第一篇:電子元器件采購網(wǎng)介紹
電子元器件采購網(wǎng)介紹
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電子元器件采購網(wǎng)對其行業(yè)分成了30個大分類,并對每個分類又細(xì)分出來上百個二級分類。電子元器件產(chǎn)品30個分類分別包括:集成電路、電容器、傳感器、二極管、三極管、場效應(yīng)管、連接器、鬧胡器件、電聲器件、電感元器件、電阻器與電位器、變送器、顯示器件、片狀元器件、電子電路散熱元件、頻率元件、濕敏元件、溫敏元件、光敏元件、磁敏元件、壓敏元件、力敏元件、氣敏元件、逆變器、光電器件、電子與功能器材、電力半導(dǎo)體器材、電力集成器材、電子五金件、其他電子元器件等。
網(wǎng)站使命:電子元器件行業(yè)產(chǎn)品做到最全,為更多的企業(yè)提供更全面的服務(wù).
第二篇:各種電子元器件介紹24
便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展,各種電池的用量大增,并且開發(fā)出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外,還有近年來開發(fā)的鋰電池。本文主要介紹有關(guān)鋰電池的基本知識。這包括它的特性、主要參數(shù)、型號的意義、應(yīng)用范圍及使用注意事項等。
鋰是一種金屬元素,其化學(xué)符號為li(其英文名為lithium),是一種銀白色、十分柔軟、化學(xué)性能活潑的金屬,在金屬中是最輕的。它除了應(yīng)用于原子能工業(yè)外,可制造特種合金、特種玻璃(電視機上用的熒光屏玻璃)及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽極。
鋰電池也分成兩大類:不可充電的及可充電的兩類。不可充電的電池稱為一次性電池,它只能將化學(xué)能一次性地轉(zhuǎn)化為電能,不能將電能還原回化學(xué)能(或者還原性能極差)。而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池)。它能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存起來,在使用時,再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,它是可逆的,如電能化學(xué)能鋰電池的主要特點:靈巧型便攜式電子產(chǎn)品要求尺寸小、重量輕,但電池的尺寸及重量與其它電子元器件相比往往是最大的及最重的。例如,想當(dāng)年的“大哥大”是相當(dāng)“粗大、笨重”,而今天的手機是如此的輕巧。其中電池的改進是起了重要作用的:過去是鎳鎘電池,現(xiàn)在是鋰離子電池。
鋰電池的最大特點是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用wh/kg或wh/l來表示。wh是能量的單位,w是瓦、h是小時;kg是千克(重量單位),l是升(體積單位)。這里舉一個例來說明:5號鎳鎘電池的額定電壓為1.2v,其容量為800mah,則其能量為0.96wh(1.2v×0.8ah)。同樣尺寸的5號鋰-二氧化錳電池的額定電壓為3v,其容量為1200mah,則其能量為3.6wh。這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的3.75倍!
一節(jié)5號鎳鎘電池約重23g,而一節(jié)5號鋰-二氧化錳電池約重18g。一節(jié)鋰-二氧化錳電池為3v,而兩節(jié)鎳鎘電池才2.4v。所以采用鋰電池時電池數(shù)量少(使便攜式電子產(chǎn)品體積減小、重量減輕),并且電池的工作壽命長。
另外,鋰電池具有放電電壓穩(wěn)定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲存壽命長、無記憶效應(yīng)及無公害等優(yōu)點。
鋰電池的缺點是價格昂貴,所以目前尚不能普遍應(yīng)用,主要應(yīng)用于掌上計算機、pda、通信設(shè)備、照相機、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、魚雷、儀器等。隨著技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進及生產(chǎn)量的增加,鋰電池的價格將會不斷地下降,應(yīng)用上也會更普遍。
