億元)翻一番,5年間年均增速超過15%;出口占全國外貿(mào)出口的比重一直保持在30%以上;彩電、微型計算機、手機等主要整機產(chǎn)品產(chǎn)量分別達1.2億臺、2.5億臺和10億部,均占全球總產(chǎn)量40%以上,5年間年均增速分別為7.4%、24.9%和26.9%;規(guī)模以上電子信息制造業(yè)從業(yè)人員達880萬人,比2005年增長329萬人,占全國工業(yè)從業(yè)人員比重從2005年的8%提高到10%。
(二)結構調(diào)整初見成效
技術升級換代加快,高端產(chǎn)品增速強勁。2010年,平板電視、筆記本電腦占彩電和計算機比重均已超過75%,多條集成電路12英寸線、首條六代液晶面板線建成投產(chǎn)。積極適應網(wǎng)絡化、智能化、服務化新趨勢,大型整機企業(yè)向服務領域延伸,著力發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新興應用。產(chǎn)業(yè)集中度明顯提高,以百強企業(yè)為代表的骨干企業(yè)競爭力顯著增強。2005年到2010年,電子信息百強企業(yè)主營業(yè)務收入由9643億元增長到15354億元,創(chuàng)造了全行業(yè)1/4的銷售收入、1/3以上的利潤和1/2以上的稅收,出現(xiàn)了華為、聯(lián)想、海爾等銷售收入過千億元的企業(yè)。中、西部地區(qū)發(fā)展步伐加快,2008年至2010年,規(guī)模以上電子信息制造業(yè)銷售收入增速連續(xù)3年高于全國平均水平10個百分點以上。
(三)自主創(chuàng)新能力有所增強
國家投入力度不斷加大,科技重大專項持續(xù)實施,企業(yè)為主體的創(chuàng)新體系逐步形成。高世代薄膜晶體管液晶顯示屏(TFT-LCD)和等離子顯示屏(PDP)面板規(guī)?;a(chǎn)技術取得重大進展,填補了國產(chǎn)平板電視面板空白。中央處理器(CPU)、移動通信芯片等一批中高端集成電路產(chǎn)品取得突破,65納米先進工藝和高壓工藝等特色技術實現(xiàn)量產(chǎn),三維封裝等新型封裝技術均有開發(fā)和生產(chǎn)應用。高密度離子刻蝕機、大角度離子注入機等集成電路核心制造設備進入生產(chǎn)線。千萬億次高性能計算機研制成功,邁入國際先進行列。時分同步碼分多址接入(TD-SCDMA)技術形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系,實現(xiàn)規(guī)模商用,40G超大容量光傳輸系統(tǒng)領域取得技術突破。數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敿夹g及數(shù)字音視頻編解碼技術達到國際先進水平。標準和知識產(chǎn)權戰(zhàn)略有力推進,形成了時分雙工長期演進技術(TD-LTE)、數(shù)字視頻編解碼標準(AVS)、數(shù)字音頻編解碼標準(DRA)、地面數(shù)字電視傳輸標準(DTMB)、閃聯(lián)等一批以自主知識產(chǎn)權為依托的技術標準。2010年全國信息技術領域專利申請總量超過110萬件,穩(wěn)居各行業(yè)之首。
(四)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展效應明顯
長江三角洲、珠江三角洲、環(huán)渤海和福廈沿海四大產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)的工業(yè)增加值、銷售收入、利潤和從業(yè)人員占全行業(yè)比重均已超過80%,建立了高度細化的產(chǎn)業(yè)配套分工體系,具備了較為完備的產(chǎn)業(yè)配套能力,發(fā)展成為影響全球市場的國際化生產(chǎn)制造基地,提升了我國在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的地位。中西部承接產(chǎn)業(yè)轉移能力不斷增強,形成了整機制造、光電子、平板顯示、太陽能光伏等特色化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)基地,產(chǎn)業(yè)集聚效應日益顯現(xiàn)。
(五)支撐引領作用愈益凸顯
信息技術及產(chǎn)品在推動工業(yè)轉型升級、促進兩化深度融合等方面發(fā)揮了積極作用,鋼鐵、化工、汽車、船舶、航空等主要行業(yè)大中型企業(yè)數(shù)字化設計工具普及率超過60%,關鍵工序數(shù)(自)控化率超過50%,制造技術和信息技術融合步伐進一步加快。信息技術在工業(yè)領域深度融合和滲透,汽車電子、機床電子、醫(yī)療電子、智能交通、金融電子等量大面廣、拉動性強的產(chǎn)品及信息系統(tǒng)發(fā)展迅速,為加快推進國民經(jīng)濟與社會信息化建設、保障信息安全提供了重要的技術和產(chǎn)品支撐。
經(jīng)過五年的發(fā)展,我國電子信息制造大國的地位進一步鞏固,總體實力躍上新臺階,但產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深層次問題和結構性矛盾仍然突出,主要表現(xiàn)為:關鍵核心技術受制于人,產(chǎn)業(yè)總體上仍處價值鏈中低端,代工制造和加工貿(mào)易所占比重較高,研發(fā)投入強度與發(fā)達國家相比尚有差距,資源配置較為分散,產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境亟待完善,內(nèi)需帶動機制尚未健全。這些問題和矛盾制約了我國電子信息制造業(yè)由大變強,需要在“十二五”時期著力解決。
“十二五”面臨的形勢
(一)電子信息產(chǎn)業(yè)仍是全球競爭的戰(zhàn)略重點
電子信息產(chǎn)業(yè)具有集聚創(chuàng)新資源與要素的特征,仍是當前全球創(chuàng)新最活躍、帶動性最強、滲透性最廣的領域。新一代信息技術正在步入加速成長期,帶動產(chǎn)業(yè)格局深刻變革。國際金融危機以來,不僅美國、日本、歐盟等主要發(fā)達國家和地區(qū)紛紛將發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)提升到國家戰(zhàn)略高度,搶占未來技術和產(chǎn)業(yè)競爭制高點,巴西、俄羅斯、印度等國也著力發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè),增長尤為迅速,競爭在全球范圍內(nèi)更加激烈。
(二)融合創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大變革
信息產(chǎn)業(yè)各行業(yè)邊界逐漸模糊,信息通信技術在各類終端產(chǎn)品中應用日益廣泛,云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興領域蓬勃發(fā)展。價值鏈重點環(huán)節(jié)發(fā)生轉移,組裝制造環(huán)節(jié)附加值日趨減少,國際領先企業(yè)紛紛立足內(nèi)容及服務環(huán)節(jié)加快產(chǎn)業(yè)鏈整合,以爭奪產(chǎn)業(yè)鏈主導權。制造業(yè)、軟件業(yè)、運營業(yè)與內(nèi)容服務業(yè)加速融合,新技術、新產(chǎn)品、新模式不斷涌現(xiàn),對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)體系帶來猛烈沖擊,推動產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大變革,既為我國帶來發(fā)展的新機遇、新空間,也使我國面臨著新一輪技術及市場壟斷的嚴峻挑戰(zhàn)。
(三)工業(yè)轉型升級催生新的產(chǎn)業(yè)增長點
在實現(xiàn)由傳統(tǒng)工業(yè)化道路向新型工業(yè)化道路轉變、促進工業(yè)結構整體優(yōu)化升級的進程中,信息技術及產(chǎn)品在工業(yè)各領域及生產(chǎn)各環(huán)節(jié)持續(xù)深化應用,綜合集成度不斷提升,與汽車、船舶、機械裝備、新型材料等產(chǎn)品加速融合,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的市場空間。同時,隨著節(jié)能環(huán)保、高端裝備制造、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的崛起,信息技術在經(jīng)濟和社會各領域將得到更為深入的應用,形成一批輻射范圍廣、帶動作用強的產(chǎn)業(yè)新增長點,為產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展提供堅實保障。
(四)國內(nèi)外市場環(huán)境機遇與挑戰(zhàn)并存
國際市場規(guī)模穩(wěn)步擴大,新產(chǎn)品、新應用不斷涌現(xiàn),產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間更為廣闊;國家信息化建設全面深化,城鎮(zhèn)化進程持續(xù)加速,市場化程度不斷提升,居民收入增長、內(nèi)需擴張、消費結構升級和市場機制完善,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新動力、新方向。同時,產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨嚴峻挑戰(zhàn),人民幣升值壓力增大,生產(chǎn)成本持續(xù)上升,資源和環(huán)境承載力不斷下降,周邊國家和地區(qū)同質(zhì)競爭日益激烈,國際貿(mào)易保護勢力抬頭,以知識產(chǎn)權、低碳環(huán)保、產(chǎn)品安全為代表的技術性貿(mào)易限制措施被廣泛使用,對我國電子信息制造業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展造成一定的壓力。
“十二五”發(fā)展思路和目標
(一)指導思想與發(fā)展思路
深入貫徹落實科學發(fā)展觀,以轉型升級為主線,堅持創(chuàng)新引領、應用驅動、融合發(fā)展。突破重點領域核心關鍵技術,夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎,深化信息技術應用,推動軍民結合,統(tǒng)籌內(nèi)外需市場,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,著力提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力,持續(xù)引導產(chǎn)業(yè)向價值鏈高端延伸,推動產(chǎn)業(yè)由大變強,為加快工業(yè)轉型升級及國民經(jīng)濟和社會信息化建設提供有力支撐。
——— 以轉型升級為主線。加快新一代信息技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進程,培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);加強培育自主品牌,提升國際化經(jīng)營水平,增強產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量與效益;完善重大產(chǎn)業(yè)布局,培育龍頭骨干企業(yè),提高產(chǎn)業(yè)集中度、規(guī)模效應及配套協(xié)作水平;穩(wěn)定國際市場,進一步優(yōu)化貿(mào)易結構;積極開拓國內(nèi)市場,強化內(nèi)生增長動力。
——— 以創(chuàng)新引領為根本動力。努力突破原始創(chuàng)新,大力推進集成創(chuàng)新,加強消化吸收再創(chuàng)新,不斷完善以企業(yè)為主體的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系,形成完整創(chuàng)新鏈條,提升成果產(chǎn)業(yè)化效率;以國家科技重大專項及重大工程為抓手,加大研發(fā)投入,著力攻克一批核心關鍵技術。
——— 以應用驅動為關鍵支撐。加強信息技術推廣應用,改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);重點發(fā)展工業(yè)控制、機床電子、汽車電子、醫(yī)療電子、金融電子、電力電子等量大面廣、拉動作用強的產(chǎn)品,形成產(chǎn)業(yè)新增長點;加快培育戰(zhàn)略性新興領域,形成一批可快速帶動產(chǎn)業(yè)增長的關鍵應用。
——— 以融合發(fā)展為重要途徑。積極推進制造業(yè)向服務延伸,推動產(chǎn)品制造與軟件和信息服務融合、制造業(yè)與運營業(yè)融合,大量催生新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài),鼓勵引導商業(yè)模式創(chuàng)新;引導并加快產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合進程,促進資源優(yōu)化重組;推動軍民技術互通互用,加快軍民融合發(fā)展。
(二)發(fā)展目標
1.結構目標
“十二五”期間,我國規(guī)模以上電子信息制造業(yè)銷售收入年均增速保持在10%左右,2015年超過10萬億元;工業(yè)增加值年均增長超過12%;電子信息制造業(yè)中的戰(zhàn)略性新興領域銷售收入年均增長25%。穩(wěn)步推進加工貿(mào)易轉型升級,鼓勵加工貿(mào)易企業(yè)延長產(chǎn)業(yè)鏈、提升產(chǎn)品附加值,一般貿(mào)易比重不斷增加。顯著增強骨干企業(yè)核心競爭力及自主品牌市場影響力,形成5到8家銷售收入過千億元的大型骨干企業(yè),努力培育銷售收入過5000億元的大企業(yè)。打造一批具有國際影響力、特色鮮明、配套合理的新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地和產(chǎn)業(yè)園區(qū)。軍民融合發(fā)展取得新進展。
2.創(chuàng)新目標
百強企業(yè)研發(fā)投入占銷售收入比重超過5%;信息技術領域發(fā)明專利申請累計總量達到130萬件左右;在集成電路、新型顯示器件、關鍵元器件、重要電子材料及電子專用設備儀器等領域突破一批核心關鍵技術。集成電路產(chǎn)品滿足國內(nèi)市場需求近30%,芯片制造業(yè)規(guī)模生產(chǎn)技術達到12英寸、32/28納米工藝;平板電視面板自給率80%以上;建立完善TD-LTE產(chǎn)業(yè)體系。
3.節(jié)能環(huán)保目標
顯著提升計算機、電視機等整機產(chǎn)品能效;生產(chǎn)過程能源、資源消耗進一步降低,太陽能級多晶硅生產(chǎn)平均綜合電耗低于120千瓦時/公斤,印制電路行業(yè)銅回收再利用率提高到80%以上、水回收再利用率提高至30%以上;有效控制鉛、汞、鎘等有毒有害物質(zhì)使用;廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理和再利用率顯著提高。
主要任務與發(fā)展重點
(一)主要任務
1.集中突破核心關鍵技術,全面提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力
追蹤和把握新一代信息技術重點方向及產(chǎn)業(yè)機遇,以企業(yè)為主體,堅持產(chǎn)學研用相結合,完善創(chuàng)新體系、增強創(chuàng)新能力,集中力量和資源突破核心關鍵技術。以整機需求為導向,大力開發(fā)高性能集成電路產(chǎn)品;加快發(fā)展新型平板顯示、傳感器等關鍵元器件,提高專用電子設備、儀器及材料的配套支撐能力;以新一代移動通信、下一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等領域自主技術為基礎,推動計算機、通信設備及視聽產(chǎn)品升級換代;推進軍民融合發(fā)展,加速軍民共用電子信息技術開發(fā)和轉化。
2.著力發(fā)展戰(zhàn)略性新興領域,培育產(chǎn)業(yè)新增長點
緊密結合產(chǎn)業(yè)轉型升級的趨勢,統(tǒng)籌考慮市場需求和支撐條件,引領新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以新一代網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設備及智能終端、高性能集成電路、新型顯示、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字家庭、關鍵電子元器件和材料七大領域作為戰(zhàn)略性新興領域,以重大工程應用為帶動,加速創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化進程,打造完整產(chǎn)業(yè)鏈,培育一批輻射面廣、帶動力強的新增長點。
3.推動企業(yè)做大做強,構建合理分工體系
加大企業(yè)技術改造力度,建立健全企業(yè)技術改造長效機制,提升企業(yè)效率效益。鼓勵和引導企業(yè)兼并重組,支持龍頭骨干企業(yè)開展并購。大力推動產(chǎn)業(yè)鏈整合,提高產(chǎn)業(yè)鏈管控及運作水平,強化產(chǎn)業(yè)鏈整體競爭力。以資本為紐帶推進資源整合及產(chǎn)業(yè)融合,加快發(fā)展和形成一批擁有自主知識產(chǎn)權、創(chuàng)新能力突出、品牌知名度高、國際競爭力強的跨國大公司。促進中小企業(yè)向“專、精、特、新”方向發(fā)展,與大企業(yè)共同構建合理分工體系。探索創(chuàng)新合作機制,加強企業(yè)間的聯(lián)合與協(xié)作,推動形成密切合作的研發(fā)體系,支持組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
4.優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局,加快形成區(qū)域新增長極
繼續(xù)發(fā)揮東部地區(qū)的輻射帶動作用,增強珠三角、長三角、環(huán)渤海和福廈沿海等優(yōu)勢地區(qū)的集聚效應,率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉型升級。支持中西部地區(qū)和東北等老工業(yè)基地立足自身優(yōu)勢,積極吸引國外投資,因地制宜地承接東部產(chǎn)業(yè)轉移,切實增強研發(fā)能力,提高在產(chǎn)業(yè)分工體系和價值鏈中的地位。形成東、中、西部優(yōu)勢互補、良性互動、特色突出、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局,培育一批具有較強輻射帶動作用的新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地,加快推動中西部地區(qū)形成新增長極。
5.統(tǒng)籌利用國內(nèi)外市場資源,促進產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展
充分利用國內(nèi)信息化、城鎮(zhèn)化建設機遇,大力挖掘電子信息產(chǎn)品的行業(yè)應用市場,不斷滿足城鄉(xiāng)消費者的多樣化需求。積極拓展國際市場,持續(xù)優(yōu)化出口結構,加大新興市場開發(fā)力度,推動出口市場多元化。大力實施“走出去”戰(zhàn)略,通過資金扶持、信用擔保、完善通關服務等手段,鼓勵有條件的骨干企業(yè)在境外設立分支機構、拓寬市場渠道、建立研發(fā)中心,與海外科技企業(yè)和研發(fā)機構開展多層次合作,增強國際競爭力。
6.積極推進綠色制造,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展
突出“源頭控制”與“末端治理”,構建產(chǎn)品全生命周期綠色化發(fā)展模式。建設產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展技術支持和公共服務平臺,加強節(jié)能清潔生產(chǎn)技術和工藝的研發(fā)。針對各行業(yè)特點,建立環(huán)境影響評價體系和能效標準體系。提升低碳環(huán)保電子產(chǎn)品的標準和檢測水平,減少有毒有害物質(zhì)使用。嚴格控制“三廢”排放,鼓勵開展電子產(chǎn)品回收、處理和再利用。
7.深化信息技術應用,服務經(jīng)濟社會發(fā)展
支持信息技術企業(yè)與傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)開展多層次合作,推進信息技術和產(chǎn)品在工業(yè)各領域的廣泛應用,提升工業(yè)研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、營銷服務等環(huán)節(jié)的自動化、智能化和信息化水平,支持應用電子產(chǎn)品和系統(tǒng)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,切實推動兩化深度融合。推進信息技術和產(chǎn)品在交通、能源、水利、環(huán)保等領域的深度應用,加快國計民生重要領域基礎設施智能化進程;大力推進信息技術和產(chǎn)品在醫(yī)療衛(wèi)生、交通運輸、文化教育、就業(yè)和社會保障等領域的廣泛應用,提高公共服務水平。
8.完善公共服務體系,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境
圍繞基礎產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,著力構建集成電路、平板顯示、數(shù)字家庭、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、太陽能光伏、綠色照明等專業(yè)性公共服務平臺,提供技術研發(fā)、成果轉化、資本運作、知識產(chǎn)權、標準制定、產(chǎn)品檢測、資質(zhì)認證、人才服務、企業(yè)孵化和品牌推廣等專業(yè)服務;加強產(chǎn)用合作,依托行業(yè)組織,推動重點工業(yè)領域信息技術應用平臺建設,提供共性技術支持和公共服務;依托產(chǎn)業(yè)基地和專業(yè)園區(qū),建設特色的區(qū)域性公共服務體系,引導和加強電子信息產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)配套服務體系建設。
(二)發(fā)展重點
1.計算機
加快計算機前沿技術創(chuàng)新,實現(xiàn)核心技術和關鍵領域的突破,進一步增強計算機產(chǎn)品自主研發(fā)、工業(yè)設計和主板制造能力,提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力。把握移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢,大力發(fā)展具備輕薄便攜、低功耗、觸控、高清與三維顯示等特點的筆記本計算機、平板計算機等移動智能終端,以及大屏幕、觸摸型一體式等新型計算機;促進“終端+應用+服務”的產(chǎn)業(yè)鏈整合,推動整機企業(yè)向服務延伸。加強計算機外部設備及耗材產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,發(fā)展彩色網(wǎng)絡激光打印機、掃描儀、投影儀、閃存以及智能娛樂教育等產(chǎn)品。大力支持高安全性工業(yè)控制計算機、工控產(chǎn)品及系統(tǒng)的研發(fā)與應用,加快研究新一代工業(yè)控制計算機體系結構,積極開展工業(yè)控制計算機軟硬件基礎平臺和安全性、可靠性技術等研究,提升我國工控產(chǎn)品及系統(tǒng)競爭力,在過程控制、安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗、環(huán)境監(jiān)控、智能交通、智能建筑、智能電網(wǎng)等領域推動工控產(chǎn)品及系統(tǒng)的應用。加快安全可靠計算機研發(fā)與應用,加強信息安全技術研究,大力推進網(wǎng)絡安全、可信計算、數(shù)據(jù)安全等信息安全產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