不可充電的鋰電池
不可充電的鋰電池有多種,目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰—亞硫酰氯電池及鋰和其它化合物電池。本文僅介紹前兩種最常用的。
1鋰-二氧化錳電池(limno2)
鋰-二氧化錳電池是一種以鋰為陽極、以二氧化錳為陰極,并采用有機電解液的一次性電池。該電池的主要特點是電池電壓高,額定電壓為3v(是一般堿性電池的2倍);終止放電電壓為2v;比能量大(見上面舉的例子);放電電壓穩(wěn)定可靠;有較好的儲存性能(儲存時間3年以上)、自放電率低(年自放電率≤2%);工作溫度范圍-20℃~+60℃。
該電池可以做成不同的外形以滿足不同要求,它有長方形、圓柱形及紐扣形(扣式)。圓柱形的也有不
同的直徑及高度尺寸。
2鋰-亞硫酰氯電池(lisocl2)
鋰-亞硫酰氯電池是比能量最高的一種,目前可達到500wh/kg或1000wh/l的水平。它的額定電壓是36v,以中等電流放電時具有極其平坦的34v放電特性(可在90%容量范圍內(nèi)平坦地放電,保持不大的變化)。電池可以在-40℃~+85℃范圍內(nèi)工作,但在-40℃時的容量約為常溫容量的50%。自放電率低(年自放電率≤1%)、儲存壽命長達10年以上。
應(yīng)用注意事項
上述兩種鋰電池是一次性電池,不可充電(充電時有危險!);電池正負(fù)極之間不可短路;不可以過大電流放電(超過最大放電電流放電);電池使用至終止放電電壓時,應(yīng)從電子產(chǎn)品中及時取出;用完的電池不可擠壓、焚燒及拆卸;不可超過規(guī)定溫度范圍使用。
由于鋰電池的電壓高于普通電池或鎳鎘電池,使用時不要搞錯以免損壞電路。通過熟悉型號中的cr、er就可以知道它的種類及額定電壓。在購買新電池時,一定要按原來的型號來買,否則會影響電子產(chǎn)品性能。
可充電的鋰電池
可充電的鋰電池有多種,如鋰-釩氧化物電池,鋰離子電池及國外新開發(fā)的鋰-聚合物電池等。這里僅介紹前兩種,重點介紹鋰離子電池。
可充電鋰離子電池是目前手機中應(yīng)用最廣泛的電池,但它較為“嬌氣”,在使用中不可過充、過放(會損壞電池或使之報廢)。因此,在電池上有保護元器件或保護電路以防止昂貴的電池?fù)p壞。
鋰離子電池充電要求很高,要保證終止電壓精度在1%之內(nèi),目前各大半導(dǎo)體器件廠已開發(fā)出多種鋰離子電池充電的ic,以保證安全、可靠、快速地充電。
現(xiàn)在手機已十分普遍,手機中一部分是鎳氫電池,但靈巧型的手機則是鋰離子電池。正確地使用鋰離子電池對延長電池壽命是十分重要的。
1.鋰-釩氧化物電池(li-v6o13)
鋰-釩氧化物電池以鋰為陽極、釩氧化物為陰極、無機鹽的有機溶劑為電解質(zhì)組成。它的特點是可以充電。以2號電池為例,將鋰-釩氧化物電池與鋰-二氧化錳電池及鋰-亞硫酰氯電池相比較如表5所示。
由表5可知,由于鋰-釩氧化物電池的額定電壓僅為2.8v,而且額定容量也小,故與其它兩種鋰電池相比,其比能量是最小的。該類圓柱形電池的主要參數(shù)如表6所示。從表6可看出,其充電次數(shù)(循環(huán)壽命)也不長,所以這種可充電電池不久就由鋰離子電池替代了。
2.鋰離子電池(li-ion)
鋰離子電池是目前應(yīng)用最為廣泛的鋰電池,它根據(jù)不同的電子產(chǎn)品的要求可以做成扁平長方形、圓柱形、長方形及扣式,并且有由幾個電池串聯(lián)在一起組成的電池組。
鋰離子電池的額定電壓為3.6v(有的產(chǎn)品為3.7v)。充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關(guān):陽極材料為石墨的4.2v;陽極材料為焦炭的4.1v。不同陽極材料的內(nèi)阻也不同,焦炭陽極的內(nèi)阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示。一般稱為4.1v鋰離子電池及4.2v鋰離子電池。鋰離子電池的終止放電電壓為2.5v~2.75v(電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓,各參數(shù)略有不同)。低于終止放電電壓繼續(xù)放電稱為過放,過放對電池會有損害。
鋰離子電池不適合用作大電流放電,過大電流放電時會降低放電時間(內(nèi)部會產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量)。因此電池生產(chǎn)工廠給出最大放電電流,在使用中應(yīng)小于最大放電電流。
鋰離子電池對溫度有一定要求,工廠給出了充電溫度范圍、放電溫度范圍及保存溫度范圍。