以云計算應用需求為牽引,重點突破虛擬化、負載均衡、云存儲以及綠色節(jié)能等云計算核心技術,支持適于云計算的服務器產(chǎn)品、網(wǎng)絡設備、存儲系統(tǒng)、云服務終端等云計算關鍵產(chǎn)品的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,建立配套完整的云計算相關產(chǎn)業(yè)鏈,為云計算規(guī)?;痉稇锰峁┩暾脑O備解決方案,完善云計算公共服務體系。加強物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā),突破物聯(lián)網(wǎng)感知信息采集、傳輸、處理、反饋控制等關鍵技術,支持無線射頻識別(RFID)、編碼識別設備、傳感及處理控制節(jié)點等重點產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,建立完善物聯(lián)網(wǎng)標準體系,推動物聯(lián)網(wǎng)應用。面向下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需求,重點支持高性能路由器、大容量匯聚交換設備、智能網(wǎng)關等網(wǎng)絡關鍵設備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,加快推進自主知識產(chǎn)權技術標準的國際化。
2.通信設備
緊抓新一代通信網(wǎng)絡建設和移動互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展機遇,加大TD-SCDMA終端研發(fā)力度,推進長期演進技術及增強型長期演進技術(LTE/LTE-Advanced)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。研究LTE/LTE-Advanced在應用過程中無線及網(wǎng)絡組織的關鍵技術、網(wǎng)絡演進、多技術協(xié)調(diào)等技術解決方案,推動新型綠色基站、無線網(wǎng)絡組網(wǎng)、無線網(wǎng)絡節(jié)能減排等關鍵技術與產(chǎn)品研發(fā),推進TD-SCDMA/LTE/LTE-Advanced在數(shù)字城市、農(nóng)村信息化等重點領域的應用示范。加速推動移動互聯(lián)網(wǎng)相關技術產(chǎn)品和業(yè)務應用的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進程,重點支持新型移動互聯(lián)網(wǎng)終端、終端核心芯片、操作系統(tǒng)和中間件等關鍵技術和產(chǎn)品,以及IP承載網(wǎng)、接入感知與控制、移動互聯(lián)網(wǎng)平臺與資源關鍵技術研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。支持多模、多頻終端芯片及高效能、低成本終端,IPv6/v4雙棧網(wǎng)絡設備和終端、網(wǎng)絡測試專用儀器、天線等關鍵配套產(chǎn)業(yè)體系。
推進智能光網(wǎng)絡和大容量、高速率、長距離光傳輸、光纖接入(FTTx)等技術和產(chǎn)品的發(fā)展。重點支持N×100G比特/秒波分多路復用(WDM)高速光傳輸設備,N×T比特/秒交叉容量的光傳送網(wǎng)/分組傳送網(wǎng)(OTN/PTN)大容量組網(wǎng)調(diào)度光傳輸設備,支持智能控制平面的光交換設備、光傳輸設備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化;支持10G無源光網(wǎng)絡(PON)局側設備和光網(wǎng)絡單元、PON互通性測試系統(tǒng)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化;支持高速相干光接收、超大功率低噪聲光放大、波長選擇性光交換等高端模塊,高速激光芯片、光多片集成組件、光電集成芯片、高速數(shù)模芯片等高端芯片的研發(fā)。
推進寬帶無線接入、多媒體數(shù)字集群及數(shù)字對講技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。支持廣域覆蓋低成本寬帶接入、超高速無線局域、面向專網(wǎng)應用的數(shù)字集群通信和數(shù)字對講技術和產(chǎn)品的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,加快推動無線局域網(wǎng)鑒別和保密基礎結構(WAPI)技術的產(chǎn)業(yè)鏈成熟和更廣泛應用。推廣在政府事務、公共安全、能源、物流、交通運輸、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等重點領域和行業(yè)的應用示范,提升相關技術產(chǎn)品在資源動態(tài)分配、管理和調(diào)度,協(xié)同干擾降噪,負載均衡,自適應和自組網(wǎng),網(wǎng)絡安全和信息保密等方面的能力,建設面向行業(yè)領域的專用通信系統(tǒng)完整產(chǎn)業(yè)鏈。積極推進基于北斗衛(wèi)星通信導航系統(tǒng)的相關產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化和推廣應用。
3.數(shù)字視聽
加快推動彩電業(yè)轉型升級,加強新型背光技術、三維(3D)技術、激光技術、節(jié)能技術的研發(fā)及應用,提升核心技術掌控能力。加快發(fā)展3D電視、互聯(lián)網(wǎng)電視、智能電視等新型產(chǎn)品,不斷提升產(chǎn)品附加值。支持整機龍頭企業(yè)向面板、模組等中、上游領域延伸,支持彩電產(chǎn)業(yè)配套的核心芯片、軟件、關鍵器件、一體化模組、專用設備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,推進終端制造業(yè)與內(nèi)容服務業(yè)融合發(fā)展,提升平板電視全產(chǎn)業(yè)鏈競爭力。重點支持數(shù)字家庭智能終端、互聯(lián)網(wǎng)關、多業(yè)務系統(tǒng)及應用支撐平臺的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化;支持智能化、網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控設備及應用系統(tǒng)的研發(fā)與應用;大力推進數(shù)字家庭示范應用和數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)基地建設。加快推動地面數(shù)字電視接收機普及,支持AVS、DRA等自主音視頻標準的應用,進一步推動地面數(shù)字電視標準的國內(nèi)外應用。支持數(shù)字電視演播室設備、發(fā)射設備、傳輸設備、接收設備發(fā)展,鼓勵發(fā)展高密度激光視盤機、數(shù)字音響系統(tǒng)、數(shù)字電影設備,推動視聽產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。支持骨干企業(yè)加強質(zhì)量品牌建設和國際化經(jīng)營,打造具有全球競爭力的龍頭企業(yè)和知名品牌。
專欄1:整機價值鏈提升工程
產(chǎn)品創(chuàng)新。支持基于移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的計算機、通信設備及終端創(chuàng)新,以及基于云計算的產(chǎn)品創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和模式創(chuàng)新;支持高端服務器、網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)等關鍵產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,推動綠色智能數(shù)據(jù)中心關鍵設備及各類終端產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化;支持網(wǎng)絡化、智能化、節(jié)能型數(shù)字電視產(chǎn)品和3D電視研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化;支持多屏融合的數(shù)字家庭智能終端研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化;推進下一代地面數(shù)字電視傳輸體系關鍵技術和系統(tǒng)技術研究,建設多業(yè)務平臺;支持整機產(chǎn)品深度參與配套芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
模式創(chuàng)新。推動大型電子信息產(chǎn)品制造企業(yè)向服務領域延伸,加強設計、制造、服務融合互動,圍繞核心價值環(huán)節(jié)促進產(chǎn)業(yè)鏈整合;抓住云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興應用快速發(fā)展契機,開拓增值服務,創(chuàng)新商業(yè)模式;健全產(chǎn)業(yè)公共服務體系,推進開放式運營平臺、內(nèi)容服務平臺、網(wǎng)絡服務平臺、產(chǎn)品測試認證平臺及知識產(chǎn)權服務平臺建設。
品牌建設。支持數(shù)字視聽、計算機和通信設備制造企業(yè)建設自主品牌,提升國產(chǎn)設備及終端的國際競爭力;引導企業(yè)加強產(chǎn)品質(zhì)量管理,完善產(chǎn)品質(zhì)量管理體系,提升品牌形象;鼓勵企業(yè)加強國際戰(zhàn)略合作,加快建設安全可控的市場渠道;制定知識產(chǎn)權戰(zhàn)略,推動自主知識產(chǎn)權標準的產(chǎn)業(yè)化和國際化應用。
4.集成電路
以重點整機和重大信息化應用為牽引,加強技術創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和制度創(chuàng)新,著力發(fā)展設計業(yè),壯大芯片制造業(yè),提升封裝測試水平,增強關鍵設備、儀器及材料自主開發(fā)能力,推動集成電路產(chǎn)業(yè)做大做強。著力發(fā)展芯片設計業(yè),開發(fā)高性能集成電路產(chǎn)品。圍繞移動互聯(lián)網(wǎng)、信息家電、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)和云計算等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和重點領域的應用需求,突破CPU/數(shù)字信號處理器(DSP)/存儲器等高端通用芯片,重點開發(fā)網(wǎng)絡通信芯片、數(shù)模混合芯片、信息安全芯片、數(shù)字電視芯片、RFID芯片、傳感器芯片、汽車電子芯片等量大面廣產(chǎn)品,以及兩化融合、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點領域的專用集成電路產(chǎn)品,形成系統(tǒng)方案解決能力。壯大芯片制造業(yè)規(guī)模,增強先進和特色工藝能力。持續(xù)支持12英寸先進工藝制造線和8英寸/6英寸特色工藝制造線的技術升級和產(chǎn)能擴充。加快45納米及以下制造工藝技術的研發(fā)與應用,加強標準工藝、特色工藝模塊開發(fā)和IP核的開發(fā)。提升封測業(yè)層次和能力,發(fā)展先進封測技術和產(chǎn)品。順應集成電路產(chǎn)品向功能多樣化的重要發(fā)展方向,大力發(fā)展先進封裝和測試技術,推進高密度堆疊型三維封裝產(chǎn)品的進程,支持封裝工藝技術升級和產(chǎn)能擴充。提高測試技術水平和產(chǎn)業(yè)規(guī)模。完善產(chǎn)業(yè)鏈,突破關鍵專用設備、儀器、材料和電子設計自動化(EDA)工具。推進8英寸集成電路設備的產(chǎn)業(yè)化進程,支持12英寸集成電路生產(chǎn)設備、材料、工具、儀器的研發(fā),形成成套工藝,推動國產(chǎn)裝備在生產(chǎn)線上規(guī)模應用,推進集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的緊密協(xié)作,建立試驗平臺,加快產(chǎn)業(yè)化。
5.關鍵電子元器件
大力發(fā)展基于表面貼裝技術(SMT)的新型片式元件,積極支持基于微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術的新型元器件和基于低溫共燒陶瓷(LTCC)技術的無源集成元件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。努力發(fā)展汽車電子系統(tǒng)所需的繼電器、連接器、微電機、超級電容器等關鍵電子元件;加快為新能源汽車配套的鎳氫電池、動力型鋰離子電池及電池管理系統(tǒng)、電池成組技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。圍繞新一代通信技術發(fā)展,推動低成本光纖光纜、光器件、頻率器件、數(shù)字音頻聲器件和混合集成電路等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。積極開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)、新能源、高端裝備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的高性能高可靠傳感器、電力電子功率元件、超薄鋰離子電池、專用真空電子器件等產(chǎn)品。加快發(fā)展高密度互連板、特種印制板、發(fā)光二極管(LED)用印制板及現(xiàn)代光學所需的紅外焦平面探測器、紫外探測器、微光像增強器等關鍵核心器件。在著眼于當前成熟技術發(fā)展的同時,密切關注未來技術發(fā)展趨勢,準確把握創(chuàng)新性技術方向,優(yōu)先支持創(chuàng)新性、共性技術研發(fā),為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供技術儲備,為電子信息制造業(yè)的結構調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級、發(fā)展方式轉變奠定重要的技術和產(chǎn)業(yè)基礎。
6.電子材料
半導體材料重點發(fā)展硅材料、化合物半導體材料、氮化鎵和碳化硅等襯底材料、外延用原料、高性能陶瓷基板;高端LED封裝材料,高亮度、大功率LED芯片材料;新型電力電子器件用關鍵材料;石墨和碳素系列保溫材料。光電子材料重點發(fā)展高世代液晶顯示屏(LCD)用玻璃基板,偏光片、彩色濾光片、液晶等相關材料,大尺寸靶材,高純電子氣體和試劑;有機發(fā)光顯示器(OLED)用高純有機材料、導電玻璃基板、封裝材料、高精度掩模板等;PDP用玻璃基板及電極漿料、濕化學品、玻璃粉、熒光粉等配套材料;電子紙用微膠囊、油墨、介電材料;發(fā)展大尺寸鍺系材料、硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)、碳化硅(SiC)紅外材料,滿足制造高端光電子產(chǎn)品需求。電子元器件用覆銅板、電子銅箔、壓電與系統(tǒng)信息處理材料、高熱導率陶瓷材料和金屬復合材料、小型鋰電池和動力鋰電池材料、片式超薄介質(zhì)高容電子陶瓷材料及電容器材料、高性能電容器薄膜、高端電子漿料、LTCC多層基板、高性能磁性材料等。重點突破高端配套應用市場,提高產(chǎn)品附加值和技術含量,增強電子材料行業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效益,支撐下游產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。
7.新型顯示器件
液晶顯示器件方面,重點提升薄膜晶體管(TFT)性能,提高載流子遷移率和液晶面板的透過率,降低生產(chǎn)成本。等離子顯示器件方面,圍繞高光效技術、高清晰度技術以及超薄技術進行相關技術研發(fā),研究新材料、新工藝來提高PDP產(chǎn)品性能。有機發(fā)光顯示器件方面,推進中小尺寸OLED的技術開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用,研究大尺寸OLED相關技術和工藝集成。電子紙方面,推動有源驅動電子紙顯示技術開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,重點發(fā)展大尺寸、觸屏式、彩色、柔性有源驅動電子紙顯示屏。積極研發(fā)觸摸屏、三維顯示等新技術新產(chǎn)品,促進其產(chǎn)業(yè)化。發(fā)展激光顯示等特色顯示技術。推動OLED照明技術和產(chǎn)品開發(fā)。大力發(fā)展平板顯示器件生產(chǎn)設備和測試儀器,形成整機需求為牽引、面板產(chǎn)業(yè)為龍頭、材料及設備儀器為基礎、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展的良好態(tài)勢。力爭到“十二五”末,我國新型顯示產(chǎn)業(yè)達到國際先進水平,全面支撐我國彩電產(chǎn)業(yè)轉型升級。
8.電子專用設備和儀器
電子專用設備方面,重點發(fā)展8英寸和12英寸半導體級單晶生長、切割、磨片、拋光設備,8英寸集成電路成套生產(chǎn)線設備,推進12英寸集成電路關鍵設備產(chǎn)業(yè)化;積極推動多晶硅、單晶硅生長、切割設備,全自動晶硅太陽能電池生產(chǎn)線設備、薄膜太陽能電池生產(chǎn)設備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,重點突破高亮度LED芯片生產(chǎn)線設備和后封裝設備;大力發(fā)展新型元件生產(chǎn)設備和表面貼裝設備。電子儀器方面,著重研發(fā)半導體和集成電路測試儀器,通信與網(wǎng)絡測試儀器,高性能微波/毫米波測試儀器,數(shù)字電視及數(shù)字音視頻測試儀器,物聯(lián)網(wǎng)測試儀器,新型電子元器件測試儀器,高性能通用電子測試儀器,時間、頻率測試儀器以及醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、礦山等電子應用儀器。夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎,提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。
9.發(fā)光二極管(LED)
突破產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié),提升高亮度、功率型LED外延片及芯片技術水平和產(chǎn)業(yè)化能力,增強產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展能力。加強對封裝結構設計、新封裝材料、新工藝、熒光粉性能、多基色熒光粉、散熱機理的研究,著力提高器件封裝的取光效率、熒光粉效率和散熱性能,增強功率型LED器件封裝能力。加快LED上游原材料如襯底、金屬有機化合物(MO)源、超高純氣體、熒光粉、高性能環(huán)氧樹脂、有機硅膠的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,實現(xiàn)金屬有機化學氣相沉積設備(MOCVD)等關鍵生產(chǎn)設備和儀器的量產(chǎn)和應用,提高產(chǎn)業(yè)配套能力,完善LED產(chǎn)業(yè)鏈。推進景觀照明、液晶顯示背光源、戶外大屏幕顯示以及室內(nèi)商業(yè)照明等應用。加快LED相關基礎標準、產(chǎn)品標準制定,完善LED標準體系。增強產(chǎn)品標準符合性檢測,加快國家級LED器件、光源檢測機構的建設,提高檢測水平和服務能力。強化行業(yè)引導和管理,促進LED產(chǎn)業(yè)健康科學有序發(fā)展。
10.太陽能光伏
重點支持高質(zhì)量、低能耗、低成本、副產(chǎn)物綜合利用率高的太陽能級多晶硅生產(chǎn)。發(fā)展高效、低成本、低能耗硅錠生產(chǎn)技術,突破薄型化硅片切割技術,提高硅片質(zhì)量。支持高效率、低成本、長壽命太陽能電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,加快超高效太陽能電池、新型聚光電池、薄膜電池開發(fā)與應用。鼓勵光伏用逆變器、控制器和儲能系統(tǒng)等產(chǎn)品及技術研發(fā)。重點發(fā)展等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、激光切割、刻蝕、絲網(wǎng)印刷以及封裝檢測等設備,鼓勵開發(fā)晶硅和薄膜太陽能電池成套設備生產(chǎn)線。積極發(fā)展光伏建筑一體化(BIPV)組件生產(chǎn)技術,擴大建筑附著光伏(BAPV)組件應用范圍。大力發(fā)展坩堝、高純石墨、碳碳復合材料、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)膠、電子漿料、線切割液、導電氧化物薄膜(TCO)玻璃等配套材料。
鼓勵光伏企業(yè)加強系統(tǒng)集成及應用拓展,積極關注離網(wǎng)應用市場和新興并網(wǎng)應用市場,支持小型光伏系統(tǒng)、分布式光伏系統(tǒng)、離網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)及應用。支持有能力的企事業(yè)單位建設國家級光伏技術研發(fā)平臺、產(chǎn)品檢測認證平臺、公共服務平臺,開展產(chǎn)品檢測、系統(tǒng)工程驗收、專利池建設、標準制定推廣、關鍵共性技術研發(fā)等公共性服務。支持骨干企業(yè)增強技術創(chuàng)新能力,提高生產(chǎn)工藝水平,降低光伏發(fā)電成本,拓展光伏應用市場,提升我國光伏產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
專欄2:基礎電子產(chǎn)業(yè)躍升工程
集成電路。突破高性能CPU、移動通信芯片、DSP等高端通用芯片,移動互聯(lián)、數(shù)模混合、信息安全、數(shù)字電視、射頻識別等量大面廣芯片以及重點領域的專用芯片。持續(xù)支持12英寸先進工藝制造線的建設和8英寸/6英寸工藝制造線的改造升級。加快先進生產(chǎn)線和特色生產(chǎn)線工藝技術升級及產(chǎn)能擴充,提高先進封裝工藝和測試水平。進一步完善產(chǎn)業(yè)鏈,增強刻蝕機、離子注入機、互聯(lián)鍍銅設備、外延爐、光刻勻膠顯影設備等8~12英寸集成電路生產(chǎn)線關鍵設備、儀器和材料的自主開發(fā)和供給能力,支持大生產(chǎn)線規(guī)模應用。加快提升國家級集成電路研發(fā)公共服務平臺水平和能力,組織多種形態(tài)的技術創(chuàng)新平臺。
關鍵電子元器件和材料。重點支持微電子器件、光電子器件、MEMS器件、半導體功率器件、電力電子器件、RFID模塊及器件、綠色電池、片式阻容感、機電組件、電聲器件、智能傳感器、印刷電路板產(chǎn)品的技術升級及設備工藝研發(fā),有效支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。積極發(fā)展半導體材料、太陽能光伏材料、光電子材料,壓電與聲光材料、電子功能陶瓷、磁性材料、電池材料和傳感器材料,以及用于支撐、裝聯(lián)和封裝等使用的金屬材料、非金屬材料、高分子材料等。
新型平板顯示。重點支持6代以上尺寸TFT-LCD顯示面板關鍵技術和新工藝開發(fā),實施玻璃基板等關鍵配套材料和核心生產(chǎn)設備產(chǎn)業(yè)化項目,完善配套產(chǎn)業(yè)鏈。突破PDP高光效技術(高能效、低成本)、高清晰度技術(三維、動態(tài)清晰度、超高清晰度)以及超薄技術,提高PDP產(chǎn)品性能。開展高遷移率TFT驅動基板技術開發(fā),攻克OLED有機成膜、器件封裝等關鍵工藝技術,攻克低溫多晶硅(LTPS)技術,加強關鍵材料及設備的國產(chǎn)化配套。圍繞移動終端等需求,重點開發(fā)觸摸屏功能、寬視角、高分辨率、輕薄節(jié)能的小尺寸顯示產(chǎn)品。開展三維顯示、電子紙、激光顯示等新技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
發(fā)光二極管(LED)。重點突破外延生長、芯片制造關鍵技術,提高外延片和高端芯片的國內(nèi)供給能力。增強功率型LED器件封裝能力,加大對封裝結構設計、新封裝材料、新工藝、熒光粉性能、散熱機理的研究與開發(fā)。進一步完善產(chǎn)業(yè)鏈,加快實現(xiàn)國產(chǎn)MOCVD設備的量產(chǎn),推進襯底材料、高純MO源,高性能環(huán)氧樹脂以及高效熒光粉等研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。加快檢測平臺建設,制定和完善LED相關標準,推進知識產(chǎn)權建設。
太陽能光伏。支持多晶硅行業(yè)節(jié)能降耗和高質(zhì)、高效、低成本太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化,鼓勵新型太陽能電池和高質(zhì)低成本多晶硅工藝技術研發(fā)。全面提升裝備技術水平,突破平板式PECVD、全自動絲網(wǎng)印刷機、高效切割機等設備瓶頸。支持控制器、逆變器等配套部件和石墨、坩堝、電子漿料、TCO玻璃等配套材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。支持多樣化、寬領域的太陽能光伏應用,拓展離網(wǎng)應用市場和新興并網(wǎng)市場。
11.信息技術應用
推動信息技術在各領域的廣泛應用,加強產(chǎn)用合作,促進兩化深度融合,進一步提升產(chǎn)業(yè)為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展支撐服務的能力。應用信息技術改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),以研發(fā)設計、流程控制、企業(yè)管理、市場營銷、人力資源開發(fā)等關鍵環(huán)節(jié)為突破口,支持信息技術企業(yè)與傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)開展多層次合作,提高工業(yè)自動化、智能化和管理現(xiàn)代化水平,推動綜合集成應用與業(yè)務協(xié)同創(chuàng)新,加快制造與服務融合發(fā)展,促進資源節(jié)約型生產(chǎn)方式的形成。加大信息技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營管理和服務各環(huán)節(jié)的應用,促進農(nóng)業(yè)集成化信息管理,提高精準農(nóng)業(yè)技術水平,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。結合國家改善民生相關工程的實施,加強信息技術在交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、就業(yè)和社會保障等領域應用,帶動電子信息產(chǎn)品及相關服務發(fā)展。大力發(fā)展應用電子產(chǎn)品,針對工業(yè)控制、機床電子、汽車電子、醫(yī)療電子、金融電子、電力電子等量大面廣、帶動性強的應用電子領域,加大研發(fā)投入,突破關鍵技術,努力實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,形成新的增長點。
專欄3:重點應用電子產(chǎn)品
工業(yè)控制。加強分布式控制系統(tǒng)、可編程控制器、控制芯片、傳感器、驅動執(zhí)行機構、觸摸屏等產(chǎn)品的研制,提升工業(yè)控制的集成化、智能化水平。
機床電子。突破高檔數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線、通信協(xié)議、高精度高速控制和數(shù)字化高速伺服驅動等技術,大力發(fā)展中高檔數(shù)控系統(tǒng);加強機床電子功能部件(包括電主軸、電動刀架、檢測裝置、測試設備、機床電器等)研發(fā)和應用。
汽車電子。重點支持汽車電子電氣專用元器件、車用芯片、車載信息平臺和網(wǎng)絡、動力電池和管理控制系統(tǒng)、動力總成控制系統(tǒng)、驅動電機控制、底盤控制、車身控制、車載電子、汽車安全等關鍵技術和產(chǎn)品的研發(fā)與規(guī)?;瘧?。
醫(yī)療電子。重點突破數(shù)字化醫(yī)學影像診斷、臨床檢驗與無創(chuàng)檢測診斷、數(shù)字化醫(yī)院及協(xié)同醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)、便攜式醫(yī)療電子設備、康復治療設備、器官功能輔助替代醫(yī)療電子設備、精準智能手術設備、治療微系統(tǒng)、醫(yī)用傳感器等先進醫(yī)療電子產(chǎn)品的自主研制。
金融電子。重點支持金融IC卡、移動支付終端、稅控收款機、自動存/取款機、清分機、金融自助服務設備等產(chǎn)品開發(fā)和規(guī)模化應用,提升金融信息化水平,保障金融安全。
電力電子。大力推進絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)、快速恢復二極管(FRD)等高頻場控電力電子芯片和模塊的技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化;重點解決高阻區(qū)熔硅單晶、陶瓷復銅板、鋁碳化硅基板、結構件等制造技術;積極開展寬禁帶半導體材料(碳化硅和氮化鎵)和器件的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。支持高功率密度、高性能的電力電子裝置的研究與開發(fā)。建立國家級的高頻場控電力電子器件的檢測測試平臺,制定和完善電力電子器件標準。
保障措施
(一)健全產(chǎn)業(yè)政策法規(guī)體系,完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境
貫徹落實《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》(國發(fā)[2010]32號),圍繞新一代信息技術產(chǎn)業(yè)重點領域,制定相關配套政策措施。加快出臺《國務院關于印發(fā)<進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策>的通知》(國發(fā)[2011]4號)的實施細則。研究完善扶持平板顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關政策。落實《多晶硅產(chǎn)業(yè)準入條件》,加強對行業(yè)發(fā)展的指導。落實《廢棄電器電子產(chǎn)品回收處理管理條例》,研究制定配套行業(yè)政策。完善促進信息技術推廣應用的政策環(huán)境,推動安全可控的軟硬件產(chǎn)品開發(fā)和應用。進一步落實擴大內(nèi)需政策,繼續(xù)做好家電下鄉(xiāng)、家電以舊換新工作,研究制定家電下鄉(xiāng)后續(xù)政策措施,建設完善家電產(chǎn)品售后維修服務體系。推動制定國內(nèi)光伏發(fā)電上網(wǎng)電價政策實施。積極推廣LED、OLED節(jié)能照明產(chǎn)品。營造芯片、整機、系統(tǒng)互動的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,推進電子專用設備首臺套的應用和推廣。
(二)提高財政資金使用效率,增強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力
加大技術改造專項資金投入,對核心關鍵領域重大項目給予重點支持。加快實施“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品”、“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”、“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”等國家科技重大專項,進一步明確資金支持重點,加強產(chǎn)業(yè)鏈配套。充分利用電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金等專項資金,支持產(chǎn)業(yè)核心關鍵技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,推進重點產(chǎn)品示范應用。加大對信息技術應用的資金支持力度,重點支持安全可控信息技術及產(chǎn)品的行業(yè)應用。落實戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項資金,細化電子信息領域資金使用方案。落實國家扶持中小企業(yè)的各項金融政策,支持金融機構為中小企業(yè)提供更多融資服務。
(三)引導產(chǎn)業(yè)有序轉移,促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展
充分發(fā)揮行業(yè)管理部門、地方政府在產(chǎn)業(yè)轉移和合作中的引導作用,以及市場在資源配置方面的基礎性作用,加強規(guī)劃、資源和市場的對接,研究制定電子信息制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉移與合作的相關政策,建立健全“部省對接、協(xié)同推進”的合作機制。推動珠三角、長三角、環(huán)渤海和福廈沿海等優(yōu)勢地區(qū)向研發(fā)設計、服務等產(chǎn)業(yè)價值鏈高端延伸,發(fā)揮優(yōu)勢地區(qū)輻射帶動作用;立足產(chǎn)業(yè)承接地區(qū)自身特色優(yōu)勢,統(tǒng)籌重大項目在中西部地區(qū)和東北等老工業(yè)基地的合理布局,引導產(chǎn)業(yè)有序轉移。促進新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地和產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設,促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。
(四)推動企業(yè)兼并重組,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)組織結構
完善促進企業(yè)兼并重組的政策體系,以產(chǎn)業(yè)政策為引導、以產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點關鍵領域為切入點、以國家重大工程為帶動,積極推動企業(yè)兼并重組取得顯著進展。推動設立產(chǎn)業(yè)投資基金,重點關注重大生產(chǎn)力布局,鼓勵龍頭骨干企業(yè)開展海外兼并重組和技術收購。建立健全中小企業(yè)服務體系,培養(yǎng)一批“專、精、特、新”的中小企業(yè),形成大中小企業(yè)優(yōu)勢互補、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)組織體系。支持AVS、閃聯(lián)、數(shù)字家庭、太陽能光伏、OLED等產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)展,圍繞移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、半導體照明等新興領域加強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟建設。
(五)實施知識產(chǎn)權戰(zhàn)略和標準戰(zhàn)略,提升產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢
全面落實《國家知識產(chǎn)權戰(zhàn)略綱要》,引導企業(yè)將技術創(chuàng)新、知識產(chǎn)權保護、標準制定相結合,提升產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。建設和完善電子信息領域知識產(chǎn)權公共服務平臺,定期發(fā)布各重點領域知識產(chǎn)權態(tài)勢,促進企業(yè)提高創(chuàng)造、保護、運用和管理知識產(chǎn)權的水平。加快建立電子信息產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權預警機制,加強知識產(chǎn)權信息采集,及時發(fā)布知識產(chǎn)權相關報告,提升行業(yè)知識產(chǎn)權預警能力。加強電子信息領域標準化技術組織建設,繼續(xù)以企業(yè)為主體制定標準,充分發(fā)揮標準化相關組織、相關協(xié)會、研究單位等各方面的作用,提高標準化工作水平。針對新一代信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快研究制定相應技術標準,增強標準服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力。加強重點領域軍民標準資源共享建設,推動技術和標準的雙向應用。推動更多的自主創(chuàng)新技術標準成為國際標準,提升在國際標準制定中的話語權。組織重點產(chǎn)品標準化試點示范,加強技術標準與檢測認證的聯(lián)動。
(六)加強創(chuàng)新人才引進和培養(yǎng),加快專業(yè)人才隊伍建設
圍繞規(guī)劃確定的重點領域,制定電子信息制造業(yè)人才隊伍中長期建設方案。爭取國家人才發(fā)展重大項目對電子信息制造業(yè)人才隊伍建設的支持。加快建設和發(fā)展職業(yè)培訓機構,大力培養(yǎng)專業(yè)技術人才和行業(yè)信息技術應用人才,重點培養(yǎng)高水平復合型人才。以重大專項和重大工程為依托,建立相應的高端人才培育和引進機制。加強對企業(yè)特別是中小企業(yè)經(jīng)營管理者培訓,提高隊伍整體素質(zhì)。
第三篇:電子基礎材料和關鍵元器件(十二五規(guī)劃)
電子基礎材料和關鍵元器件“十二五”規(guī)劃(全文)摘要:根據(jù)工業(yè)和信息化部“十二五”規(guī)劃體系,《電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》是工業(yè)和信息化部確定編制的17項行業(yè)規(guī)劃之一,包含《電子基礎材料和關鍵元器件“十二五”規(guī)劃》、《電子專用設備儀器“十二五”規(guī)劃》、《數(shù)字電視與數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》3個子規(guī)劃,《中國電子報》將在本期刊出3個子規(guī)劃(詳見2~4版),敬請關注。
前 言
電子材料和元器件是電子信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,處于電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的前端,是通信、計算機及網(wǎng)絡、數(shù)字音視頻等系統(tǒng)和終端產(chǎn)品發(fā)展的基礎,對于電子信息產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新和做大做強有著重要的支撐作用。
為全面科學地總結“十一五”的發(fā)展經(jīng)驗,明確“十二五”期間我國電子基礎材料和關鍵元器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,確保產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,根據(jù)《工業(yè)轉型升級“十二五”規(guī)劃》、《信息產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《電子信息制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,制定本規(guī)劃。
本規(guī)劃涉及電子材料、電子元件、電子器件三大行業(yè)中的基礎材料和關鍵元器件,是“十二五”期間我國電子基礎材料和關鍵元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導性文件,以及加強行業(yè)管理、組織實施重大工程的重要依據(jù)。
一、“十一五”產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧
(一)產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長
我國電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)在“十一五”期間產(chǎn)量、銷售額、進出口總額都有較大幅度提升,增強了我國作為基礎電子生產(chǎn)大國的地位。雖然其間受國際金融危機沖擊,產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷小幅調(diào)整,但總體發(fā)展穩(wěn)定。2010年,在國內(nèi)行業(yè)整體增長特別是新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的帶動下,行業(yè)恢復發(fā)展到歷史最高水平。
“十一五”期間,我國電子材料行業(yè)銷售收入從2005年的540億元增長至1730億元,年均增長率26%;電子元器件銷售收入年均增長率16%,從2005年的6100億元增長到超過13000億元,其中印制電路銷售收入1230億元,化學與物理電源銷售收入2978億元,顯示器件銷售收入380億元。
(二)企業(yè)實力進一步增強
隨著“大公司”戰(zhàn)略的深入,我國已初步建立起一批具有自主創(chuàng)新能力、具備國際競爭力的電子材料和元器件大公司。在某些專業(yè)領域,已經(jīng)具有相當強的實力,不論是產(chǎn)品產(chǎn)量還是質(zhì)量,都位居世界前列。
近10年來,我國電子元件百強企業(yè)的銷售收入總額增長2.84倍,年平均增長率為12.32%。2010年,我國電子元件百強企業(yè)共完成銷售收入1544.9億元,實現(xiàn)利潤總額139.58億元,出口創(chuàng)匯55.83億美元。2010年元件百強企業(yè)中,有39家企業(yè)的銷售收入超過10億元,有7家企業(yè)的銷售收入超過50億元?!笆晃濉逼陂g我國印制電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過日本和美國成為世界第一大生產(chǎn)國,2010年,我國印制電路百強企業(yè)平均銷售額超過8.26億元,合計規(guī)模占全國總量60%,年均增長超過15%。
民營電子材料和元器件企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品質(zhì)量在“十一五”期間飛速發(fā)展,“十一五”末,民營企業(yè)數(shù)量占全行業(yè)的48%,銷售收入占全行業(yè)的30%,上繳稅金占全行業(yè)的47%,上市公司逐年增多。
(三)生產(chǎn)技術水平持續(xù)提升
“十一五”期間,國產(chǎn)電子材料配套能力顯著提高,在硅材料、半導體照明材料、電子陶瓷材料等領域技術水平進步顯著。在最能代表行業(yè)發(fā)展水平的硅材料上,國內(nèi)產(chǎn)品水平有了大幅的提升,已建成了年產(chǎn)12萬片的12英寸硅片中試線,12英寸摻氮直拉硅單晶拋光片也可以小批量生產(chǎn),標志著我國電子材料技術正逐步進入國際先進水平行列。
“十一五”期間,我國電子材料和元器件生產(chǎn)技術水平持續(xù)提升,重點產(chǎn)品本地化率大幅提高?!笆晃濉背跗?,我國光纖預制棒完全依賴進口;“十一五”末,我國光纖預制棒總產(chǎn)量達700噸,已占國內(nèi)使用總量的30%。國內(nèi)印制電路技術由傳統(tǒng)單、雙面生產(chǎn)技術向高多層、高密度互聯(lián)板(HDI)方向邁進,國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)掌握先進的HDI生產(chǎn)技術,主要產(chǎn)品產(chǎn)量、銷售額的絕對量已經(jīng)由傳統(tǒng)多層板向高多層乃至20層以上提升。
第6代及以上高世代液晶面板生產(chǎn)線建成并量產(chǎn),扭轉了我國大尺寸電視用液晶面板完全依賴進口的被動局面,標志著我國平板顯示產(chǎn)業(yè)開始進入大尺寸產(chǎn)品領域。等離子顯示器(PDP)領域,國內(nèi)已具備量產(chǎn)50英寸PDP模組的能力,技術水平進一步提升,產(chǎn)業(yè)鏈本地化配套建設取得階段性成果。為在未來顯示競爭中爭取主動權,國內(nèi)企業(yè)已紛紛開展有機發(fā)光顯示器(OLED)技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化布局,已有1條無源有機發(fā)光顯示器(PM-OLED)生產(chǎn)線投產(chǎn),多條有源有機發(fā)光顯示器(AM-OLED)生產(chǎn)線正在進行緊張建設。
(四)清潔生產(chǎn)穩(wěn)步推進,循環(huán)經(jīng)濟初步發(fā)展
“十一五”期間,電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)以印制電路、多晶硅和電池行業(yè)為重點,穩(wěn)步推進節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展。印制電路行業(yè)一批先進的技術和設備如“廢印制電路板物理回收技術及設備”、“蝕刻廢液循環(huán)再用技術及設備”、“低含銅廢液處理技術及設備”在行業(yè)推廣應用,許多企業(yè)自愿開展了清潔生產(chǎn)審核。
“十一五”期間,氫鎳電池、鋰離子電池等電動車用動力電池已進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段,太陽能電池等可再生能源快速發(fā)展,電池生產(chǎn)企業(yè)“節(jié)能、降耗、減排、治污”取得了一定成效,企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和條件大為改善。
(五)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在突出問題
本土企業(yè)規(guī)模偏小且分散不集中,缺乏具有國際競爭能力的龍頭企業(yè);研發(fā)能力較弱,產(chǎn)業(yè)上下游缺乏協(xié)作、互動;全行業(yè)的對外依存度過高,許多關鍵原材料及零配件需要從國外進口;行業(yè)標準發(fā)展相對滯后,關鍵電子元器件和電子材料質(zhì)量與可靠性水平有待進一步提高;推進節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟仍面臨較大的壓力。
二、“十二五”面臨的形勢
(一)產(chǎn)業(yè)面臨良好發(fā)展機遇
在國家轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的大方針指引下,我國電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)將迎來促進產(chǎn)業(yè)升級關鍵時期和歷史性發(fā)展機遇。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展,數(shù)萬億元的投資規(guī)模,給電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的創(chuàng)新發(fā)展空間。新興產(chǎn)業(yè)帶來巨大配套需求讓行業(yè)呈現(xiàn)出更為廣闊的市場前景。
(二)技術創(chuàng)新孕育新的突破
智能、綠色、低碳、融合等發(fā)展趨勢催生產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新。埋置元件技術、印制電子技術、多功能電子模塊技術等突破性技術正快速發(fā)展。面向新興產(chǎn)業(yè)采用新工藝、新技術、新材料的新型產(chǎn)品,以及不斷縮短的產(chǎn)品更新?lián)Q代時間,將更為有力地促進技術的發(fā)展與提升。為達到體積更小、成本更低、精度和集成度更高的目的,采用新工藝、新技術的新型電子材料和元器件的發(fā)展前景十分光明。
(三)外部環(huán)境變化對產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)日趨嚴峻
“十二五”期間,人力資源成本壓力更大,單純依靠低廉勞動力開展生產(chǎn)經(jīng)營的企業(yè)將步履維艱,通過產(chǎn)業(yè)轉移降低人力成本,提高產(chǎn)品的附加值,將成為生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展壯大的必由之路。
隨著世界經(jīng)濟全球化的發(fā)展,國際競爭將更加激烈,由此產(chǎn)生的貿(mào)易摩擦也將日益增多。東南亞、印度、巴西、俄羅斯等國家和地區(qū)將逐漸成為新的電子材料和元器件主要生產(chǎn)區(qū),對我國在該產(chǎn)業(yè)的“世界工廠”地位形成威脅。
國際經(jīng)濟形勢不確定性因素日益增強,尤其是對全球資源的爭奪和國際大宗商品價格波動對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)影響越來越大。國際匯率波動,尤其是人民幣升值對電子材料和元器件出口廠家競爭力具有較大影響。
(四)產(chǎn)業(yè)面臨轉型升級的迫切需要
隨著全球經(jīng)濟結構的進一步調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉移,我國電子材料和元器件產(chǎn)品結構已逐步向中高端邁進?!笆濉逼陂g需抓緊新一輪經(jīng)濟發(fā)展機遇,主動引導產(chǎn)業(yè)淘汰落后產(chǎn)能,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)資源配置,增強產(chǎn)業(yè)配套能力,提高自動化生產(chǎn)效率,為推動電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支撐。
三、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導思想和目標
(一)指導思想
按照國務院加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的總體部署,緊緊圍繞電子信息產(chǎn)品和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,以推動產(chǎn)業(yè)結構升級為主線,以創(chuàng)新主導價值提升,以優(yōu)化產(chǎn)品性能、降低成本為動力,提高電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)競爭力;以量大面廣的產(chǎn)品為突破口,大力推進市場前景廣、帶動作用強、發(fā)展基礎好、具有自主知識產(chǎn)權的電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
(二)發(fā)展目標
1.經(jīng)濟指標
“十二五”期間,我國電子材料年均增長率8%,到2015年銷售收入達2500億元;電子元件年均增長10%,到2015年銷售收入超18000億元,其中化學與物理電源行業(yè)銷售收入達4000億元,印制電路行業(yè)實現(xiàn)銷售收入1700億元;電子器件年均增長25%,達到1800億元,其中平板顯示器件產(chǎn)業(yè)年均增長超過30%,銷售收入達到1500億元,規(guī)模占全球比重由當前的5%提升到20%以上。
2.結構指標
高端電子材料占全行業(yè)產(chǎn)品的40%以上,國產(chǎn)材料配套能力顯著提升。繼續(xù)推動大公司戰(zhàn)略,培養(yǎng)10個以上年銷售收入超過100億元的電子元件大公司,爭取電子元件銷售收入億元以上企業(yè)占到全行業(yè)銷售收入總額的75%。國內(nèi)平板顯示生產(chǎn)技術達到國際先進水平,形成2~3個年銷售收入在300億元以上的龍頭企業(yè),全面支撐我國彩電產(chǎn)業(yè)轉型和升級。
3.創(chuàng)新指標
大力加強自主創(chuàng)新和民族品牌的建設,形成一批具有自主知識產(chǎn)權、具有國內(nèi)國際知名品牌與影響的企業(yè),初步形成一批以研發(fā)為驅動力的創(chuàng)新型中小企業(yè)。推進知識產(chǎn)權建設,力爭“十二五”期間,全行業(yè)新申請的核心專利數(shù)量和重要標準擁有量有較大幅度的提升,其中發(fā)明專利增長10%以上。
4.節(jié)能環(huán)保指標
規(guī)劃期間,通過節(jié)能減排和資源綜合利用及推進清潔生產(chǎn),提高三廢中有用物質(zhì)的回收利用率,減少對環(huán)境的影響,印制電路行業(yè)實現(xiàn)銅回收再利用率由目前的45%提高到80%以上,水回收再利用率由20%提高至30%以上。
四、主要任務和發(fā)展重點
(一)主要任務
1.推動產(chǎn)業(yè)升級
我國已是電子元器件生產(chǎn)大國,但產(chǎn)品大多屬于中低端,產(chǎn)品附加值低、價格低廉、利潤微薄?!笆濉逼陂g,需借助戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的契機,加快為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)配套的高端產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化速度,提升關鍵元器件及材料的質(zhì)量和檔次,爭取在關鍵領域實現(xiàn)部分甚至全面本地化替代。結合實施重大工程,推動結構調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級,繼續(xù)實施大企業(yè)戰(zhàn)略,引導大型骨干企業(yè)加強對本土材料、設備的應用,形成結構優(yōu)化、配套完整的基礎產(chǎn)業(yè)體系。
2.加強科技創(chuàng)新
發(fā)揮政府引導和推動作用,創(chuàng)新行業(yè)管理方式,引導創(chuàng)新要素向企業(yè)集聚,引導企業(yè)圍繞產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的關鍵、共性技術問題進行聯(lián)合攻關。完善以企業(yè)為主體,“產(chǎn)、研、學、用”相結合的自主創(chuàng)新體系,依托企業(yè)建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟突破核心技術、關鍵設備與材料。
3.統(tǒng)籌規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局
通過宏觀調(diào)控和市場資源配置等手段,聚集資源,推動企業(yè)聯(lián)合重組,提高產(chǎn)業(yè)集中度,培育和鼓勵骨干企業(yè)做大做強。以地區(qū)和產(chǎn)品為紐帶,打造產(chǎn)業(yè)集群,推進產(chǎn)業(yè)鏈的進一步完善和形成,做強電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)。積極推動通過產(chǎn)業(yè)轉移進行結構調(diào)整和新的產(chǎn)業(yè)布局,為行業(yè)持續(xù)長久發(fā)展創(chuàng)造條件。
4.加強自主品牌建設
支持企業(yè)創(chuàng)立自主品牌,提升本土產(chǎn)品的國際競爭力;引導企業(yè)加強產(chǎn)品質(zhì)量管理,提升品牌形象;強化產(chǎn)品質(zhì)量體系建設,通過樹立品牌更好地參與國際競爭。
5.促進產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展
引導電子元器件企業(yè)與上游材料、設備企業(yè)開展合作,突破原材料、設備核心技術;引導和推動計算機、通信、家電等行業(yè)有實力的整機企業(yè)向產(chǎn)業(yè)鏈上游“縱向發(fā)展”,使其在提升自身配套能力的同時,推動元器件行業(yè)發(fā)展,形成聯(lián)動的產(chǎn)業(yè)格局。
6.積極參與國際合作
發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢,繼續(xù)吸引國外大企業(yè)來華投資,同時注重鼓勵其在內(nèi)地設立研發(fā)機構,通過學習與競爭,促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)提升技術水平。充分利用國際國內(nèi)兩種資源,建立具有國際競爭力的一流企業(yè)。
(二)發(fā)展重點
緊緊圍繞節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料和新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,發(fā)展相關配套元器件及電子材料。
1.電子材料
半導體材料。重點發(fā)展硅材料(硅單晶、拋光片、外延片、絕緣硅、鍺硅)及化合物半導體材料;藍寶石和碳化硅等襯底材料;金屬有機源和超高純度氨氣等外延用原料;高端發(fā)光二極管(LED)封裝材料,高亮度、大功率LED芯片材料;高性能陶瓷基板;新型電力電子器件所用的關鍵材料;石墨和碳素系列保溫材料。
薄膜晶體管液晶顯示器件(TFT-LCD)材料。重點發(fā)展高世代TFT-LCD相關材料,主要包括大尺寸玻璃基板、混合液晶和相關單體材料、偏光片及相關光學薄膜材料、彩色濾光片及相關材料、大尺寸靶材、高純電子氣體和試劑等。
OLED材料。重點發(fā)展OLED用高純有機材料、柔性導電基板、高端氧化銦錫(ITO)導電玻璃基板、封裝材料、大尺寸高精度掩模板等。
PDP材料。重點發(fā)展玻璃基板、電極漿料、濕化學品、玻璃粉、熒光粉和乙基纖維素等材料,并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
電子紙。重點發(fā)展微膠囊、油墨、介電材料等。
新型元器件材料。覆銅板材料及電子銅箔;壓電與系統(tǒng)信息處理材料;高熱導率陶瓷材料和金屬復合材料;片式超薄介質(zhì)高容電子陶瓷材料、電容器材料及高性能電容器薄膜;高端電子漿料;低溫共燒陶瓷(LTCC)多層基板;高性能磁性材料等。
電池材料。重點實現(xiàn)以下材料的產(chǎn)業(yè)化技術突破:鋰電池隔膜,特別是動力鋰離子電池隔膜材料;新型電極材料,如磷酸鐵鋰、鈦酸鋰、錳酸鋰及其他新型正負極材料;新型電解質(zhì)、溶劑和添加劑,如鋰離子電池用的含氟化合物六氟磷酸鋰、氟代碳酸乙烯酯、雙亞銨鋰等。
2.電子元件
物聯(lián)網(wǎng)配套。發(fā)展?jié)M足物聯(lián)網(wǎng)需求的超薄鋰離子電池和各種專業(yè)傳感器,重點發(fā)展微型化、集成化、智能化、網(wǎng)絡化傳感器,研究開發(fā)具有無線通信、傳感、數(shù)據(jù)處理功能的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點;推進傳感器由多片向單片集成方向發(fā)展,減小產(chǎn)品體積、降低功耗、擴大生產(chǎn)規(guī)模。
新能源配套。開發(fā)為太陽能光伏、風力發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè)配套的新型儲能電池、超級電容器、功率型電容器、特種功率電阻器以及電力電子用關鍵電子元件。
新能源汽車配套。大力發(fā)展新能源汽車用高效節(jié)能無刷電機、高性能磁性元件和動力電池,推動鋰離子動力電池的產(chǎn)業(yè)化,提高鋰離子動力電池安全性,提升循環(huán)壽命,降低成本;開發(fā)電池管理系統(tǒng)和電池成組技術,開發(fā)適合新能源汽車使用的電池系統(tǒng);推動快速充電技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
新一代通信技術配套。發(fā)展適用于光纖寬帶網(wǎng)絡的低成本光纖光纜、光纖預制棒及相關光器件;積極研發(fā)通信基站用石英晶體振蕩器;大力開發(fā)新型通信設備用連接器、繼電器、濾波器及線纜組件。
其他新型電子元件。發(fā)展?jié)M足我國汽車及汽車電子制造業(yè)配套需求的高質(zhì)量、高可靠性的電子元件;針對新一代電子整機發(fā)展需求,大力發(fā)展新型片式化、小型化、集成化、高端電子元件;加強高密度互連板、特種印制板、LED用印制板的產(chǎn)業(yè)化,研發(fā)印制電子技術和光電印制板并推動產(chǎn)業(yè)化;發(fā)展為節(jié)能環(huán)保設備配套的電子元件以及電子元件本身的節(jié)能環(huán)保和清潔生產(chǎn)技術。
3.電子器件
TFT-LCD。進一步提升液晶面板的透過率和開口率,提高分辨率,擴大可視角度,增加產(chǎn)品的附加值;加快高效節(jié)能背光源的研發(fā)和應用,在確保產(chǎn)品性能的前提下,簡化生產(chǎn)工序,降低生產(chǎn)成本。
PDP。圍繞高光效技術(高能效、低成本)、高清晰度技術(三維、動態(tài)清晰度、超高清晰度)以及超薄技術方面進行相關技術研發(fā);研究新材料、新工藝、新型驅動電路與控制軟件技術來提高PDP產(chǎn)品性能及降低功耗。
OLED。進一步完善PM-OLED的技術并加快產(chǎn)業(yè)化進程;開發(fā)大尺寸AM-OLED相關技術和工藝集成,加快氧化物基等薄膜晶體管(TFT)的研發(fā)及其在AM-OLED中的應用,掌握并逐步完善低溫多晶硅技術,推動小尺寸AM-OLED產(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
電子紙。推動有源驅動電子紙顯示技術與產(chǎn)業(yè)化,重點發(fā)展大尺寸、觸屏式、彩色、柔性有源驅動電子紙顯示屏,突破彩色電子紙膜材料制造技術,推動產(chǎn)業(yè)化應用。
真空電子器件。重點發(fā)展高可靠、高電壓、大容量、大電流、長壽命真空開關管及專用真空器件。
激光和紅外器件。重點發(fā)展大功率半導體激光器、高功率氣體激光器、光纖激光器、紫外激光器,推進高性能紅外焦平面器件、高分辨率砷化銦鎵(InGaAs)探測器產(chǎn)業(yè)化。
五、政策措施和建議
(一)加強政府引導,完善產(chǎn)業(yè)政策
積極修訂完善產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整指導目錄、外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄等產(chǎn)業(yè)政策,通過國家政策引導投資方向與重點;對國家鼓勵項目的重要進口設備、材料,在國內(nèi)沒有替代產(chǎn)品的情況下,繼續(xù)保持現(xiàn)有稅收優(yōu)惠政策。積極支持本土電子材料和元器件企業(yè)實施“走出去”戰(zhàn)略。
(二)發(fā)揮財政資金作用,創(chuàng)造良好投融資環(huán)境
充分發(fā)揮技術改造專項資金、電子發(fā)展基金等各類財政資金的引導和帶動作用,促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展;推動建立政府導向的產(chǎn)業(yè)投資基金,發(fā)揮財政資金帶動作用,引導社會資源支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展;積極促進企業(yè)與資本市場的結合,創(chuàng)造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投融資環(huán)境。
(三)提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力,推動產(chǎn)業(yè)升級
完善電子材料和元器件行業(yè)的創(chuàng)新體系,推動建立國家層面的公共服務平臺,為企業(yè)創(chuàng)新提供支持;繼續(xù)推進技術改造,鼓勵企業(yè)增加技術投入,強化企業(yè)的創(chuàng)新基礎。進一步促進行業(yè)基礎研究成果與工程化、產(chǎn)業(yè)化的銜接,提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力。通過組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟或技術協(xié)作聯(lián)盟等形式,推進產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作,開展聯(lián)合攻關,提高產(chǎn)品技術水平,促進推廣應用。積極引導企業(yè)轉型升級,向精細化、節(jié)能環(huán)保型發(fā)展。
(四)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局,統(tǒng)籌規(guī)劃區(qū)域發(fā)展
針對產(chǎn)業(yè)內(nèi)遷趨勢,適時地推動在內(nèi)陸省份建設新的我國電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)集中區(qū)域,為內(nèi)陸省份在政策方面爭取相關優(yōu)惠政策。引導行業(yè)有序轉移,杜絕污染分散,并利用產(chǎn)業(yè)轉移的機會進行結構調(diào)整和產(chǎn)業(yè)布局,為行業(yè)持續(xù)長久發(fā)展創(chuàng)造條件。
(五)加強行業(yè)管理,促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展
完善市場、環(huán)保等優(yōu)勝劣汰機制,通過行業(yè)準入,對涉及環(huán)境保護和應用安全的產(chǎn)業(yè)如鋰離子電池、印制電路等行業(yè)加強管理,督導企業(yè)進一步向規(guī)?;鸵?guī)范化發(fā)展,加快推進節(jié)能環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量安全長效機制的建立,確保產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展。
(六)重視人才培養(yǎng),積極參與國際交流合作
圍繞電子材料和元器件產(chǎn)業(yè)轉型升級對專業(yè)技術人才的需求,充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會、高等院校、科研院所及各類相關社會機構的作用,為行業(yè)的持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)各級各類專業(yè)人才。加強國際交往與合作,積極參與國際標準工作,增強我國在國際標準領域的話語權。
第四篇:電子元器件與電子制作教案
課題:第1章 電阻器
教學目的與要求:
通過本課程的教學使學生了解電阻器的分類,掌握電阻器的識別方法。
主要教學內(nèi)容
電阻器
教學重點與難點
重點:電阻的主要特性參數(shù)與標注方法 難點:電阻的色環(huán)標識法識別電阻值
教學設計:
1.1 電阻器
1.1.1 電阻器的分類
由于新材料、新工藝的不斷發(fā)展,電阻器的品種不斷增多。電阻器通常分為三類:固定電阻器、可調(diào)電阻器及特殊電阻器。電阻器的具體分類 1.1.2 電阻器的型號命名方法
根據(jù)國家標準GB2470-81《電子設備用電阻器,電容器型號命名方法》的規(guī)定,電阻器的型號由4部分組成:第一部分用字母表示電阻器的主稱,第二部分用字母表示電阻器的主要材料,見表1-1;第三部分用數(shù)字或字母表示產(chǎn)品的主要特征,第四部分用數(shù)字表示序號,以區(qū)別電阻器的外形尺寸和性能指標,1.1.3 電阻器的主要特性參數(shù) 1.額定功率
電阻器的額定功率是指電阻器在交、直流電路中長時間連續(xù)工作不損壞,或不顯著改變其性能所允許消耗的最大功率。它并不是電阻器在電路中工作時一定要消耗的功率,而是電阻器在電路工作中所允許消耗的最大功率。不同類型的電阻器具有不同系列的額定功率.2.標稱阻值
阻值是電阻的主要參數(shù)之一,不同類型的電阻器,阻值范圍不同,不同精度的電阻器其阻值系列亦不同。根據(jù)國家標準,常用的標稱電阻值有E6、E12、E24系列,如表1-3所示。實際阻值與標稱阻值的相對誤差稱為允許偏差。常用的精度有?5%、?10%、?20%,精密電阻精度要求更高,如?2%、?1%和?0.5%~?0.001%等。3.允許精度等級
由于生產(chǎn)電阻器工藝水平的差別,產(chǎn)品的實際阻值與標稱阻值之間有一定的誤差。實際阻值與標稱阻值的相對誤差為電阻精度。允許相對誤差的范圍叫做允許偏差,也稱為精度等級。一般說來,精度等級高的電阻,價格也高。在電子產(chǎn)品設計中,應該根據(jù)電路的不同要求,選用不用精度的電阻。(4)溫度系數(shù)
電阻的溫度系數(shù)指的是溫度每變化1℃,電阻器阻值的變化量與原來的阻值之比。它有兩種類型:一種是正溫度系數(shù)型,另一種是負溫度系數(shù)型。溫度系數(shù)越小,說明電阻越穩(wěn)定。在實際運用中,應根據(jù)不同要求來選用不同溫度系數(shù)的電阻器。1.1.4 電阻器的標注方法
電阻器標稱阻值和允許誤差一般都標在電阻體上,常用的標注方法有直標法、文字符號法和色環(huán)標志法三種。1.直標法
直標法是在電阻器出廠前,將電阻器的主要參數(shù)直接印制在電阻器的表面上的標注方法。這種方法簡單明了、讀數(shù)方便,主要用于功率和體積較大的電阻器。電阻的直接標志法如圖1-3(a)所示。
2.文字符號法
文字符號法就是用阿拉伯數(shù)字和文字符號兩者有規(guī)律的組合來表示標稱阻值,額定功率、允許 1 誤差等級等。符號前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值,后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值,其文字符號所表示的單位如表1-5所示。如1R5表示1.5?,2K7表示2.7k?。
文字符號法中的誤差也是用字母表示的,其字母代表的意義如表1-5所示。如圖1-3(b)所示電阻器為金屬膜電阻器,額定功率為0.5W,標稱阻值為5.1?,允許誤差為?5%。3.色環(huán)標志法
色環(huán)標志法是將電阻器的類別及主要技術參數(shù)的數(shù)值用顏色(色環(huán)或色點)標注在它的外表面上。色環(huán)標志法主要用于小型電阻。普通電阻用四色環(huán)表示其阻值和允許誤差。第一、第二環(huán)表示有效數(shù)字,第三環(huán)表示倍率,與前三環(huán)距離較大的第四環(huán)表示精度。精密電阻采用五個色環(huán),第一、二、三環(huán)表示有效數(shù)字,第四環(huán)表示倍率,與前四環(huán)距離較大的第五環(huán)表示精度。有關色環(huán)標注的含義如圖1-4和圖1-5所示。1.1.5 常用電阻器的結構和特點
幾種常用的電阻器的結構和特點如表1-6所示。1.2.1 電位器的主要特性參數(shù)
表征電位器性能的參數(shù)很多,如標稱阻值、額定功率、阻值變化規(guī)律、動噪聲、零位電阻、接觸電阻、濕度系數(shù)、絕緣電阻、耐磨壽命、最大工作電壓、精度等級等。下面介紹幾個常用參數(shù):
1.額定功率
電位器的額定功率是指一定的大氣壓及規(guī)定濕度下,電位器能連續(xù)正常工作時所消耗的最大允許功率。電位器的額定功率也是按照標稱系列進行標注的,而且線繞與非線繞有所不同。2.標稱阻值
標在電位器上的阻值叫作標稱阻值,其值等于電位器兩固定引腳之間的阻值。其系列與電阻的系列類似。
1.2 電位器
3.允許誤差等級
實測阻值與標稱阻值誤差范圍根據(jù)不同精度等級可允許?20%、?10%、?5%、?2%、?1%的誤差。精密電位器的精度可達0.1%。4.阻值變化規(guī)律
阻值變化規(guī)律是指電位器的阻值隨滑動片觸點旋轉角度(或滑動行程)而變化的關系,這種變化關系可以是任何函數(shù)形式,常用的有直線式、對數(shù)式和反轉對數(shù)式(指數(shù)式)。
在使用中,直線式電位器適合于作分壓器;反轉對數(shù)式(指數(shù)式)電位器適合于作收音機、錄音機、電唱機、電視機中的音量控制器。維修時若找不到同類品,可用直線式代替,但不宜用對數(shù)式代替。對數(shù)式電位器只適合于作音調(diào)控制等。1.2.2 幾種常用電位器 1.有機實芯電位器
由內(nèi)導電材料與有機填料、熱固性樹脂配制成電阻粉,經(jīng)過熱壓,在基座上形成實心電阻體。該電位器的特點是結構簡單、耐高溫、體積小、壽命長、可靠性高,焊接在電路板上作微調(diào)使用;其缺點是耐壓低、噪聲大。
用合金電阻絲在絕緣骨架上統(tǒng)制成電阻體,中心抽頭的簧片在電阻絲上滑動。線繞電位器用途廣泛,可制成普通型、精密型和微調(diào)型電位器,且額定功率比較大、電阻的溫度系數(shù)小、噪聲低、耐壓高。3.合成膜電位器
在絕緣基體上涂敷一層合成炭膜,經(jīng)加溫聚合后形成炭膜片,再與其他零件組合而成。這類電位器的阻值變化連續(xù)、分辨率高、阻值范圍寬(從幾百?到幾M?)、成本低。但對溫度和濕度的適應性差,使用壽命短、滑動噪聲大,隨著使用時間的增長,其噪聲也在不斷地增大。1.3 電阻器與電位器的檢測
電阻器的主要故障是:過流燒毀,變值,斷裂,引腳脫焊等。電位器還經(jīng)常發(fā)生滑動 觸頭與電阻片接觸不良等情況。
1.外觀檢查
對于電阻器,通過目測可以看出引線是否松動、折斷或電阻體燒壞等外觀故障。
對于電位器,應檢查引出端子是否松動,接觸是否良好,轉動轉軸時應感覺平滑,不應有過松過緊等情況。2.阻值測量
用萬用表歐姆檔對電阻器進行測量。值得注意的是,測量時不能用雙手同時捏住電阻或測試筆,否則,人體電阻與被測電阻器并聯(lián),影響測量精度。
電位器也可先用萬用表歐姆檔測量總阻值,然后將表筆接于活動端子和引出端子,反復慢慢旋轉電位器軸,看萬用表指針是否連續(xù)均勻變化,如指針平穩(wěn)移動而無跳躍、抖動現(xiàn)象,則說明電位器正常。
1.4 電阻器與電位器的正確選用 1.4.1 電阻器的選用 1.類型選擇
對于一般的電子線路,若沒有特殊要求,可選用普通的碳膜電阻器,以降低成本;對于高品質(zhì)的收錄機和電視機等,應選用較好的碳膜電阻器、金屬膜電阻器或線繞電阻器;對于測量電路或儀表、儀器電路,應選用精密電阻器;在高頻電路中,應選用表面型電阻器或無感電阻器,不宜使用合成電阻器或普通的線繞電阻器;對于工作頻率低,功率大,且對耐熱性能要求較高的電路,可選用線繞電阻器。2.阻值及誤差選擇
阻值應按標稱系列選取。有時需要的阻值不在標稱系列,此時可以選擇最接近這個阻值的標稱值電阻,當然我們也可以用兩個或兩個以上的電阻器的串并聯(lián)來代替所需的電阻器。誤差選擇應根據(jù)電阻器在電路中所起的作用,除一些對精度特別要求的電路(如儀器儀表,測量電路等)外,一般電子線路中所需電阻器的誤差可選用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級誤差即可。3.額定功率的選取
電阻器在電路中實際消耗的功率不得超過其額定功率。為了保證電阻器長期使用不會損壞,通常要求選用的電阻器的額定功率高于實際消耗功率的兩倍以上。1.4.2 電位器的選用
1.電位器結構和尺寸的選擇
選用電位器時應注意尺寸大小和旋轉軸柄的長短,軸端式樣和軸上是否需要緊鎖裝臵等。經(jīng)常調(diào)節(jié)的電位器,應選用軸端銑成平面的,以便安裝旋鈕,不經(jīng)常調(diào)整的,可選用軸端帶刻槽的;一經(jīng)調(diào)好就不在變動的,可選擇帶緊鎖裝臵的電位器。2.阻值變化規(guī)律的選擇
用作分壓器時或示波器的聚焦電位器和萬用表的調(diào)零電位器時,應選用直線式;收音機的音量調(diào)節(jié)電位器應選用反轉對數(shù)式,也可以用直線式代替;音調(diào)調(diào)節(jié)電位器和電視機的黑白對比度調(diào)節(jié)電位器應選用對數(shù)式。
第2章 電容器
教學目的與要求:
通過本課程的教學使學生了解電容器的分類,掌握電容器的識別方法。
主要教學內(nèi)容
電容器
教學重點與難點
重點:電容的主要特性參數(shù)與標注方法 難點:電容的標識法及識別電容值
教學設計:
2.1 電容器的分類
電容器的種類很多,性能各不相同,常見的有以下幾種分類。1.按電容器結構分
按電容器的結構分有固定電容器、半可變電容器、可變電容器三大類。
固定電容器的電容量不能改變,大多數(shù)電容都是固定電容器,如紙介電容器、云母電容器、電解電容器等。
半可變電容器又稱微調(diào)電容器,其特點是容量可以在較小范圍內(nèi)變化(通常在幾皮法至十幾或幾十皮法之間)。適用于整機調(diào)整后電容量不需經(jīng)常改變的場合??勺冸娙萜魇请娙萘吭谝欢ǚ秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)的電容器,常有“單聯(lián)”、“雙聯(lián)”等。適用于一些需要經(jīng)常調(diào)整的電路中,如接收機的調(diào)諧回路等。2.1 電容器的分類
2.按電容器介質(zhì)材料分
按電容器介質(zhì)材料分有電解電容器、有機介質(zhì)電容器、無機介質(zhì)電容器三大類。電解電容器包括鋁電解電容器、鉭電解電容器、鈮電解電容器、鈦電解電容器等。
有機介質(zhì)電容器包括紙介電容器、塑料薄膜電容器等。其中塑料薄膜電容器包括聚苯乙烯薄膜電容器、聚四氟乙烯電容器等。
無機介質(zhì)電容器包括瓷介電容器、云母電容器、玻璃釉電容器等。2.2 電容器的型號命名方法
根據(jù)國家標準 GB2470—81《電子設備用電阻器,電容器型號命名方法》的規(guī)定,電容
器的產(chǎn)品型號一般由四部分組成。第一個字母C表示電容器,第二部分表示介質(zhì)材料,第三部分表示結構類型的特征,第四部分為序號,如表2-1所示。例如:
(1)鋁電解電容器
2.2 電容器的型號命名方法(2)圓片形瓷介電容器(3)紙介金屬膜電容器 2.3 電容器的主要特性參數(shù) 1.電容器的額定工作電壓
電容器的額定工作電壓是指電容器在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),長期可靠地工作所能承受的最高直流電壓,又稱耐壓值。其值通常為擊穿電壓的一半。常用固定式電容的直流工作電壓系列為:6.3V,10V,16V,25V,40V,63V,100V,160V,250V,400V。2.電容器的容許誤差等級
電容器的允許誤差是實際電容量對于標稱電容量的最大允許偏差范圍。常見的有七個等級如表2-2所示。3.標稱電容量
標稱容量是標志在電容器的外殼表面上的“名義”電容量,其數(shù)值也有標稱系列,同電阻器阻值標稱系列相似,如表2-3表示.2.3 電容器的主要特性參數(shù) 4.電容器的絕緣電阻
電容器的絕緣電阻表示電容器的漏電性能,在數(shù)值上等于加在電容器兩端的電壓與通過電容器的漏電流的比值。絕緣電阻越大,漏電流越小,電容器質(zhì)量越好。電容器的絕緣電阻與電容器的介質(zhì)材料和面積、引線的材料和長短、制造工藝、溫度和濕度等因素有關。品質(zhì)優(yōu)良的電容器具有較高的絕緣電阻,一般在MΩ級以上。電解電容器的絕緣電阻一般較低,漏電流較大。
電容器絕緣電阻的大小和變化會影響電子設備的工作性能,對于一般的電子設備,選用絕緣電阻越大越好。
2.4 電容器的標注方法
電容器的容量、允許誤差和工作電壓都標注在電容器的外殼上,其標注方法有直標法、文字符 4 號法、數(shù)碼法和色碼表示法。電容器的容量單位F(法拉)、?F(微法)、nF(納法)、pF(皮法或微微法)之間的換算關系為: 1F=106?F=109?F=1012pF 1.直標法
直標法是將電容器的標稱容量、允許誤差、耐壓等參數(shù)直接標注在電容器的外殼表面上,常用于于電解電容器參數(shù)的標注。如圖2-2所示。2.4 電容器的標注方法 2.文字符號法
文字符號法將電容量的整數(shù)部分寫在容量單位符號的前面,容量的小數(shù)部分寫在容量單位符號的后面。其中容量單位符號有以下五種: 皮法(10-12F),用p表示; 納法(10-9F),用n表示; 微法(10-6F),用μ表示; 毫法(10-3F),用m表示; 法拉(100F),用F表示。
例如:3n9表示3.9nF,2?2表示2.2?F。有時用大于1的兩位以上的數(shù)字表示單位為pF的電容,例如100表示100pF;用小于1的數(shù)字表示單位為?F的電容,例如0.01表示0.01?F,2.4 電容器的標注方法 3.數(shù)碼法
數(shù)碼法一般用三位數(shù)字來表示容量的大小,單位為pF。三位數(shù)字中,前兩位表示標稱值的有效數(shù)字,第三位表示倍率,即乘以10i,i為第三位數(shù)字,若第三位數(shù)字為9,則乘10-1。例如103代表10?103pF=20000pF=0.1?F;229代表22?10-1pF,如圖2-4所示。這種表示方法最為常見。
4.色碼表示法
這種表示法與電阻器的色環(huán)表示法類似。標志的顏色符號級與電阻器采用的相同,其單位為pF。電解電容器的耐壓有時也采用顏色表示。2.5 幾種常用電容器
電容器是電子設備中常用的電子元件,下面對幾種常用電容器的結構和特點作以簡要介紹。1.瓷介電容器(CC)
瓷介電容器以高介電常數(shù)、低損耗的陶瓷為介質(zhì),并在陶瓷基體兩面噴涂銀層,然后燒成銀質(zhì)薄膜作極板制成。其特點是:體積小、溫度系數(shù)小、損耗小、絕緣電阻高,工作在超高頻范圍,適合作溫度補償電容,但機械強度低、容量?。ㄒ话銥閹譸F到幾百pF)、穩(wěn)定性較差、耐壓一般也不高。適用于高頻電路,主要用于旁路電容、電源濾波等場合。瓷介電容器的外形如圖2-5所示。
2.5 幾種常用電容器 2.紙介電容器(CZ)
紙介電容器是用兩片鉛箔或錫箔做電極,夾在極薄的電容紙中,卷成圓柱形或者扁柱形芯子,然后密封在金屬殼或者絕緣材料殼中制成。它的特點是體積較小,容量可以做得較大(容量可達1~20μF),但是其化學穩(wěn)定性差、易老化、吸濕性大。工作溫度一般在85~100℃以下,主要用于低頻電路的旁路和隔直。紙介電容器的外形如圖2-6所示。2.5 幾種常用電容器 3.云母電容器(CY)
云母電容器是用金屬箔或在云母片上噴涂銀層做電極板,極板和云母一層一層疊合后,再壓鑄在膠木粉或封固在環(huán)氧樹脂中制成的。其特點是:高頻性能穩(wěn)定、介質(zhì)損耗小、漏電電流小、耐壓高(50~5000V)、容量?。?~30000pF)、絕緣電阻大(1000~7500MΩ)、溫度系數(shù)小,適用于高頻高壓電路。云母電容器的外形如2-7所示。2.5 幾種常用電容器
4.有機薄膜電容器
有機薄膜電容器的結構相同于紙介電容器,是用聚苯乙烯(CB型)、聚四氟乙烯或滌綸(CL型)等有機薄膜代替紙介質(zhì)構成的電容器。滌綸薄膜電容,介質(zhì)常數(shù)較高,體積小、容量大、穩(wěn)定性較好,適宜做旁路電容。聚苯乙烯薄膜電容器,介質(zhì)損耗小、絕緣電阻高,但溫度系數(shù)大,可用于高頻電路。2.5 幾種常用電容器 5.電解電容器
電解電容器有正(+)、負極(-)之分,以鋁(CD型)、鉭(CA型)、鈮、鈦等附著有氧化膜的金屬極片為陽極(正極),陰極(負極)則是液體、半液體或膠狀的電解液。一般在電容器的外殼上都有標記,若無標記時,則長引線為“+”端,短引線為“-”端。
電解電容器的損耗比較大,性能受溫度影響比較大,漏電流隨溫度升高而急劇增大,高頻性能差。電解電容器主要有鋁電解電容器、鉭電解電容器和鈮電解電容器。鋁電解電容器價格便宜.容量比較大,但性能較差,壽命短(存儲壽命小于5年)。一般用在要求不高的去耦、耦合和電源濾波電路。后兩者的性能要優(yōu)于鋁電解電容器,主要用于溫度變化范圍大,對頻率特性要求高,對產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性要求嚴格的電路中,但這兩種電容器的價格較高。2.5 幾種常用電容器
也有無極性電解電容器,該種電解電容器可用于交流電路。電解電容器的外形如圖2-9所示。6.可變電容器
可變電容器的容量可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化,它由若干片形狀相同的金屬片并接成一組(或幾組)定片和一組(或幾組)動片。動片可以通過轉軸轉動,以改變動片插人定片的面積,從而改變電容量。其介質(zhì)有空氣、有機薄膜等。可變電容器有“單聯(lián)”、“雙聯(lián)”和“三聯(lián)”之分,外形及電路符號如圖2-10所示。2.5 幾種常用電容器 7.微調(diào)電容器
微調(diào)電容器又稱半可變電容器或補償電容器。其特點是容量可在小范圍內(nèi)變化,可變?nèi)萘客ǔT趲譸F或幾十pF之間,最高可達100pF(陶瓷介質(zhì)時)。微調(diào)電容器的種類很多,常見的有云母微調(diào)電容器、薄膜介質(zhì)微調(diào)電容器、撿線微調(diào)電容器、瓷介微調(diào)電容器、筒形微調(diào)電容器、短波專用微調(diào)電容器等。微調(diào)電容器的外形如圖2-11所示。2.6 電容器的檢測
電容器的主要故障是:擊穿、短路、漏電、容量減小、變質(zhì)及破損等。1.外觀檢查
觀察電容器外表應完好無損,表面無裂口、污垢和腐蝕,標志應清晰,引出電極無折傷;對可調(diào)電容器應轉動靈活,動定片間無碰、擦現(xiàn)象,各聯(lián)間轉動應同步等。2.測試絕緣電阻
用萬用表歐姆檔,將表筆接觸電容的兩引線。剛搭上時,表頭指針將發(fā)生擺動,然后再逐漸返回趨向R=∞處,這就是電容的充放電現(xiàn)象(對0.1μF以下的電容器觀察不到此現(xiàn)象)。2.6 電容器的檢測
電容器的容量越大指針的擺動越大,指針穩(wěn)定后所指示的值就是絕緣電阻值。其值一般為幾百到幾千兆歐,阻值越大,電容器的絕緣性能越好。檢測時,如果表頭指針指到或靠近歐姆零點,說明電容器內(nèi)部短路,若指針不動,始終指向R=∞處,則說明電容器內(nèi)部開路或失效。5000pF以上的電容器可用萬用表電阻最高檔判別,5000pF以下的小容量電容器應另采用專門測量儀器判別。
2.7 電容器的選用
電容器的種類繁多,性能各異,合理選用電容器對于產(chǎn)品設計十分重要。在具體選用電容器時,應注意如下問題: 1.電容器類型的選擇
根據(jù)電路要求選擇合適的電容器類型。一般的耦合、旁路,可選用紙介電容器;在高頻電路中,6 應選用云母和瓷介電容器;在電源濾波和去耦電路中,應選用電解電容器。在設計電子電路中選用電容器時,應根據(jù)產(chǎn)品手冊在電容器標稱值系列中選用。2.7 電容器的選用
2.電容器額定電壓的選擇
選用電容器應符合標準系列,電容器的額定電壓應高于電容器兩端實際電壓的1~2倍。尤其對于電解電容器,一般應使線路的實際電壓相當于所選電容器額定電壓的50%~70%,這樣才能充分發(fā)揮電解電容器的作用。3.電容器容量和誤差等級的選擇
電容器容量的數(shù)值,必須按規(guī)定的標稱值來選擇。
電容器的誤差等級有多種,在低頻耦合、去耦、電源濾波等電路中,電容器可以選±5%、±10%、±20%等誤差等級,但在振蕩回路、延時電路、音調(diào)控制電路中,電容器的精度要稍高一些;在各種濾波器和各種網(wǎng)絡中,要求選用高精度的電容器。
第3章 電感器
教學目的與要求:
通過本課程的教學使學生了解電感器的分類,掌握電感器的識別方法。
主要教學內(nèi)容
電感器
教學重點與難點
重點:電感的主要特性參數(shù)與標注方法 難點:電感的標識法識別電阻值
教學設計: 3.1 電感線圈
電感線圈的主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。電感線圈是家用電器、儀器儀表及其他電子產(chǎn)品中常用的元件之一。電感線圈在電路圖中用字母L表示。3.1.1 電感線圈的分類
電感線圈的種類很多,分類方法各不相同。
按電感線圈的線心分類,它可分為空心電感線圈、磁心電感線圈、鐵心電感線圈和銅心電感線圈。
按安裝的形式分類,它可分為立式、臥式電感線圈。
按工作頻率分類,它可分為高頻電感線圈、中頻電感線圈、低頻電感線圈。
按用途分類,它可分為電源濾波線圈、高頻濾波線圈、高頻阻流線圈、低頻阻流線圈、行偏轉線圈、場偏轉線圈、行振蕩線圈、行線性校正線圈、本機振蕩線圈、高頻振蕩線圈。按電感量是否可調(diào)分類,它可分為固定電感線圈、可變電感線圈、微調(diào)電感線圈。
按繞制方式及其結構分類,它可分為單層、多層、蜂房式、有骨架式和無骨架式電感線圈。3.1.2 電感器的型號命名方法 電感線圈的型號由四部分組成:
第一部分:主稱,用L表示線圈,ZL表示阻流圈; 第二部分:特征,用G表示高頻; 第三部分:型式,用X表示小型;
第四部分:區(qū)別代號,用字母 A、B、C…等。例如,LGX表示小型高頻電感線圈。3.1.3 電感線圈的主要特性參數(shù) 1.電感量:
電感量是指電感線圈通過電流時,產(chǎn)生自感能力的大小。
電感量的單位為亨利,用字母H表示。常用的單位是毫亨(mH)、微亨(μH)。它們的換算關系為:
lH=103mH=106μH 2.品質(zhì)因數(shù):
電感線圈中儲存能量與消耗能量的比值稱為品質(zhì)因數(shù),又稱Q值,其定義式為: 式中:?-工作角頻率,L-線圈電感量,R-線圈的總損耗電阻 3.額定電流
電感線圈的額定電流是指電感線圈在正常工作時,允許通過的最大電流。額定電流是高頻、低頻阻流線圈和大功率諧振線圈的重要參數(shù)。4.分布電容
分布電容是指線圈匝與匝之間形成的電容,即由空氣、導線的絕緣層、骨架所形成的電容。這些電容的總和與電感線圈本身電阻構成一個諧振電路,產(chǎn)生一定額率的諧振,降低電感線圈電感量的穩(wěn)定性,使Q值降低,通常應減小分布電容。為減小電感線圈的分布電容,一般都采用了不同的統(tǒng)制方法,如采用間繞法、蜂房式繞法等。3.1.4 幾種常用電感線圈 1.小型固定電感器
小型固定電感線圈通常是用漆包線或絲包線在棒形、工字形或王字形的磁心上直接線制而成。它有密封式和非密封式兩種封裝形式,又都有立式和臥式兩種結構。如圖3-1所示。
小型固定電感線圈具有體積小、重量輕、耐震動、耐沖擊、防潮性能好、安裝方便等優(yōu)點,主要用在濾波、振蕩、陷波、延遲等電路中。2.單層電感線圈
單層電感線圈是電路中用得較多的一種。其電感量較小,一般只有幾μH或幾十μH。這種線圈的品質(zhì)因數(shù)一般都比較高,并多用于高頻電路中。
單層線圈通常采用密繞法、間繞法、脫胎繞法。密繞法就是將絕緣導線一圈挨一圈地繞在骨架上,如圖3-2(a)所示。此種線圈多數(shù)用于天線線圈,如收音機的天線線圈用的就是這種單層線圈。間繞法單層電感線圈,就是每圈與每圈之間有一定的距離,如圖3-2(b)所示。其特點是分布電容小,高頻特性好,多用于短波天線。脫胎繞法單層電感線圈實際上就是空心線圈。先將絕緣導線繞在骨架上,然后取出骨架,并按照電感量的要求,適當將線圈拉開距離或改變其形狀,使用時將兩引線頭直接焊入電路即可,此種線圈多用于高頻頭的諧振電路。3.阻流電感線圈
阻流電感線圈在電路中的作用是阻止交流電流通過,它可分為高頻阻流圈和低頻阻流圈。高頻阻流圈用于阻止高頻信號通過,其特點是電感量小,要求損耗和分布電容??;低頻阻流圈用于阻止低頻信號通過,其特點是電感量比高頻阻流圈大得多,多數(shù)為幾十H。低頻阻流圈多用于電源濾波電路、音額電路中。4.振蕩線圈
振蕩線圈是超外差式收音機中不可缺少的元件。在超外差式收音機中,由振蕩線圈與電容組成的振蕩電路來完成產(chǎn)生一個比外來信號高465kHz的高頻等幅信號。振蕩線圈分為中波振蕩線圈線圈和短波振蕩線圈。
振蕩線圈裝在金屬屏蔽罩內(nèi),下面有引出腳,上面有調(diào)節(jié)孔。磁帽和磁心都是由鐵氧體制成的。線圈繞在磁心上,再把磁帽罩在磁心上,磁帽上有螺紋,可在尼龍支架上上下旋動,從而調(diào)節(jié)線圈的電感量。振蕩線圈的外形如圖3-4所示。3.1.6 電感線圈的檢測 1.外觀檢查
檢查電感線圈外觀是否有破裂現(xiàn)象,線圈是否有松動、變位的現(xiàn)象,引腳是否有折斷或生銹現(xiàn)象,查看電感線圈的外表上是否有電感量的標稱值,還可進一步檢查磁心旋轉是否靈活,有無滑扣等。
2.用萬用表檢測
將萬用表臵于R×1歐姆檔,用兩表筆分別碰接電感線圈的引腳。當被測電感線圈的電阻值比正常值小很多時,說明電感線圈內(nèi)部有局部短路,不能使用;當被測電感線圈阻值無窮大時,說明電感線圈或引腳與線圈接點處發(fā)生了斷路,此電感線圈不能使用。
此外,對于具有屏蔽罩的電感線圈,還要檢測一、二次繞組與屏蔽罩之間的電阻值。將萬用表臵于R×10k擋,用一支表筆接觸屏蔽罩,另一支表筆分別接觸一、二次繞組的引腳,若測得的阻值為無窮大式,則說明正常;如果阻值為0時,則有短路現(xiàn)象;若阻值小于無窮大但大于0時,說明有漏電現(xiàn)象。
3.1.7 電感線圈的正確選用
1.電感線圈的工作頻率要適合電路的要求。
用于音頻段的一般要用帶鐵芯(硅鋼片或坡莫合金)或低氧鐵體芯的,在幾百千赫到幾兆赫間的線圈最好用鐵氧體芯,并以多股絕緣線繞制的。幾兆赫到幾十兆赫的線圈宜選用單股鍍銀粗銅線繞制,磁芯要采用短波高頻鐵氧體,也常用空心線圈。在一百兆赫以上時一般不能選用鐵氧體芯,只能用空心線圈。如要作微調(diào),可用銅芯。2.電感線圈的電感量、額定電流必須滿足電路的要求。3.電感線圈的外形尺寸要符合電路板位臵的要求。
4.選用高頻阻流圈時除注意額定電流、電感量外,還應選分布電容小的蜂房式或多層分段繞組的電感線圈。對于在電源電路的低頻阻流圈,盡量選用大電感量的,一般選大于回路電感量10倍以上的為最好。3.2 變壓器
變壓器是利用電磁互感應作用,將兩組或兩組以上的繞組繞在同一個線圈骨架上,或繞在同一鐵心上制成的。通過改變變壓器一、二次繞組之間匝數(shù)比,可改變兩個繞組的電壓比和電流比,實現(xiàn)交流電信號或電能傳輸與分配。變壓器在電路中主要起變換交流電壓、信號耦合、變換交流阻抗、隔離、傳輸電能等作用。變壓器在電路中用字母T表示,3.2.1 變壓器的分類
變壓器種是一種常用元器件,其種類繁多,大小形狀千差萬別。
按變壓器的工作頻率可分為高頻變壓器、中頻變壓器、低頻變壓器。
按變壓器的結構與材料可分為鐵芯變壓器、固定磁芯變壓器、可調(diào)磁芯變壓器等。3.2.2 變壓器的型號命名方法 1.低頻變壓器的型號命名方法
低頻變壓器的型號由三部分組成:第一部分:主稱,用字母表示,;第二部分:功率,用數(shù)字表示,單位為W;第三部分:序號,用數(shù)字表示。2.中周的型號命名方法
中周,即中頻變壓器的型號由三部分主稱:
第一部分:主稱,用幾個字母組合表示名稱、特征、用途; 第二部分:外型尺寸,用數(shù)字表示; 第三部分:序號,用數(shù)字表示。“1”表示第一中放電路用中頻變壓器,“2”表示第二中放電路用中頻變壓器,“3”表示第三中放電路用中頻變壓器。型號中的主稱所用字母、外形尺寸所用數(shù)字的意義,3.2.3 變壓器的主要特性參數(shù) 1.變比n 變比是指變壓器一、二次繞組電壓比,此值近似等于一、二次繞組的匝數(shù)比。設變壓器一次繞組的輸入交流電壓為U1,二次繞組的輸出交流電壓為U2,變壓器的一、二次繞組的匝數(shù)分別為N1和N2,則有如下關系: U1/U2=N1/N2=n 如果N1>N2,則U1>U2,即n>1,這種變壓器稱為降壓變壓器。如果N1<N2,則有U1<U2,即n<1,這種變壓器稱為升壓變壓器。
如果變壓器的二次側接有負載,一、二次繞組中就會有電流,假設分別為i1和i2,則有如下關系:
i1/i2=N2/N1=1/n 如果變壓器的一次繞組側的阻抗為Z1,二次繞組側的阻抗為Z2,則根據(jù)歐姆定律,有如下關系: Z1/Z2=(N1/N2)2=n2 2.額定功率P 額定功率是指在規(guī)定的工作頻率和電壓下,變壓器能長期工作而不超過規(guī)定溫升時的輸出功率,單位為W或VA。3.效率η
效率是指變壓器在有額定負載的情況下,其輸出功率和輸入功率的比值。設變壓器的輸入功率為Pl,輸出功率為P2,則變壓器的效率為η=P2/Pl×100%。4.溫升
變壓器的溫升是指變壓器工作發(fā)熱后,溫度上升到穩(wěn)定值時,變壓器溫度比周圍的環(huán)境溫度所高的數(shù)值。這一參數(shù)大小關系到變壓器的發(fā)熱程度,決定變壓器絕緣系統(tǒng)的壽命。一般要求其值越小越好。5.絕緣電阻
絕緣電阻是表征變壓器各繞組之間和各繞組與鐵心之間絕緣性能的一個參數(shù),包括繞組與繞組間、繞組與鐵心間、繞組與外殼間的絕緣電阻值。3.2.4 幾種常用變壓器 1.電源變壓器
電源變壓器的主要作用是變換交流電源電壓,有升壓變壓器和降壓變壓器。電源變壓器的外形2.音頻變壓器
音頻變壓器是工作于音頻范圍的變壓器。推挽功率放大器中的輸入變壓器和輸出變壓器都屬于音頻變壓器。有線廣播中的線路變壓器也是音頻變壓器。3.中周
中周應用在收音機或電視機的中頻放大電路中。中周屬于可調(diào)磁心變壓器,外形與收音機的振蕩線圈相似,它又屏蔽外殼、磁帽、尼龍支架、“工”字磁心、底座等組成,4.天線線圈
收音機的天線線圈也稱磁性天線,它是由兩個相鄰的而又相互獨立的一次、二次繞組套在同一磁棒上構成的,3.2.5 變壓器的檢測 1.外觀檢查
處觀檢查包括能夠看見摸得到的項目,如線圈引線是否斷線、脫焊,絕緣材料是否燒焦,機械是否損傷和表面是否破損等。2.直流電阻檢測
用萬用表的R×1檔測變壓器的一、二次繞組的直流電阻值,可判斷繞組有無斷路或短路現(xiàn)象。3.絕緣電阻檢測
用萬用表的R×1K或R×10K檔測量繞組與繞組間、繞組與鐵芯間、繞組與外殼間的絕緣電阻,此值應為無窮大,否則說明該變壓器的絕緣性能太差,不能使用。4.輸出電壓的檢測
將電源變壓器一次繞組與交流50Hz 220V正弦交流電源相連,用萬用表測變壓器的輸出電壓是否與標稱值相符。若測得輸出電壓低于或高于標稱值許多,則應檢查二次繞組有無匝間短路或與一次繞組之間有無局部短路。5.溫升的檢測
讓變壓器在額定輸出電流下工作一段時間,然后切斷電源,用手摸變壓器的外殼,即可判斷溫升情況。如溫熱,表明變壓器溫升符合要求,若感覺非常燙手,則表明變壓器溫升指標不合要求。
3.2.6 變壓器的正確選用
根據(jù)不同的應用場合選擇不同用途的變壓器,選用時應注意變壓器的性能參數(shù)和結構形式。在選用電源變壓器時,要注意與負載電路相匹配:選用的電源變壓器應留有功率余量(其輸出功率應略大于負載電路的最大功率),輸出電壓應與負載電路供電部分的交流輸入電壓相匹配。一般電源電路,可選用“E”形鐵心電源變壓器。若是高保真音頻功率放大器的電源電路,則應選用“C”形變電源壓器或環(huán)形電源變壓器。
第4章 半導體分立器件
教學目的與要求:
通過本課程的教學使學生了解半導體分立元件的分類,掌握半導體元件的識別方法。
主要教學內(nèi)容
半導體分立元件
教學重點與難點
重點:半導體分離元器件的主要特性參數(shù)與標注方法 難點:半導體分立元器件標識法識別
教學設計:
4.1 半導體分立器件的命名方法
4.1.1 國產(chǎn)半導體分立器件的命名法
根據(jù)根據(jù)國家標準─半導體器件型號命名方法(GB 249-74),半導體器件型號由五部分組成,其每一部分的含義見表4-1。
4.1.2 國際電子聯(lián)合會半導體器件命名法
國際電子聯(lián)合會半導體器件型號命名方法如表4-2所示。4.1.3 美國半導體器件型號命名法
美國晶體管或其它半導體器件的型號命名法較混亂。這里介紹的是美國晶體管標準型號命名法,即美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)規(guī)定的晶體管分立器件型號的命名法。4.1.4 日本半導體器件型號命名法
日本半導體分立器件(包括晶體管)或其它國家按日本專利生產(chǎn)的這類器件,都是按日本工業(yè)標準(JIS)規(guī)定的命名法(JIS-C-702)命名的。
日本半導體分立器件的型號,由五至七部分組成。通常只用到前五部分。前五部分符號及意義如表4-4所示。第六、七部分的符號及意義通常是各公司自行規(guī)定的。4.2 半導體二極管
二極管在電路中一般用VD表示,常見二極管的圖形符號如圖4-1所示。4.2.1 半導體二極管的分類
二極管品種很多,大小各異,僅從外觀上看,較常見的有玻璃殼二極管、塑封二極管、金屬殼二極管、大功率螺栓狀金屬殼二極管、微型二極管和片狀二極管,如圖4-2所示。按其制造材料的不同,可分為鍺管和硅管兩大類,每一類又分為N型和P型。按其制造工藝不同,可分為點接觸型二極管和面接觸型二極管。
按功能與用途不同,可包括檢波二極管、整流二極管、開關二極管,穩(wěn)壓二極管、敏感二極管(磁敏二極管、溫度效應二極管、壓敏二極管等)、變?nèi)荻O管、發(fā)光二極管、光電二極管和激光二極管等。
4.2.2 半導體二極管的主要特性參數(shù)
表征二極管性能的參數(shù)較多,且不同類型二極管的主要參數(shù)種類也不一樣。一般常用的檢波、整流二極管具有以下4個參數(shù): 1.最大整流電流IF 11 最大整流電流IF,也稱二極管的額定正向工作電流,指的是二極管長期連續(xù)正常工作時允許通過的最大正向平均電流值。使用時,流過二極管的平均電流不能超過這個數(shù)值,否則二極管就會發(fā)熱而燒毀。
2.最高反向工作電壓URM 最高反向工作電壓URM是指反向加在二極管兩端而不致引起PN結擊穿的最大電壓。使用中應選用URM大于實際工作電壓2倍以上的二極管,如果實際工作電壓的峰值超過URM,二極管將被擊穿。
3.反向飽和漏電流IRM IRM指在二極管兩端加入反向電壓時,流過二極管的電流。由于載流子的漂移作用,二極管截止時仍有反向電流流過PN結,該電流受溫度及反向電壓的影響。IRM越小,二極管的單向導電性能越好。
4.最高工作頻率fM fM是指保證二極管單向導電作用的最高工作頻率。由于PN結的結電容的存在,使二極管所能應用的工作頻率有一個上限。若信號頻率超過此值,管子的單向導電性將變壞。4.2.3 幾種常用半導體二極管 1.整流二極管
整流二極管是利用PN結的單向導電特性,把交流電變成脈動直流電。整流二極管多數(shù)采用平面接觸型,硅材料制成金屬封裝或塑料封裝的二極管,其特點是允許通過的電流比較大,反向擊穿電壓比較高,但PN結的結電容比較大,一般應用于頻率不高的電路中。2.檢波二極管
檢波(也稱解調(diào))二極管是利用PN結單向導電性,將高頻或中頻無線電信號中的低頻信號或音頻信號取出來,廣泛應用在半導體收音機、收錄機、電視機及通信等設備的小信號電路中。檢波二極管多采用點接觸結構,多采用玻璃或陶瓷外殼封裝,以保證良好的高頻特性。3.開關二極管
開關二極管就是為在電路中實現(xiàn)“開”或“關”二設計制造的一類二極管。開關二極管具有單向導電的特性,在正向偏臵下導通,且導通電阻很小,約幾十至幾百歐;在反向偏臵下截止,且截止電阻很大,硅管在10兆歐以上,鍺管也有幾十至幾百千歐。利用這一特性,開關二極管在電路中對電流起到“接通”或“關斷”的開關作用。開關二極管多以玻璃或陶瓷外殼封裝,具有開關速度快、體積小、壽命長、可靠性高等特點,廣泛應用在自動控制電路中。4.穩(wěn)壓二極管
穩(wěn)壓二極管,是利用PN結反向擊穿后,其端電壓在一定范圍內(nèi)基本保持不變的特性而制成的。穩(wěn)壓二極管是一種齊納二極管,在電路中專門用來穩(wěn)定電壓的。穩(wěn)壓二極管一般采用硅材料制成,其封裝形式有塑料封裝、金屬封裝和玻璃封裝。目前應用較多的為塑料封裝穩(wěn)壓二極管。穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)是穩(wěn)定電壓UZ和最大工作電流IZM。(1)穩(wěn)定電壓UZ 穩(wěn)定電壓是指穩(wěn)壓二極管在起穩(wěn)壓作用的范圍內(nèi),其兩端的反向電壓值。(2)最大工作電流IZM IZM是指穩(wěn)壓二極管長期正常工作時,所允許通過的最大反向電流值。5.變?nèi)荻O管
變?nèi)荻O管是利用PN結的空間電荷層具有電容特性的原理制成的二極管。其特點是結電容隨加在管子上的反向電壓大小而變化,反向電壓越大,結電容越小;反向電壓越小,結電容越大。變?nèi)荻O管的應用范圍很廣。在無線電廣播和電視設備中,通常利用變?nèi)荻O管代替調(diào)諧回路和自動頻率微調(diào)電路中的可變電容。6.單結晶體管
單結晶體管,也稱雙基極二極管,是由一個PN結和兩個內(nèi)電阻構成的三端半導體元件。其外形與三極管相似,有3只管腳,其中一個是發(fā)射極E,另外兩個是基極:第—基極B1和第二基極B2。單結晶體管的外形、結構、等效電路如圖4-3所示。
單結晶體管廣泛用于振蕩、定時、雙穩(wěn)電路及晶閘管觸發(fā)電路,具有電路簡單、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。單結晶體管的典型應用是組成張弛振蕩器。7.雙向二極管
雙向二極管等效于基極開路、集電極和發(fā)射極對稱的NPN型晶體管。其正、反向伏安特性完全對稱。雙向二極管的結構、符號、伏安特性如圖4-4所示。4.2.4 半導體二極管的檢測方法 1.從外觀上檢查識別二極管極性
常用二極管的外殼上均印有型號和標記。標記箭頭所指的方向為陰極。有的二極管只有一個色點,有色點的一端為陰極。有的二極管管殼是透明玻璃管,則可看到連接觸絲的一端為正極。2.用萬用表檢測二極管的單向導電性
用萬用表歐姆檔測量二極管的正、反向電阻,如果測得的反向電阻(約幾百千歐以上)和正向電阻(約幾千歐以下)之比值在100以上,表明二極管性能良好。如果測得的反、正向電阻之比為幾
十、甚至幾倍,表明二極管單向導電性不佳,不宜使用。如果正、反向電阻均為無限大,表明二極管斷路。如果正、反電阻均為零,表明二極管短路。
測試時需注意:檢測小功率二極管時應將萬用表臵于R×100或R×1k檔,檢測中、大功率二極管時,方可將量程臵于R×1或R×10檔。3.用萬用表檢測判斷二極管極性
當二極管外殼標志不清楚且又不是透明封裝時,可以用萬用表來判斷其極性。將萬用表臵R×100或R×1K擋(不要用R×1或R×10k擋,由于R×1擋的電流太大,容易燒毀管子,而R×10K擋電壓太高,可能擊穿管子),且將萬用表的兩只表筆分別接觸二極管的兩個電極,若測出的電阻約為幾
十、幾百歐或幾千歐,則黑表筆所接觸的電極為二極管的正極,紅表筆所接觸的電極是二極管的負極。若測出來的電阻約為幾十千歐至幾百千歐,則黑表筆所接觸的電極為二極管的負極,紅表筆所接觸的電極為二極管的正極。4.2.5 半導體二極管的正確選用 1.類型選擇
按照用途選擇二極管的類型。如用作檢波可以選擇點接觸式鍺二極管;如用作整流可以選擇面接觸型普通二極管或整流二極管;如用作光電轉換可以選用光電二極管;如在開關電路中應使用開關二極管;如用作穩(wěn)壓選擇穩(wěn)壓管等。2.參數(shù)選擇
選用整流二極管時,主要應考慮其最大整流電流IF、最大反向工作電壓URM這兩個參數(shù);選用檢波二極管時,主要考慮其最高工作頻率fM,最大反向飽和電流IRM等參數(shù);選用穩(wěn)壓二極管是,主要考慮穩(wěn)定電壓UZ和最大工作電流IZM這兩個參數(shù)等。3.材料選擇
選擇硅管還是鍺管,可以按照以下原則決定:要求正向壓降小的選鍺管;要求反向電流小的選擇硅管;要求反電壓高,耐高壓的選擇硅管等。4.3 半導體三極管
半導體三極管又稱晶體三極管,通常簡稱三極管,或稱雙極型晶體管,它是一種電流控制型的半導體器件,其最基本的作用就是放大,可用來對微弱信號進行放大,此外還可作無觸點開關。在電路中,半導體三極管用文字符號VT來表示,其圖形符號如圖4-5所示。4.3.1 半導體三極管的分類 1.按所用半導體材料分
三極管按所用半導體材料分可分為硅三極管(硅管),鍺三極管(鍺管)。目前使用較多的是硅管,其穩(wěn)定性較好,而鍺管的反向電流較大,易受溫度的影響。2.按封裝方式分
三極管按封裝方式分可分為玻璃殼封裝管、金屬殼封裝管、塑料封裝管等。3.按導電類型分
三極管按導電類型分可分為PNP型和NPN型。鍺三極管多為PNP型,硅三極管多為NPN型。
4.按截止頻率分
三極管按截止頻率分可分為超高頻管、高頻管和低頻管。5.按耗散功率分
三極管按耗散功率分可分為大功率(PCM>1W)、中功率(PCM在0.5~1W)和小功率三極管(PCM<0.5W)。6.按用途分
三極管按用途分可分為放大管、開關管等。常見三極管的外形如圖4-6所示。4.3.2 三極管的引腳識別
對于小功率三極管來說,有金屬外殼和塑料外殼封裝兩種。對于金屬外殼封裝的,如果管殼上帶有定位銷,那么,將管底朝上,從定位銷起,按順時針方向,三根電極依次為E、B、C,如圖4-7(a)所示。如果管殼上無定位銷,三根電極在等腰三角形內(nèi),我們將有三根電極的等腰三角形臵于上方,按順時針方向,三根電極依次為E、B、C。如圖4-7(b)所示。
對于大功率三極管,外形一般分為F型和G型兩種,如F型管,從外形上只能看到兩根電極。我們將管底朝上,兩根電極臵于左側,則上為E,下為B,底座為C,如圖4-8所示。G型管的三個電極一般在管殼的頂部,我們將管底朝下,三根電極臵于左方,從最下電極起,順時針方向,依次為E、B、C。
4.3.3 半導體三極管的主要特性參數(shù)
表征三極管性能的參數(shù)很多,可大致分為三類,即直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)。1.直流參數(shù)(1)共發(fā)射極直流電流放大倍數(shù)它指沒有交流信號輸入時,集電極電流IC與基極電流IB之比,即 =IC/IB。
(2)集電極—發(fā)射極反向飽和電流ICEO 它指基極開路時,集電極與發(fā)射極之間加上規(guī)定的反向電壓時的集電極電流,又稱穿透電流。它是衡量三極管熱穩(wěn)定性的一個重要參數(shù),其值越小,則三極管的熱穩(wěn)定性越好。(3)集電極—基極反向飽和電流ICBO 它指發(fā)射極開路時,集電極與基極之間加上規(guī)定的電壓時的集電極電流。良好三極管的ICBO應很小。
2.交流參數(shù)
(1)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)β
它指在共發(fā)射極電路中,集電極電流變化量△IC與基極電流變化量△IB之比,即β=△IC/△IB。
同一個管子,在同等工作條件下,β≈(2)共發(fā)射極截止頻率fβ
它是指電流放大系數(shù)因頻率增高而下降至低頻放大系數(shù)的0.707倍時的頻率,即β值下降了3dB時的頻率。
(3)特征頻率fT 它是指β值因頻率升高而下降至1時的頻率。fT的典型值為100~1000MHZ,實際工作頻率f (1)集電極最大允許電流ICM 它是指三極管參數(shù)變化不超過規(guī)定值時,集電極允許通過的最大電流。當三極管的實際工作電流大于ICM時,管子的性能將顯著變差。(2)集電極—發(fā)射極反向擊穿電壓U(BR)CEO 它是指基極開路時,集電極與發(fā)射極間的反向擊穿電壓。(3)集電極最大允許功率損耗PCM 它指集電結允許功耗的最大值,其大小決定于集電結的最高結溫。4.3.4 幾種常見的半導體三極管 1.中小功率三極管 中小功率三極管通常是指管子集電極耗散功率PCM小于1W的三極管。中小功率三極管種類繁多,外形各異,且體積小。特征頻率fT大于3MHZ的稱為高頻中小功率管,小于3MHZ的稱為低頻中小功率管。高頻小功率管多中用于高頻放大電路、混頻電路、高頻振蕩電路等,如收音機、收錄機、電視機的高頻電路。低頻中小功率管多用于低頻電壓放大電路、低頻功率放大電路,如收音機、收錄機的功能電路中。4.3 半導體三極管 2.大功率三極管 大功率三極管是指管子集電極耗散功率PCM大于1W的三極管。其特點是體積較大,工作電流大,各電極的引線較粗而硬,其集電極引線與金屬外殼或散熱片相連。塑封晶體管自帶的散熱片就是集電極。特征頻率fT大于3MHZ的稱為高頻大功率管,小于3MHZ的稱為低頻大功率管。高頻大功率管主要用于功率驅動電路、功率放大電路、通信電路。低頻大功率管廣泛應用于電視機、擴音機、音響設備的低頻功率放大電路、穩(wěn)壓電源電路、開關電路等。3.達林頓管 達林頓管是一種復合管,它采用復合連接方式,將兩只或更多只的三極管集電極連在一起,并將前一只三極管的發(fā)射極直接藕合到后一只三極管的基極,依次級聯(lián)而成,最后引出E、B、C三個電極。其外形如圖4-9所示。 圖4-10是由兩只NPN或PNP型晶體管構成的達林頓管的基本電路。設每只晶體管的電流放大系數(shù)分別為β 1、β2,則總放大系數(shù)為β≈β1×β2。因此,達林頓管有很高的放大系數(shù),β值可達幾千,甚至幾十萬。 達林頓管具有增益高、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、開關速度快、能簡化設計電路等優(yōu)點,頗受人們的歡迎。達林頓管主要用于大功率開關電路、功率放大電路、電動機調(diào)速電路、逆變電路,以及用于驅動繼電器和LED智能顯示屏等。4.3.5 半導體三極管的檢測方法 1.用萬用表檢測判別三極管管腳 (1)先判別基極B和三極管的導電類型 將萬用表歐姆檔臵于R×100或R×1K檔,先假設三極管的某極為“基極”,并將黑表筆接在假設的基極上,再將紅表筆先后接到其余兩個電極上,如果兩次測得的電阻值都很大(或都很?。?,而對換表筆后測得兩個電阻值都很?。ɑ蚨己艽螅?,則可以確定假設的基極是正確的。如果兩次測得的電阻值是一大一小,則可肯定假設的基極是錯誤的,這時就必須重新假設另一電極為“基極”,再重復上述的測試。 當基極確定以后,將黑表筆接基極,紅表筆分別接其它兩極,此時,若測得的電阻值都很小,則該三極管為NPN型管,反之,則為PNP型管。(2)再判別集電極C和發(fā)射極E 判斷出管子的基極和管型后,可進一步判斷管子的集電極和發(fā)射極。 以NPN管為例,確定基極和管型后,假設其他兩只管腳中一只是集電極,另一只即假設為發(fā)射極。 用手指將已知的基極和假設的集電極捏在一起(注意兩管腳不能短接,通過人體相當于在B、C之間接入偏臵電阻),將黑表筆接在假設的集電極上,紅表筆接觸在假設的發(fā)射極,記下萬用表指針所指的位臵,然后再作相反的假設(即原先假設為C的假設為E,原先假設為E的假設為C),重復上述過程,并記下萬用表指針所指的位臵。比較兩次測試的結果,阻值小的那次假設是正確的,即黑表筆所接的是集電極C,紅表筆接的是發(fā)射極E。 若為PNP型管,測試時,將紅表筆接假設的集電極,黑表筆接假設的發(fā)射極,其余不變,仍然電阻小的一次假設正確。2.用萬用表檢測三極管性能(1)檢查穿透電流ICEO的大小 以NPN型為例,將基極B開路,測量C、E極間的電阻。萬用表紅表筆接發(fā)射極,黑表筆接集電 15 極,若阻值較高(幾十千歐以上),則說明穿透電流較小,管子能正常工作。若C、E極間電阻小,則穿透電流大,受溫度影響大,工作不穩(wěn)定。在技術指標要求高的電路中不能用這種管子。若測得阻值近0,表明管子已被擊穿,若阻值為無窮大,則說明管子內(nèi)部已斷路。 (2)檢查直流放大系數(shù) β的大小在集電極C與基極B之間接入100kΩ的電阻Rb,測量Rb接入前后兩次發(fā)射極和集電極之間的電阻。萬用表紅表筆接發(fā)射極,黑表筆接集電極,電阻值相差越大,則說明β越高。一般的萬用表具備測β的功能,將晶體管插入測試孔中,即可從表頭刻度盤上直讀β值。若依此法來判別發(fā)射極和集電極也很容易,只要將E、C腳對調(diào)一下,看表針偏轉較大的那一次插腳正確,從萬用表插孔旁標記即可辨別出發(fā)射極和集電極。4.3.6 半導體三極管的正確選用 選用三極管一要滿足設備和電路的要求,二要符合節(jié)約的原則。1.類型選擇 按用途選擇三極管的類型。2.參數(shù)選擇 在選用三極管時,通??紤]以下幾個參數(shù):fT、β、U(BR)CEO、ICM、PCM等。這些因素又有相互制約的關系,在選管時應抓住主要矛盾,兼顧次要因素。4.4 場效應晶體管 場效應晶體管通常簡稱為場效應管,是一種利用場效應原理工作的半導體器件。4.4.1 場效應管的分類 場效應管可以分成兩大類:一類為結型場效應管,簡寫為J-FET;另一類為絕緣柵場效應管,簡稱為MOS場效應管。 同普通三極管有NPN型和PNP兩種極性類型一樣,場效應管根據(jù)其溝道所采用的半導體材料不同,又可分為N型溝道和P型溝道兩種。按導電方式的不同,MOS管又可分為增強型和耗盡型兩種。 在電路中,場效應管用文字符號VT表示,其圖形符號如圖4-12所示,其外形類似于普通晶體管。 4.4.2 場效應管的主要特性參數(shù) 表征場效應管性能的參數(shù)很多,包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)。使用場效應管時,一般只需關注以下主要參數(shù): 1.開啟電壓UGS(th)開啟電壓UGS(th)是指在增強型絕緣柵場效應管中,當UDS為某一固定值時,能產(chǎn)生ID所需的最小UGS值,是管子從不導通到導通的UGS臨界值。2.夾斷電壓UGS(off) 夾斷電壓UGS(off)指在結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,當UDS為某一固定值時,使ID≈0所需的最小UGS值,是管子從導通到不導通的UGS臨界值。3.飽和漏極電流IDSS 在UGS=0的條件下,場效應管的漏極電流。4.直流輸入電阻臵RGS 直流輸入電阻是指在柵源之間加的電壓與柵極電流之比。絕緣柵場效應管的RGS,由于其柵源之間存在氧化物絕緣層,它的直流電阻可高達1010Ω以上。5.低頻垮導gm gm指的是當UDS為某固定值時,漏電流的變化量和柵源電壓變化量之比,即: gm=△ID/△UGS 低頻垮導gm是衡量場效應管放大能力的重要參數(shù)。6.最大漏極電流IDM 場效應管工作時所允許的最大漏極電流。場效應管的工作電流不應超過此值。 7.最大耗散功率PDM 場效應管的耗散功率指場效應管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率,等于它的漏源電壓與電流的乘積,它決定管子的溫升。使用場效應管時實際功耗應小于此值并留有一定余量。8.漏源擊穿電壓U(BR)DS 漏源擊穿電壓也稱漏源耐壓值,是指場效應管正常工作時漏源之間所能承受的最大工作電壓。實際工作是加在場效應管上的工作電壓必須小于此值。9.柵源擊穿電壓U(BR)GS 柵源擊穿電壓是指場效應管正常工作時柵-源之間能承受的最大工作電壓。實際工作是加在場效應管上的工作電壓必須小于此值。4.4.3 場效應管的檢測方法 結型場效應管的源極和漏極一般可對換使用,因此一般只要判別出其柵極G即可。 判別時,根據(jù)PN結單向導電原理,將萬用表臵R×1kΩ擋,黑表筆接觸假定為柵極G的管腳,紅表筆先后接觸另兩個管腳。若阻值均比較小,再將紅、黑表筆交換測量一次;如阻值均大,說明都是反向電阻(PN結反向),屬N溝道管,且黑表筆接觸的管腳為柵極G,原先的假定是正確的。若兩次測出的阻值均很小,說明是正向電阻,屬于P溝道場效應管,黑表筆接的是柵極G。若不出現(xiàn)上述情況,可以調(diào)換紅、黑表筆按上述方法重新進行測試,直至判斷出柵極為止。4.4.4 場效應管的正確選用 1.場效應管類型的選擇 場效應管有多種類型,應根據(jù)應用電路的需要選擇合適的管型。2.場效應管參數(shù)的選擇 在選擇場效應管時,所選場效應管的主要參數(shù)應符合應用電路的具體要求。小功率場效應管應注意輸入阻抗、低頻跨導、夾斷電壓(或開啟電壓)、擊穿電壓等參數(shù)。大功率場效應管應注意擊穿電壓、耗散功率、漏極電流等參數(shù)。3.場效應管的使用注意事項 由MOS場效應管本身性質(zhì)的決定,在使用MOS管中應注意以下幾點: (1)由于MOS管輸入阻抗很高,容易受感應電壓過高而擊穿。為防止感應過壓而擊穿,儲存時應將三個電極短路;焊接或拆焊時,應先將三個電極短路,并先焊漏、源極,后焊柵極,烙鐵應接好地線或斷開電源后再焊接;不能用萬用表測 MOS管的電極,MOS管的 測試要用測試儀。 (2)場效應管的源、漏極是對稱的,一般可以對換使用,但如果襯底已和源極相連,則不能再互換使用。4.5 晶閘管 晶閘管又稱可控硅,是一種能作強電控制的大功率半導體器件。4.5.1 晶閘管的分類 晶閘管種類很多。 按控制特性可分為單向晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管、正向阻斷晶閘管、反向阻斷晶閘管、雙向觸發(fā)晶閘管和光控晶閘管等;應用最多的是單向晶閘管和雙向晶閘管。本書將詳細介紹單向晶閘管和雙向晶閘管。 按電流容量可分為小功率管、中功率管和大功率管; 按關斷速度可分為普通晶閘管和高頻晶閘管(工作頻率>10kHz)。 按封裝形式可分為塑封式、陶瓷封裝式、金屬殼封裝式和大功率螺栓式晶閘管等。晶閘管用文字符號VS表示,單向和雙向晶閘管的圖形符號和外形分別如圖4-13所示和如圖4-14所示。 4.5.2 單向晶閘管 1.單向晶閘管的結構及等效電路 單向晶閘管廣泛地用于可控整流、交流調(diào)壓、逆變器和開關電源電路中,其內(nèi)部結構和等效電路如圖4-15所示。 2.單向晶閘管的導通與截止 晶閘管的導通條件是:一是晶閘管承受正向電壓(陽極電位高于陰極電位)。二是加上適當?shù)恼蚩刂茦O電壓(控制極電位高于陰極電位)。這兩個條件缺一不可。晶閘管一旦被觸發(fā)導通,控制極即失去控制作用,即使控制極電壓變?yōu)?,此時晶閘管仍然保持導通。正因為如此,晶閘管的控制極控制信號只要是正向脈沖電壓就可以了,稱之為觸發(fā)電壓或觸發(fā)脈沖。 晶間管的關斷條件是:去掉陽極正向電壓;或者給陽極加反向電壓;或者降低正向陽極電壓,使通過晶閘管的電流降低到維持電流IH以下。3.單向晶閘管的主要特性參數(shù) 表征單向晶閘管性能的參數(shù)有很多,在實際應用中,最關心的是它在阻斷狀態(tài)下能承受多大正向與反向電壓,它在導通時能夠通過多大的電流,要使它觸發(fā)導通控制極需加多大的電壓(電流),要使它關斷時陽極電流要減小到多少等。(1)額定通態(tài)平均電流IT(AV)通態(tài)平均電流IT(AV)是指在規(guī)定環(huán)境溫度和標準散熱及全導通條件下,晶閘管所允許通過的工頻正弦半波電流的最大平均值。應選用IT(AV)大于電路實際工作電流的晶閘管。(2)斷態(tài)正向重復峰值電壓UDRM 斷態(tài)正向重復峰值電壓UDRM是指在控制極開路和晶閘管正向阻斷的條件下,允許重復加在陽極與陰極間的最大正向電壓,它反映了阻斷條件下晶閘管能承受的最大正向電壓。(3)反向擊穿電壓UBR 反向擊穿電壓UBR是指晶閘管在控制極開路的情況下,加在陽極與陰極間的最大反向電壓,超過此值,晶閘管就會校擊穿。(4)反向重復峰值電壓URRM 反向重復峰值電壓UDRM是指在控制極開路和額定結溫的條件下,允許重復加在陽極與陰極間的最大反向電壓。(5)維持電流IH 維持電流IH是指在控制極開路、規(guī)定環(huán)境溫度的條件下,維持晶閘管導通所需的最小陽極電流。它是由通態(tài)到斷態(tài)的臨界電流,要使導通中的晶閘管關斷,必須使晶閘管的正向電流小于IH。(6)控制極觸發(fā)電壓UG和觸發(fā)電流IG 控制極觸發(fā)電壓UG和觸發(fā)電流IG指在規(guī)定的環(huán)境溫度下,使晶閘管導通時所必須的最小控制直流電壓和直流電流值。4.單向晶閘管的檢測方法(1)單向晶閘管的極性判別 螺栓形和平板形晶閘管的3個電極外部形狀有很大的區(qū)別,根據(jù)它們的外形便基本上就可把它們的3個電極區(qū)分。 螺栓型的晶閘管:螺栓是陽極A,粗辮子線是陰極K,細辮子線則是控制極G。 平板型的晶閘管:兩個平面分別是陽極A和陰極K,細辮子線是控制極G。 塑封型晶閘管3個電極的引腳在外形上是一樣的,對這種類型晶閘管可用萬用表的歐姆擋來檢測。將萬用表臵于R×100或R×1k擋,黑表筆接觸晶閘管的某一電極,紅表筆依次接觸晶閘管的任意兩個電極,如果有一次阻值很小,約幾百歐,而另一次阻值很大,約幾千歐,那么,以阻值較小的那次為準,黑表筆所接的電極就是控制極G,而紅表筆所接的就是陰極K,剩下的電極便是陽極A了。在測試中,如果測得的正反向電阻值均很大時,說明黑表筆接觸的不是控制極,應改測其他電極。 (2)檢測單向晶閘管的好壞 用萬用表的歐姆擋可以檢測單向晶閘管的性能好壞。1)檢測檢查PN結的好壞 由于單向晶閘管是由PNPN 4層3個PN結組成,A-G、A-K間正反向電阻都很大;G-K間的正向電阻較小,約為2kΩ左右,而反向電阻較大,在80kΩ左右。 用萬用表的最高電阻擋測試A-G和A-K的正反向電阻,若阻值很小,再換低阻擋測試,若阻值 18 也較小,表示被測管PN結已擊穿,不能使用。 用萬用表R×10k或R×100擋測試G-K間的電阻值,若測得正向電阻極大,甚至接近無窮大,表示被測管的G-K極間已被燒壞。2)檢測晶閘管的正向阻斷特性 可用陽極A與陰極K間的正向阻值判定。將萬用表臵于歐姆擋,黑表筆接陽極,紅表筆接陰極,測得阻值越大,表明正向漏電流越小,管子的正向阻斷特性越好。3)檢測晶閘管的反向阻斷特性 可用陽極A與陰極K間的反向阻值判定。將萬用表臵于歐姆擋,紅表筆接陽極,黑表筆接陰極,測得阻值愈大,表明反向漏電流越小,管子的反向阻斷特性越好。5.單向晶閘管的正確選用 根據(jù)電路對晶閘管的要求進行合理的選擇晶閘管。 晶閘管實際工作承受的正常峰值電壓應低于正、反向重復峰值電壓UDRM和URRM,并留有2~3倍的額定電壓的余量,還應有可靠的過電壓保護措施。晶閘管實際工作通過的最大平均電流應低于額定通態(tài)平均電流IT(AV),并應根據(jù)電流波形的變化進行相應換算,還應有1.5~2倍的余量及過電流保護措施。晶閘管控制極實際觸發(fā)電壓和電流應大于晶閘管參數(shù)控制極觸發(fā)電壓UG和觸發(fā)電流IG,以保證晶閘管可靠地被觸發(fā),但也不能超過允許的極限值。4.5.3 雙向晶閘管 1.雙向晶閘管的結構和等效電路 雙向晶閘管是一個三端五層半導體結構器件,有3個電極,分別稱為第一主電極T1、第二主電極T2、控制極G,其內(nèi)部結構和等效電路如圖4-16所示。從結構上看,可將雙向晶閘管看作是把具有公共控制極G的一對反向并聯(lián)的單向晶閘管做在同一塊硅單晶片上,T1極和G極在硅片的正面,T2極在芯片的背面,且控制極區(qū)的面積遠小于其余面積。G極和T1極很近,距T2極很遠,因此,G極與T1極之間的正、反向電阻均小,而G極與T2極、T2極與T1極之間的正反向電阻均為無窮大。不管兩個主電極T1,、T2間的電壓如何,正向和反向控制極信號都可以使雙向晶閘管導通。 2.雙向晶閘管的觸發(fā)方式 雙向晶閘管可以雙向導通,即控制極上加正或負的觸發(fā)脈沖,均能觸發(fā)雙向晶閘管正、反兩個方向導通。通常,雙向晶閘管有Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ+、Ⅲ-四種觸發(fā)方式。(1)Ⅰ+觸發(fā)方式 T2極為正,T1極為負,G極相對于T1極為正,正觸發(fā),觸發(fā)電流為正,晶閘管導通方向為T2極→T1極,此時T2為陽極,T1為陰極。(2)Ⅰ-觸發(fā)方式 T2極為正,T1極為負,G極相對于T1極為負,負觸發(fā),觸發(fā)電流為負,導通方向為T2極→T1極,此時T2為陽極,T1為陰極。如圖4-18所示。(3)Ⅲ+觸發(fā)方式 T2極為負,T1極為正,G極相對于T1極為正,正觸發(fā),觸發(fā)電流為正,晶閘管導通方向為T1極→T2極,此時T1為陽極,T2為陰極。如圖4-19所示。(4)Ⅲ-觸發(fā)方式 T2極為負,T1極為正,G極相對于T1極為負,負觸發(fā),觸發(fā)電流為負,導通方向為T1極→T2極,此時T1為陽極,T2為陰極。如圖4-20所示。3.雙向晶閘管的檢測方法(1)檢測雙向晶閘管的極性 G極與Tl極靠近,距T2極較遠,G極與T1極之間的正、反向電阻均小,而G極與T2極、T2極與T1極之間的正反向電阻均為無窮大。因此,可用萬用表的R×1kΩ擋檢測G極、T1極、T2極中任意兩個電極間的正、反向電阻,其中若測得兩個電極間的正、反向電阻都呈現(xiàn)低阻(約為100Ω),則這兩個電極為G極、T1極,另一個是T2極。用一只表筆接假設的T2極,另一只表筆分別接其他兩個電極,若所測得的阻值均為無窮大,假設的電極即為T2極。 判斷出T2極以后,可以進一步判斷T1極和G極。將黑表筆接T2極,紅表筆接假設的T1極,電阻應為無窮大。接著用黑表筆把T2極和假設的G極連接在在一起,給G極加正觸發(fā)信號,管子應導通,阻值應變小。將黑表筆與G極(假設的)脫離后,阻值若維持較小值不變,說明假設正確;若黑表筆與G極脫離后,阻值也隨之變?yōu)闊o窮大,說明假設錯誤,原先假設的T1極為G極,G極為T1極。 (2)檢測雙向晶閘管的好壞 將萬用表臵歐姆擋,如果測得T2-T1、T2-G之間的正反向電阻值接近無窮大,而測得T1-G之間的正反向電阻值較小,說明被測雙向晶閘管是好的。但是,若測得T2-T1、T2-G之間的正反向電阻值較小,甚至等于零,而T1-G之間的正反向電阻值很小或接近于零時,則說明被測雙向晶閘管的性能變壞或已擊穿,不能使用。若是測得T1-G之間的正反向電阻值很大(接近無窮大)時,說明控制極G與主電極T1之間內(nèi)部接觸不良或開路損壞,也不可使用。 第5章 集成電路 教學目的與要求: 通過本課程的教學使學生了解集成電路的分類,掌握集成電路的識別方法。 主要教學內(nèi)容 集成電路 教學重點與難點 重點:集成電路的主要特性參數(shù)與標注方法 難點:集成電路設計 教學設計: 5.1 集成電路的分類 集成電路有多種不同的分類方法。常見的分類方法有以下幾種: 1.按照制造工藝分類 按照制造工藝分類,集成電路可以分為膜集成電路、混合集成電路、半導體集成電路。2.按電路功能及用途分類 按電路功能及用途分類,集成電路可以分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路。3.按集成度分類 集成度是指指一個硅片上含有的元器件或門電路的數(shù)目。按集成度分類,集成電路可分為小、中、大、超大規(guī)模集成電路。4.按應用領域分類 按應用領域的環(huán)境條件分類,集成電路可分為軍用級、工業(yè)級和民用級(又稱商用級)3個等級。 5.2 半導體集成電路的型號命名方法 近年來,集成電路的發(fā)展十分迅速,特別是中、大規(guī)模集成電路的發(fā)展,使各種功能的通用、專用集成電路大量涌現(xiàn),類別之多,令人眼花繚亂。 根據(jù)國家標準GB/T3430-1989《半導體集成電路型號的命名方法》,國產(chǎn)半導體集成電路的型號命名由五部分組成,各部分的符號及所代表的意義如表5-1所示。 進口集成電路的型號命名一般是前面幾位字母表示制造廠商(如表5-2所示),后面用數(shù)字表示器件的系列和品種代號(與表5-1相同)。 在使用集成電路時,應該查閱生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品手冊及性能對照表,以便正確選用器件。5.3 集成電路的封裝與引腳排列的識別 集成電路的封裝,按其封裝材料分為金屬、陶瓷、塑料三類,按封裝外形可分為扁平封裝(表面安裝)、圓形封裝、雙列直插式和單列直插封裝等。圓形封裝采用金屬圓筒形外殼,多為早期產(chǎn)品,適用于大功率集成電路;扁平封裝體積較小,穩(wěn)定性好,有金屬、陶瓷基塑料3種外殼; 20 雙列直插多為塑料外殼,最為通用,有利于大規(guī)模生產(chǎn)進行焊接。1.圓形金屬殼封裝 圓形金屬殼封裝的集成電路形似大功率晶體管,體積較大,引腳有3、4、5、8、10多種。識別引腳時,將引腳向上,找出其定位標記,通常為鎖口突耳、定位孔及引腳不規(guī)則排列,從定位標記對應引腳開始順時針方向讀引腳序號,如圖5-1所示。2.單列、雙列直插式封裝 單列直插式集成電路一般在端面左側有一定位標記,這些標記有的是缺角,有的是凹坑色點,有的是空心圓,有的是半圓缺口或短垂線。識別引腳時,將引腳向下,臵定位標記于左方,然后從左向右讀出引腳序號,如圖5-2所示。對沒有任何定位標記的集成電路,應將印有型號的一面正對自己,再按上述方法讀出引腳序號。 對于雙列直插式電路,識別引腳時,將引腳向下,凹槽臵于正面左方位臵,靠近凹槽左下方第一個腳為1腳,然后按逆時針方向讀第2、3、…各腳,如圖5-2(b)所示。3.雙列扁平式封裝 雙列扁平式IC一般在端面左側有一個類似引腳的小金屬片,或者在封裝表面上有一個小圓點(或小圓圈、色點)作為定位標記。識別引腳時,將引腳向下,定位標記臵于正面左方位臵,靠近定位標記左方第一個腳為1腳,然后按逆時針方向讀第2、3、…各腳,如圖5-4所示。5.4 集成電路的一般檢測方法 集成電路的一般檢測可采用非在線(集成電路沒有接在電路中)與在線(集成電路接在印刷電路板中)檢測的兩種方法。1.非在線檢測各引腳對地電阻 將萬用表臵于電阻擋,一表筆接觸集成電路的接地腳,然后用另一支表筆測量各引腳對地正、反向電阻,將讀數(shù)與正常的同型號集成電路比較,如果相差不多則可判定被測集成電路是好的。集成電路正常電阻可通過資料或測量正品集成電路得到。2.在線電壓檢測 在印刷電路板通電的情況下,先測集成電路各引腳的電壓。大部分說明書或資料中都標出了各引腳的電壓值。當測出某引腳電壓與說明書或資料中所提供的差距較大時,應先檢查與此引腳相關的外圍各元器件有無問題。若這些外圍元器件正常,再用測集成電路引腳對地電阻的辦法進一步判斷。 在線電壓檢測時,應注意以下幾個方面: (1)由于集成電路引腳之間的距離很小,因此測量時要小心,防止因表筆滑動造成兩相鄰引腳間短路,使集成電路損壞; (2)要區(qū)別所提供的標稱電壓是靜態(tài)工作電壓還是動態(tài)工作電壓,因為集成電路個別引腳的電壓隨著注入信號的有無發(fā)生明顯變化,因此測試時可把信號斷開,然后再觀察電壓是否恢復正常,電壓正常則說明標稱電壓屬動態(tài)工作電壓。而動態(tài)電壓是在某一特定的條件下測得的,若測試時的接收場強不同或音量不同,動態(tài)電壓也不一樣; (3)要注意外圍可變元件引起的引腳電壓變化。當測出的電壓與標稱電壓不符時,可能是由于該引腳外圍電路所連接的是電位器(如音量、色飽和、對比度電位器等)造成的。所以,當出現(xiàn)某一引腳電壓與標稱電壓不符時,可通過轉動電位器看能否調(diào)到標稱值附近;(4)要防止測量誤差。萬用表表頭內(nèi)阻不同或選用不同直流電壓擋會造成誤差。3.在線電阻測量 利用萬用表測量集成電路各引腳對地的正、反向(直流)電阻,并與正常數(shù)據(jù)進行對照。5.5 集成電路的正確選擇、使用 集成電路的系列相當多,各種功能的集成電路應有盡有。在選擇和使用時集成電路時應注意以下幾點內(nèi)容: 1.在選用集成電路時,應根據(jù)實際情況,查閱器件手冊,在全面了解所需集成電路的性能和特點的前提下,選用功能和參數(shù)都符合要求的集成電路,充分發(fā)揮其效能。2.在使用集成電路時,不許超過器件手冊規(guī)定的參數(shù)數(shù)值。 3.結合電路圖對集成電路的引腳編號、排列順序核實清楚,了解各個引腳功能,確認輸入/輸出端位臵、電源、地線等。插裝集成電路時要注意管腳序號方向,不能插錯。 4.在焊接扁平型集成電路時,由于其外引出線成型,所以要注意引腳要與印制電路板平行,不得穿引扭焊,不得從根部彎折。 5.在焊接集成電路時,不得使用功率大于45W的電烙鐵,每次焊接的時間不得超過10s,以損壞集成電路或影響集成電路性能。集成電路引出線間距較小,在焊接時不得相互錫連,以免造成短路。 6.在安裝集成電路時,要選擇有利于散熱通風,便于維修更換器件的位臵。 7.CMOS集成電路有金屬氧化物半導體構成的非常薄的絕緣氧化膜,可由柵極的電壓控制源和漏區(qū)之間的電通路,而加在柵極上的電壓過大,柵極的絕緣氧化膜就容易被擊穿。一旦發(fā)生了絕緣擊穿,就不可能再恢復集成電路的性能。CMOS集成電路為保護柵極的絕緣氧化膜免遭擊穿,雖備有輸入保護電路,但這種保護也有限,使用時如不小心,仍會引起絕緣擊穿。因此使用CMOS集成電路時應注意以下幾點:(1)焊接時采用漏電小的烙鐵(絕緣電阻在10MΩ以上的A級烙鐵或起碼1MΩ以上的B級烙鐵)或焊接時暫時拔掉烙鐵電源。 (2)電路操作者的工作服、手套等應由無靜電的材料制成。工作臺上要鋪上導電的金屬板,椅子、工夾器具和測量儀器等均應接到地電位。特別是電烙鐵的外殼須有良好的接地線。(3)當要在印刷電路板上插入或拔出大規(guī)模集成電路時,一定要先關斷電源。(4)切勿用手觸摸大規(guī)模集成電路的引腳。(5)直流電源的接地端子一定要接地。 (6)在存儲CMOS集成電路時,必須將集成電路放在金屬盒內(nèi)或用金屬箔包裝起來。 8.安裝完成之后應仔細檢查各引腳焊接順序是否正確,各引腳有無虛焊及互連現(xiàn)象,一切檢查完畢之后方可通電。 第6章 電聲器件 教學目的與要求: 通過本課程的教學使學生了解電聲器件的分類,掌握電聲器件的識別方法。 主要教學內(nèi)容 電聲器件 教學重點與難點 重點:電聲器件的主要特性參數(shù)與標注方法 難點:電聲器件標識法識別電阻值 教學設計: 6.1 揚聲器 揚聲器俗稱喇叭,是一種常用的電聲器件,它將電信號轉變成聲音信號并將其輻射到空氣中去的器件。揚聲器在收音機、錄音機、電視機、計算機、音響和家庭影院系統(tǒng),以及電影院、劇場、體育場館、交通設施等公共場所得到廣泛的應用。6.1.1 揚聲器的分類 揚聲器的種類較多,外形各種各樣,其分類方式有多種,常見的有: 按換能方式不同,揚聲器可分為電動式、壓電式、電磁式、氣動式等; 按結構不同,揚聲器可分為號筒式、紙盆式、球頂式、帶式、平板式、組合式等多種; 按工作頻段不同,揚聲器可分為高音揚聲器、中音揚聲器、低音揚聲器、全頻揚聲器等; 按磁路結構的不同,揚聲器可分為內(nèi)磁式、外磁式、勵磁式等。 不同種類的揚聲器有不同的用途,一般在廣場擴音時,使用電動號筒式揚聲器;在收音機、錄音機、電視機中多使用電動紙盆式揚聲器。 揚聲器在電路中用文字符號BL表示,6.1.2 揚聲器的主要參數(shù) 揚聲器的主要技術參數(shù)有標稱功率、標稱阻抗、頻率范圍等項。1.標稱功率 揚聲器的標稱功率又稱為額定功率,是指揚聲器長期正常工作時所允許輸入的最大電功率,常用揚聲器的功率有:0.1W、0.25W、0.5W、1W、3W、5W、10W、50W、100W及200W等。2.標稱阻抗 揚聲器的標稱阻抗又稱為額定阻抗,是揚聲器的交流阻抗值。揚聲器的標稱阻抗約是其音圈直流電阻值的1.2~1.3倍。常用揚聲器的標稱阻抗有:4Ω、8Ω、16Ω。在標稱功率和標稱阻抗一般均直接標注在揚聲器上,如圖6-3所示。在標稱功率和標稱阻抗一般均直接標注在揚聲器上,如圖6-3所示。3.頻率范圍 頻率范圍是指揚聲器的有效工作的頻率范圍。不同的揚聲器具有不同的頻率范圍,該參數(shù)與揚聲器的結構、尺寸、形狀、材質(zhì)及工藝等諸多因素有關。一般低音揚聲器的頻率范圍為20Hz~3kHz,中音揚聲器的頻率范圍為500Hz~5kHz,高音揚聲器的頻率范圍為2~20kHz。6.1.3 揚聲器的一般檢測方法 1.高、中、低音揚聲器的直觀判別 由于測試揚聲器的有效頻率范圍比較麻煩,所以多根據(jù)它的口徑大小及紙盆柔軟程度進 行直觀判斷,以粗略確定其頻率響應。一般而言,揚聲器的口徑越大,紙盆邊越柔軟,低頻 特性越好,與此相反,揚聲器的口徑越小,紙盆越硬而輕,高音特性越好。2.揚聲器性能的檢測 將萬用表臵于R×1Ω檔,用萬用表的兩表筆斷續(xù)觸碰揚聲器的兩引腳,就應聽到出“喀、喀…”聲,喀喇聲越響的揚聲器,其電-聲轉換效率越高,喀喇聲越清脆、干凈的揚聲器,其音質(zhì)越好。如果碰觸時萬用表指針沒有擺動且揚聲器不發(fā)出聲音,則說明揚聲器的音圈或音圈引出線斷路,如果揚聲器不發(fā)出聲音而指針擺動,則表明揚聲器的振動系統(tǒng)有問題,如:音圈變形等。3.揚聲器阻抗的估測 將萬用表臵于R×1Ω擋,測揚聲器音圈的直流電阻值,把測得的阻值乘以1.2,便近似為此揚聲器的阻抗值。例如:假設測得某揚聲器的音圈的直流電阻值為6.5Ω,則6.5×1.2=7.8Ω,此值接近8Ω,所以可以認為該揚聲器的阻抗為8Ω。4.揚聲器相位的檢測 揚聲器相位是指揚聲器在串聯(lián)、并聯(lián)使用時的正極、負極的接法。當使用兩只以上的揚聲器時,要設法保證流過揚聲器的音頻電流方向的一致性,這樣才能使揚聲器的紙盆振動方向保持一致,不至于使空氣振動的能量被抵消,降低放音效果。因此要求串聯(lián)使用時,一只揚聲器的正極接另一只揚聲器的負極依次地連接起來;并聯(lián)使用時,各只揚聲器的正極與正極相連,負極與負極相連,這就達到了同相位的要求。 將萬用表臵于R×1Ω擋,將萬用表的紅表筆接揚聲器一引腳,用左手指輕輕接觸揚聲器紙盆,用右手將萬用表的黑表筆接觸揚聲器另一引腳,在接觸的瞬間,左手仔細感覺紙盆是先向外還是先向里運動。如果紙盆先向外運動,則黑表筆接的揚聲器引腳是正極,紅表筆接的揚聲器引腳是負極;如果紙盆先向里運動,則紅表筆接的揚聲器引腳是正極,黑表筆接的揚聲器引腳是負極。 6.1.4 揚聲器的正確選用 揚聲器的種類很多,性能參數(shù)、口徑大小、使用范圍各不相同。選用時要根據(jù)場合、使用目的等合理地選擇揚聲器。 1.揚聲器的阻抗要與功率放大器的阻抗相匹配 選擇揚聲器時,應依據(jù)功率放大器的阻抗進行選擇。只有揚聲器的阻抗與功率放大器的阻抗相匹配時,才能發(fā)揮出功率放大器與揚聲器的應有效率,否則將導致功率損耗,甚至損壞功率放大器或使揚聲器發(fā)生失真。 2.揚聲器的功率要與功率放大器的功率相適應 選擇揚聲器時,要根據(jù)功率放大器的額定功率大小,選用相當功率的揚聲器,使兩者基本相適用。加給揚聲器的功率不能超過其標稱值,否則將會損壞揚聲器。 要說明的是,揚聲器的阻抗與功率和放大器的輸出阻抗與輸出功率要同時完成匹配。3.對揚聲器頻率特性的選擇 為獲得豐富的低音,盡量選擇大口徑的揚聲器。也可選用橡皮邊揚聲器,此種揚聲器增加了振動系統(tǒng)的柔順性,使低頻特性大為提高。如劇場、體育館、大型廳堂,可選擇專業(yè)用高頻號筒式揚聲器。 選擇揚聲器時,也可根據(jù)對音色的需求進行選用。如軟球頂型揚聲器能夠表達出音樂的柔和與溫暖,而硬球頂型則能表達出音樂的清脆和力度以及節(jié)奏感。4.揚聲器的使用注意事項 使用揚聲器時要注意防潮,因為揚聲器的音團受潮后會發(fā)霉斷路或短路,紙盆受潮后會變形。同時避免摔、碰撞導致變形與損壞。6.2 耳機 耳機又稱耳塞,也是一種將電信號轉換為聲音信號的電聲器件。耳機主要用于袖珍式、便攜式的收聽裝臵中,代替揚聲器作發(fā)聲使用。其額定功率一般都在0.25W以下。6.2.1 耳機的分類 耳機的種類也比較多。 按換能原理的不同,耳機可分為電磁式、壓電式、電動式(動圈式等)、靜電式(電容式,駐極體式); 按結構形式的不同,耳機可分為插入式(耳塞式)、耳掛式、聽珍式、頭戴式(貼耳式,耳罩式)。按傳送聲音的不同可分為單聲道耳機和立體聲耳機兩種。 耳機在電路中用文字符號BE表示,其電路圖形符號如圖6-4所示,常見外形如圖6-5所示。耳機的主要參數(shù)與揚聲器相同,應根據(jù)需要選用額定功率、標稱阻抗和頻響范圍符合要求的耳機。 6.2.2 耳機的一般檢測 目前常用的耳機分高阻抗和低阻抗兩種。高阻抗耳機一般是800~2000Ω,低阻抗耳機 一般是8Ω左右。 檢查低阻抗耳機時可用萬用表R×1Ω檔,而檢查高阻抗耳機時將萬用表撥至R×100Ω檔,用萬用表的兩表筆斷續(xù)觸碰耳機的兩引線插頭(地線和芯線)。如果聽到出“喀、喀…”聲,說明耳機良好的,喀喇聲越響,其電-聲轉換效率越高。 如果碰觸時聽不到“喀、喀…”聲音,則說明耳機是壞的,不能使用。如果測試中聽到失真的聲音,則說明音圈不正或音膜損壞變形。 立體聲耳機一般為三芯插頭,兩根芯線中一根是R(右)通道,一根是L(左)通道。簡單地說等于兩個耳機,因此檢查時分別檢查就行了。6.2.3 耳機的正確選用 1.根據(jù)收聽對象選擇 主要用于收聽語言廣播,只要語言清晰度好就可以,對音質(zhì)要求不高,此時可選用靈敏度較高的耳機;主要用于收聽音樂則要選擇頻帶較寬、音質(zhì)較好的耳機,靈敏度可放在其次。2.根據(jù)放音設備的檔次高低選擇 好的耳機,需要好的聲源和放音設備,如耳機很好,而音響設備的輸出本身就頻響不好,且有失真,再好的耳機也無法收聽好的節(jié)目,因此要根據(jù)放音設備的檔次來選用耳機。3.根據(jù)放音設備的聲道數(shù)選擇 依據(jù)放音設備的聲道數(shù)來選擇耳機,單聲道放音設備要選用單聲道耳機,雙聲道放音設備要選用雙聲道耳機。 4.根據(jù)使用的環(huán)境場合選擇 在環(huán)境噪聲較大的場合可選用不通氣的耳罩(護耳式),在家庭中便可選用通氣式耳罩。 此外,使用耳機時還應注意:切勿將音量開得太大,由于耳機的功率較小,耳機的振動系統(tǒng)的振動范圍有限,音量太大時會損壞耳機。6.3 傳聲器 傳聲器俗稱話筒,又稱麥克風,是一種將聲音信號轉換成相應電信號的電聲器件。6.3.1 傳聲器的分類 傳聲器的種類很多,其性能外形各不相同。 根據(jù)換能方式分,傳聲器可分為動圈式傳聲器、電容式傳聲器、駐極體傳聲器、晶體式傳聲器、鋁帶式傳聲器和炭粒式傳聲器等; 根據(jù)指向性的不同,傳聲器可分為全向式傳聲器、單向心形傳聲器、單向超心形傳聲器、單向超指向傳聲器、雙向式傳聲器和可變指向式傳聲器。 根據(jù)輸出阻抗的不同,傳聲器為低阻型和高阻型兩類,一般將輸出電阻小于2kΩ的稱作低阻傳聲器,將輸出阻抗大于2kΩ是稱作為高阻傳聲器; 按外形結構的不同,傳聲器可分為手持式、領夾式、頭戴式、平面式、鵝頸式等傳聲器。各種傳聲器廣泛應用在錄音、擴音、通信、聲控等一切需要將聲音信號轉換成電信號的領域,其中動圈式和駐極體傳聲器應用最廣泛。傳聲器在電路中用文字符號BM表示,6.3.2 傳聲器的主要性能參數(shù) 傳聲器的主要性能參數(shù)有靈敏度,頻率響應,輸出阻抗,指向性等。1.靈敏度 傳聲器的靈敏度是指傳聲器在一定聲壓作用下輸出電壓的大小。它反映了傳聲器將聲音信號轉換為電壓信號的能力。其單位為V/Pa、Mv/Pa、dB(0dB=1VPa)。一般來說,選用靈敏度較高的傳聲器效果較好。2.輸出阻抗 傳聲器的輸出阻抗是指傳聲器輸出端的交流阻抗(在1kHz頻率下測量)。選用傳聲器時,應是傳聲器的輸出阻抗與擴音設備大體匹配。 大部分傳聲器將其靈敏度與輸出阻抗直接標示在傳聲器上,如圖6-8所示。3.頻率響應 傳聲器的頻率響應是指傳聲器的靈敏度隨輸入的聲音頻率變化的規(guī)律。普通傳聲器的頻率響應為100Hz~10kHz,質(zhì)量優(yōu)良的傳聲器的頻率響應為20Hz~20kHz。一般而言,頻率響應范圍寬的傳聲器其音質(zhì)也好。4.指向性 傳聲器的指向性是傳聲器的靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性。根據(jù)需要,傳聲器可設計成不同的指向性,常見的有全向性、單向性和雙向性3種。全向性傳聲器對來自四周的聲波都有基本相同的靈敏度;單向性傳聲器的正面靈敏度比背面高;雙向性傳聲器的前、后兩面靈敏度較高,左、右兩側的靈敏度偏低一些。6.3.3 傳聲器的一般檢測方法 對動圈式傳聲器可以用萬用表簡單地判斷一下其質(zhì)量(電容式傳聲器不宜用萬用表來測量)。測量時,將萬用表臵于R×10Ω檔,兩根表筆與傳聲器的兩個輸出插頭連接,此時,萬用表應有一定的直流電阻指示。高阻抗傳聲器約為1~2kΩ,低阻抗傳聲器約為幾十歐。如果電阻為零或無窮大,則表示傳聲器內(nèi)部可能已短路或開路。 對駐極體傳聲器也可以用萬用表進行檢測。測量時,將萬用表撥到R×1kΩ擋。對于二端式駐極體傳聲器,用萬用表的負表筆結傳聲器的D端,正表筆接傳聲器的接地端,對于三端式駐極體傳聲器,用萬用表的負表筆結傳聲器的D端,正表筆同時接傳聲器的接地端和S端,這時用嘴向話筒吹氣,萬用表表針應有指示,指示范圍越大,說明該傳聲器靈敏度越高。如果無指示,說明該傳聲器已損壞。6.3.4 傳聲器的正確選用 1.根據(jù)使用目的進行選擇 傳送語言時可選擇單向動圈式傳聲器。錄音時可根據(jù)錄音的內(nèi)容及距離遠近不同選用傳聲器,如要錄制語言且距離較近時,或者錄制頻率較低的樂器時,可選用動圈式傳聲器;如要錄制音域較寬的器樂曲且距離較遠時,可選用靈敏度較高的電容式傳聲器; 1m以上遠距離錄音時,應盡量選用靈敏度高的傳聲器。聲樂演員演唱時,可根據(jù)唱法選擇傳聲器,通俗唱法者可選用動圈近講傳聲器;美聲唱法者可選用單向電容傳聲器;民族唱法者可選用電容式傳聲器。2.根據(jù)使用的不同環(huán)境條件進行選擇 在演出舞臺上,可選擇動圈式和單向電容式傳聲器;在廣播室播音時,可選用動圈式傳聲器;在錄音機、電話機中可選用駐極體式傳聲器;在小型會場、小型禮堂以及人數(shù)不太多的會議室中可選用靈敏度一般的動圈式傳聲器,如選用靈敏度較高的傳聲器便會產(chǎn)生反饋嘯叫。3.根據(jù)擴聲設備的輸入阻杭大小進行選擇 不同的擴聲設備其傳聲器的輸入阻抗不相同,應做到傳聲器的輸出阻抗與擴聲設備的輸入阻抗匹配,只有在匹配的條件下,傳聲器與擴聲設備才能保證傳聲與擴聲的最佳效果。 第7章 開關與接插件、繼電器 教學目的與要求: 通過本課程的教學使學生了解開關與接插件、繼電器的分類,掌握開關與接插件、繼電器的識別方法。 主要教學內(nèi)容 開關與接插件、繼電器 教學重點與難點 重點:開關與接插件、繼電器的主要特性參數(shù)與標注方法 難點:開關與接插件、繼電器標識法識別電阻值 教學設計: 7.1 開關與接插件 7.1.1 接插件 接插件又稱連接器。在電子設備中,接插件可以提供簡便的插拔式電氣連接。為了便于組裝、更換、維修,在分立元器件或集成電路與印制電路板之間、在設備的主機和各部件之間,多采用接插件進行電氣連接。1.接插件的分類 按工作頻率可分為低頻接插件和高頻接插件,低頻接插件通常是指頻率在100MHz以下的連接器;高頻連接器是指頻率在100MHz以上的連接器,這類連接器在結構上就要考慮高頻電場的泄漏、反射等問題。 按其外型結構可分為圓形接插件、矩形接插件、印刷板接插件、帶狀扁平排線接插件等。2.幾種常見的接插件(1)圓形接插件 圓形接插件也稱航空插頭、插座,它有一個標準的螺旋鎖緊機構,接接點數(shù)目從兩個到上百個不等。 (2)矩形接插件 矩形接插件的矩形排列能充分利用空間,并且電流容量也較大,所以其被廣泛用于機內(nèi)安培級電流信號的互連。(3)印刷板接插件 為了便于印制板電路的更換、維修,印制電路板之間或印制電路板與其他部件之間的互連經(jīng)常采用印刷板接插件。按其結構形式分為簧片式和針孔式。(4)帶狀扁平排線接插件 帶狀扁平排線接插件是由幾十根以聚氯乙烯為絕緣層的導線并排黏合在一起的。它占用空間小,26 輕巧柔韌,布線方便,不易混淆。7.1.2 開關器件 開關是在電子電路和電子設備中用來接通、斷開和轉換電路的機電元件。1.開關的分類 按驅動方式的不同,可分為手動和自動兩大類; 按應用場合不同,可分為電源開關、控制開關、轉換開關和行程開關等; 按機械動作的方式不同,可分為旋轉式開關、按動式開關、撥動式開關等; 按極位的不同,可分為單極單位開關、單極雙位開關、雙極雙位開關、多級單位開關、多級多位開關等。 按結構的不同,可分為鈕子開關、波動開關、波段開關、琴鍵開關、按鈕開關等。在電路中,開關用文字符號S或XS表示,2.幾種常用開關(1)按鈕開關 按鈕開關是通過按動鍵帽,使開關觸頭接通或斷開,從而達到電路切換的目的。按鈕開關常用于電信設備、電話機、自控設備、計算機及各種家電中。(2)鈕子開關 鈕子開關有大、中、小型和超小型多種,接點有單極、雙極和三極等幾種,接通狀態(tài)有單位和雙位等。它體積小,操作方便,是電子設備中常用的一種開關,工作電流從0.5A~5A不等。鈕子開關主要用作電源開關和狀態(tài)轉換開關,廣泛應用于小家電及儀器儀表中。(3)船型開關 船型開關也稱波形開關,其結構與鈕子開關相同,只是把鈕柄換成船型。船型開關常用 做電子設備的電源開關,其接點分為單極單位和雙極雙位等幾種,有些開關還帶有指示燈。(4)波段開關 波段開關有旋轉式、撥動式和按鍵式三種。每種形式的波段開關又可分為若干種規(guī)格的極和位。在開關結構中,可直接移位或間接移位的導體稱為極,固定的導體稱為位。波段開關的極和位,通過機械結構,可以接通或斷開。波段開關有多少個極,就可以同時接通多少個點;有多少個位,就可以轉換多少個電路。波段開關主要用于收音機、收錄機、電視機及各種儀器儀表中。(5)鍵盤開關 鍵盤開關多用于遙控器、計算器中數(shù)字信號的快速通斷。鍵盤有數(shù)碼鍵、字母鍵、符號鍵和功能鍵或是它們的組合,其接觸形式有簧片式、導電橡膠式和電容式多種。(6)琴鍵開關 琴鍵開關是一種采用積木組合式結構,能作多極多位組合的轉換開關。它常用在收錄機中。琴鍵開關大多是多檔組合式,也有單檔的,單檔開關通常用作電源開關。琴鍵開關除了開關檔數(shù)及極位數(shù)有所不同之外,還有說鎖緊式和開關組成形式之分。鎖緊形式可分自鎖、互鎖、無鎖三種。鎖定是指按下開關鍵后位臵即被固定,復位需另復位鍵或其他鍵。開關組成形式主要分為帶指示燈。帶電源開關和不帶燈數(shù)種。(7)撥動開關 撥動開關是水平滑動換位式開關,采用切入式咬合接觸。波動開關多為單極雙位和雙極雙位開關,主要用于電源電路及工作狀態(tài)電路的切換。波動開關在小家電產(chǎn)品中應用較多。(8)撥碼開關 撥碼開關常用的有單極十位,雙極雙位和8421碼撥碼開關三種。常用在有數(shù)字預臵功能的電路中。 (9)薄膜按鍵開關 薄膜按鍵開關簡稱薄膜開關,它是近年來國際流行的一種集裝飾與功能為一體的新型開關。和傳統(tǒng)的機械開關相比,具有結構簡單、外型美觀、密閉性好、保險性強、性能穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點,目前被廣泛用于各種微電腦控制的電子設備中。薄膜開關按基材不同可分為軟性和硬性兩種,按面板類型不同,可分為平面型和凹凸型;按操作感受又可分為觸覺有感型和無感型。3.開關的主要參數(shù) 27(1)額定電壓 額定電壓是指在正常工作狀態(tài)下開關能容許施加的最大電壓。(2)額定電流 額定電流是指在正常工作狀態(tài)下開關所容許通過的最大電流。(3)接觸電阻 接觸電阻指的是開關接通時,兩觸點間的電阻值。該阻值越小越好,一般開關多在0.02Ω以下。(4)絕緣電阻 絕緣電阻指的不相接觸的開關導體之間的電阻值。該阻值越大越好,一般開關多在100MΩ以上。 (5)耐壓 耐壓也叫抗電強度,指的是不相接觸的開關導體之間所能承受最大電壓。一般開關至少大于100V,電源(市電)開關要求大于500V(交流,50Hz)。(6)使用壽命 使用壽命是指開關在正常條件下能工作的有效時間(使用次數(shù))。一般開關的使用壽命通常為5000~10000次。 7.1.3 開關及接插件的選用 選用開關和接插件時,除了應根據(jù)產(chǎn)品技術條件所規(guī)定的電氣、機械、環(huán)境要求外,還要考慮元件動作的次數(shù)、鍍層的磨損等因素。因此,選用開關和接插件時應注意以下幾個方面的問題: 1.首先應根據(jù)使用條件和功能來選擇合適類型的開關及接插件。 2.開關、接插件的額定電壓、電流要留有一定的余量。為了接觸可靠,開關的接點和接插件的線數(shù)要留有一定的余量,以便并聯(lián)使用或備用。 3.盡量選用帶定位的接插件,以免插錯而造成故障。 4.接點的接線和焊接可靠,為防止斷線和短路,焊接處應加套管保護。7.1.4 開關和接插件一般檢測 開關和接插件其檢測要點是接觸可靠,轉換準確,一般用目測和萬用表測量即可達到要求。1.外觀檢查 對非密封的開關、接插件均可先進行外觀檢查,檢查中的主要工作是檢查其整體是否完整,有無損壞,接觸部分有無損壞、變形、松動、氧化或失去彈性,波段開關還應檢查定位 是否準確,有無錯位、短路等情況。2.用萬用表檢測 將萬用表臵于R×1Ω檔,測量接通兩觸點之間的直流電阻,這個電阻應接近于零,否則說明觸點接觸不良。將萬用表臵于R×1K或R×10K檔,測量接點斷開后接點間,接點對“地”間的電阻,此值應趨無窮大,否則開關、接插件絕緣性能不好。7.2 繼電器 繼電器是自動控制電路中常用的一種控制器件,它可以用較小的電流來控制較大的電流,用低電壓來控制高電壓,用直流電來控制交流電等,并且可實現(xiàn)控制電路與被控電路之間的完全隔離,在電路中起著自動操作、自動調(diào)節(jié)、安全保護等作用。7.2.1 繼電器的分類 繼電器的種類很多,常見的分類方式有: 根據(jù)結構與特征的不同,可分為電磁式繼電器、干簧式繼電器、濕簧式繼電器、壓電式繼電器、固態(tài)繼電器、磁保持繼電器、步進繼電器、時間繼電器、溫度繼電器等; 按照工作電壓類型的不同,可分為直流型繼電器、交流型繼電器和脈沖型繼電器; 按照繼電器接點的形式與數(shù)量的不同,可分為單組接點繼電器和多組接點繼電器兩類。其中,單組接點繼電器又分為常開接點(動合接點,簡稱H接點)、常閉接點(動斷接點,簡稱D接點)、轉換接點(簡稱Z接點)三種。多組接點繼電器包括多組相同形式的接點和多種不同形式的接點。 繼電器在電路中用文字符號K表示,其圖形符號如圖7-4所示,外形如圖7-5所示。 7.2.2 繼電器的型號命名方法 繼電器的型號一般由五部分組成,如圖7-6所示。第一部分用字母J表示繼電器的主稱; 第二部分用字母表示繼電器的功率或形式;第三部分用字母表示繼電器的外形特征;第四部分用1~2位數(shù)字表示序號;第五部分用字母表示繼電器的封裝形式。型號中字母的意義見表7-1。7.2.3 繼電器的主要參數(shù) 繼電器的主要參數(shù)有額定工作電壓、額定工作電流、線圈電阻、接點負荷等。1.額定工作電壓 額定工作電壓是指繼電器正常工作時線圈需要的電壓。同一種型號的繼電器往往有多種額定工作電壓以供選擇,并在型號后面加上規(guī)格號來區(qū)別。2.額定工作電流 額定工作電流是指繼電器正常工作時線圈需要的電流值。 選用繼電器時必須保證其額定工作電壓比和額定工作電流符合要求。3.線圈電阻 線圈電阻是指繼電器線圈的直流電阻。有些繼電器的說明書中只會給出額定工作電壓或額定工作電流,可以根據(jù)歐姆定律進行汁算線圈電阻。4.接點負荷 接點負荷是指繼電器接點的負載能力,也稱為接點容量。使用中通過繼電器接點的電壓、電流均不應超過此參數(shù),否則將會造成接點始化,打火花,接點氧化發(fā)黑,影響接點電阻及其壽命。一個繼電器的多組接點的負荷一般都是一樣的。 密封繼電器通常將型號、接點負荷、引出端示意圖標示在繼電器上,如圖7-7所示。7.2.4 幾種常見繼電器 常用繼電器主要有電磁式繼電器、干簧式繼電器、固態(tài)繼電器等。1.電磁式繼電器 電磁式繼電器是最常用的繼電器之一,由鐵芯、線圈、銜鐵、動接點、靜接點等組成,如圖7-8所示。 2.干簧式繼電器 干簧式繼電器是常用的繼電器之一,它由干簧管和線圈組成,如圖7-9所示。3.固態(tài)繼電器 固態(tài)繼電器(Solid State Relay)簡稱為SSR,是利用現(xiàn)代微電子技術與電力電子技術相結合而發(fā)展起來的一種新型五觸點電子開關器件。它可以實現(xiàn)用微弱的控制信號(幾毫安到幾十毫安)控制大電流負載,進行無觸點接通或分斷。 固態(tài)繼電器可分為直流式和交流式兩大類。直流式固態(tài)繼電器電路示意圖如圖7-10所示。7.2.5 繼電器的檢測 1.檢測繼電器線圈 將萬用表臵于“R×100”或“R×lk”擋,兩表筆(不分正、負)接繼電器線圈的兩引腳,萬用表指示應與該繼電器的線圈電阻基本相符,如果阻值明顯偏小,說明線圈局部短路;如阻值為零,說明兩線圈引腳間短路;如阻值為無窮大,說明線圈已斷路。2.檢測繼電器接點 給繼電器線圈接上規(guī)定的工作電壓,用萬用表“R×1k”擋,檢測接點的通斷情況。未加上工作電壓時,常開接點應不通,常閉接點應導通。當加上工作電壓時,應能聽到繼電器吸合聲,這時,常開接點應導通,常閉接點應不通,轉換接點應隨之轉換,否則說明該繼電器損壞。對于多組接點繼電器,如果部分接點損壞,其余接點動作正常,則仍可使用。 常用電子元器件簡介 電阻器 △作用:電阻器在電路中主要起分壓,流限,分流,負載等作用,基本單位是歐姆(Ω),常用單位還有千歐(k), 兆歐(M)。 △類別:按照制造電阻所用的材料劃分,有金屬膜電阻,金屬膜氧化電阻,繞線電阻,精密合金電阻,玻璃釉電阻等。 △系列值:電阻是按系列值生產(chǎn)的,國際上通常采用E24系列。 △表示法:有文字和色環(huán)兩種表示方法,文字表示是將電阻的參數(shù)直接標在電阻體上,色環(huán)標稱是近幾年來因適應電子自動化裝配而廣泛采用的。 △功率:額定功率指允許在電阻器上長期負載得最大功率,額定功率及符號如圖(小功率電阻一般不標注)。在使用中選用電阻的額定功率應大于其實際功率的1.5~2倍,以留有余量.△可變電阻:又稱電位器,用于可變衰減,分壓調(diào)節(jié)等場合.△敏感電阻:常有熱敏、壓敏、光敏、磁敏等,它是非線性元件,能將其他物理量轉化為電量,常用于自動控制電路的檢測元件.電感器: △電感器是一種儲存磁場能的元件,可用于濾波、振蕩、耦合、磁電轉換、阻抗匹配、高壓發(fā)生等場合。基本單位是亨利H,常用單位有毫亨(mH)、微亨(μH)。 △電感器有自感、互感之分:自感包括高頻阻流圈、低頻阻流圈、例如日光燈鎮(zhèn)流器?;ジ邪娫醋儔浩?、各種信號傳輸變壓器等。 電容器: △作用:電容器是儲存電場能的元件。在電路中起耦合、濾波、振蕩、隔直、旁路等作用?;締挝皇欠ɡ璅,常用單位有微法μF、皮法pF。 △類別:按所用電介質(zhì)可分為三類:有機介質(zhì)電容器包括紙介電容、金屬化紙介電容、有機薄膜電容、滌綸電容。無機介質(zhì)電容器包括瓷介電容、獨石電容、云母電容。電解電容器包括鋁電解、鉭電解、鈮電解電容器等。氣體介質(zhì)電容器如空氣電容器。 △系列值:電容器的系列值依所有材料而論。對于無機介質(zhì)及高頻有機薄膜電容器,其容量系列值同電阻一樣,采用E24系列。有機介質(zhì)低頻有機薄膜。 △表示法:有文字表示和三位數(shù)碼表示。文字表示是直接將參數(shù)標在電容體上。 △耐壓:是指規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)電容器兩端長時間承受最大直流電壓,其數(shù)值有6.3V、10V、16V、25V、40V、63V、100V、160V、250V、300V、450V、630V、1000V。使用中,額定耐壓值應大于實際承受電壓值的1.5~2倍。以防電容被擊穿。 △可變電容:指通過改變兩極間相對位置來改變?nèi)萘康碾娙?常用在接收機的調(diào)諧回路中選臺或振蕩回路中改變頻率,有單聯(lián)、雙聯(lián)兩種。 △微調(diào)電容:也稱半可變電容,有瓷介微調(diào)和拉線電容兩種。 晶體管: ☆二極管 △作用:二極管具有單向導電性,由一個PN組成。在電路中起檢波、開關、穩(wěn)壓、整流、隔離、鉗位等作用。 △類別:可分為普通、穩(wěn)壓、整流、變?nèi)?、開關、發(fā)光二極管等各種類別。 △參數(shù):最大反向工作電壓:二極管所能承受的最大反向電壓。最大允許電流:在長期正常工作條件下允許通過的最大正向電流值。 ☆三極管: △作用:三級管具有兩個PN 結,能以小的ΔIb 引起大的ΔIc,因此具有放大作用,屬于電流控制器件,而場效應管則是電壓控制器件。 △類別: 頻率分可分為高頻管、低頻管;按功率分有小、中、大功率管;按材料分分為硅管、鍺管等。場效應管按結構差異,可分為結型場效應管和絕緣柵型場效應管?!鲄?shù):三級管的主要參數(shù)有電流放大倍數(shù)β,集電級最大允許電流IcM,最大功耗PcM,截止頻率fT , CE極的擊穿電壓BVceo等。 △場效應管的主要參數(shù)與三級管大致相同。 ☆可控硅: 作用:用低電壓去控制大功率電路的一種無觸點的半導體器件,常用在可控整流、交流調(diào)壓、無觸點開關等控制器中。 △類別:有雙向、單向可控硅。 △參數(shù):有最小開啟電壓、最小保持電流,最大允許通過電流。 集成電路: △集成電路指在半導體制造工藝的基礎上,采用光刻等工藝,把整個電路中的元器件制作在一塊硅基片上,構成特定的電子電路。英文縮寫成IC。 △按工藝分,有薄膜IC、厚膜IC、半導體IC、和混合IC。 △按功能分,有模擬IC、數(shù)字IC、接口IC和特殊IC。還可分為通用和專用,模擬IC如運算放大器、模擬乘法器、集成穩(wěn)壓器、功率IC等。數(shù)字IC目前使用最多的是TTL型和COMS型,另外還有微處理器類如單片機(MCU),數(shù)字信號處理器(DSP)等。接口IC又可分為外圍驅動器、電平轉換器、顯示驅動器、A/D和D/A轉換器。 △按用途分可分為專用IC。專用IC針對性很強,又可分為集成化傳感器、專用通信IC、消費類電路。 △按有源器件類型分:可分為雙極型,單極型,雙極-單極混合型。 △按規(guī)模分可分為:小規(guī)模集成電路(SSI),集成度為1~12門/片。 中規(guī)模(MSI):集成度13~99門/片。 大規(guī)模(LSI):集成度100~1000門/片。 超大規(guī)模(VLSI):集成度大于1000門/片。 電聲器件: 常見的電聲器件有揚聲器、拾音器、耳機、話筒、壓電陶瓷片(蜂鳴器)、錄音機用磁頭、放像機用磁鼓。電表用電磁或磁電式表頭。 光電器件: △作用:光電器件的主要功能是完成光能與電能的轉換。通常包括光電耦合器、半導體光敏器件、半導體發(fā)光器件、數(shù)碼和圖像顯示器件。 △光耦具有體積小、壽命長、無觸點、抗干擾性強等優(yōu)點.常用于隔離線路、開關電路、數(shù)模轉換、邏輯電路、長線傳輸、過流保護、高壓控制、電平匹配等。常見類型有晶體管型、高靈度達林頓晶體管型、光可控硅型。 △半導體光敏器件有光敏二極管、光敏三極管、硅光電池等。光敏二極管電流線性好、響應速度快。光敏三極管把光敏二極管和普通三極管直接制在一起,自身具有放大作用。硅光電池能把太陽能轉化為電能。 △半導體發(fā)光器件主要有發(fā)光二極管(LED)、紅外發(fā)射接收二極管、電平指示發(fā)光二極管。光電激光LED的壽命長、功耗小、驅動電壓低、響應速度快。通常有紅黃綠藍等顏色。光電激光器是一種新興器件,主要用在激光唱機(CD機),激光視盤機(VCD機),激光光盤存儲設備(如光盤驅動器)等。 △數(shù)碼和圖像顯示器件有熒光數(shù)碼管,LEDT段式數(shù)碼管,LED點陣,LED顯示器等。熒光數(shù)碼管體積大、驅動電壓高、現(xiàn)已基本淘汰。LEDT段式數(shù)碼管體積小、驅動電壓低、廣泛應用于數(shù)字化儀表、計算機終端做數(shù)字顯示。 LED 接點陣一般將發(fā)光二極管做成8x8點陣,用來顯示圖像。有單色、雙色、三色等。廣泛應用于廣場、車站、體育場等大型顯示屏。 LCD顯示器是利用液晶的特殊物理性質(zhì)和光電效應制成的。耗電低但本身不發(fā)光,屬于被動顯示器件,需外光源照明。廣泛應用于手機、傳呼機、筆記本電腦等便攜電子產(chǎn)品。開關件、插接件: 開關件在電路中用于換接電路.常用的有波段開關、鈕子開關、按鈕開關、微動開關、按鍵開關、凸輪開關如繼電器等。插接件在電路中可實現(xiàn)簡便連接,常用的有:Q9型插頭座、香蕉插頭座、針孔式插頭座、耳機,電源用插頭座、接線板、面包板等。 電子管: 電子管為真空器件。是在抽成真空的玻璃體中裝入電極做成的,多見于早期電子設備中,現(xiàn) 已基本淘汰.但在一些音響發(fā)燒友的膽管功放中還能見到它。有二極管、三極管雙二極管、雙三極管、五極管、七極管等多種形式。 濾波器: 濾波器是指對頻率有一定選擇作用的二端網(wǎng)絡或四端網(wǎng)絡。常見的有陶瓷濾波器、晶體濾波器、聲表面濾波器等。 熔斷器: 熔斷器:又稱保險器.主要有插入式熔斷器、保險絲管、快速保險器、自動可恢復保險絲等。第五篇:常用電子元器件簡介