鋰離子電池對充電的要求是很高的,它要求精密的充電電路以保證充電的安全。終止充電電壓精度允差為額定值的±1%(例如,充4.2v的鋰離子電池,其允差為±0.042v),過壓充電會造成鋰離子電池永久性損壞。鋰離子電池充電電流應(yīng)根據(jù)電池生產(chǎn)廠的建議,并要求有限流電路以免發(fā)生過流(過熱)。一般常用的充電率為0.25c~1c(c是電池的容量,如c=800mah,1c充電率即充電電流為800ma)。在大電流充電時往往要檢測電池溫度,以防止過熱損壞電池或產(chǎn)生爆炸。
鋰離子電池充電分為兩個階段:先恒流充電,到接近終止電壓時改為恒壓充電,其充電特性如圖2所示。這是一種800mah容量的電池,其終止充電電壓為4.2v。電池以800ma(充電率為1c)恒流充電,開始時電池電壓以較大的斜率升壓,當(dāng)電池電壓接近4.2v時,改成4.2v恒壓充電,電流漸降,電壓變化不大,到充電電流降為1/10c(約80ma)時,認(rèn)為接近充滿,可以終止充電(有的充電器到1/10c后啟動定時器,過一定時間后結(jié)束充電)。
各種鋰離子電池的性能如表7所示。
表7(a)型號中的6位數(shù)字,前兩位為高度尺寸,中間兩位為寬度尺寸,后兩位為長度尺寸(mm)。例如lis063048,其高為6.7mm,寬為29.9mm,長度為48mm。
表7(b)型號的四位數(shù)字中,前兩位為直徑,后兩位為帶一位小數(shù)點的高度尺寸。例如lir2025,它的直徑為20mm,高度為2.5mm。
鋰離子電池保護元件及保護電路
鋰離子電池在充電或放電過程中若發(fā)生過充、過放或過流時,會造成電池的損壞或降低使用壽命。為此,開發(fā)出各種保護元件及由保護ic組成的保護電路。它安裝在電池或電池組中,使電池獲得完善的保護。
1.正溫度系數(shù)聚合物保護元件
tyco公司最近推出了vlr230(5×12mm)及vlr170(3.6×10mm)自復(fù)式條狀保護元件,它專門用于鋰離子電池或鎳氫電池組作過流或過熱保護。它在正常溫度時自身電阻極低(如vlr230的阻值為0.015ω),一旦超過閾值電流或閾值溫度,電阻會急劇升高而起到保護作用(該保護元件串聯(lián)在電池電路中,有的安裝在電池中)。元件的特性如圖3所示,電路如圖4所示。這種保護元件在有短路及過充或過放情況發(fā)生時,產(chǎn)生大量的熱使電池溫度升高,由于保護元件的高阻抗而得到保護。當(dāng)故障排除或斷開電路時,它有自復(fù)作用(即回到低阻抗)。
在60℃以下vlr170可提供700ma、vlr230可提供900ma充電或放電電流。兩元件耐壓均為12v。
2.鋰離子保護器ic
texas公司最近開發(fā)出內(nèi)部集成了mosfet開關(guān)的鋰離子電池保護器ic,其尺寸僅為
4.55×3.44×0.88mm(型號為vcc3952a),它適用于4mm厚的手機鋰離子電池作保護用。它外部僅需要一個0.1μf的表面貼裝式電容。器件工作電流5μa,可通過3a電流,有4.2v~4.35v四個標(biāo)準(zhǔn)過壓電壓。它還可用于單鋰離子電池中。
本刊2000年第5期發(fā)表了“鋰-離子電池保護器ic—aic1811”一文。該文較詳細(xì)地介紹了它的工作原理及有關(guān)電路,這里不再介紹。
最近dallas公司開發(fā)了高精度鋰離子電池監(jiān)控器ds2760。它包括一個鋰離子電池保護電路及一個25mω的電流敏感電阻(電流檢測電阻),該器件是3.25×2.75mm管芯封裝。其中有10位電流a/d變換器、10位電壓a/d變換器、一個正負(fù)10位溫度傳感器及eeprom等。它采用單線與主系統(tǒng)通信來控制電池的充、放電,全面地保護鋰離子電池。
應(yīng)用注意事項
鋰離子電池應(yīng)用注意事項除與上述不可充電的鋰電池相同外,在充電方面還應(yīng)注意以下幾點:
1.鋰離子電池有4.1v及4.2v終止充電的不同品種,因此在充電時注意的是4.1v的電池不能用4.2v的充電器充電,否則會有過充的危險(4.1v與4.2v的充電器用的充電器ic是不同的!)。
2.對電池充電時,其環(huán)境溫度不能超過產(chǎn)品特性表中所列的溫度范圍。
3.不能反向充電。
4.不能用充鎳鎘電池的充電器(充三節(jié)鎳鎘電池的)來充鋰離子電池(雖然額定電壓一樣,都是3.6v),但充電方式不同,容易造成過充。
在放電方面應(yīng)注意以下幾點:
1.鋰離子電池放電電流不能超過產(chǎn)品特性表中給出最大放電電流。放電電流較大時,會產(chǎn)生較高的溫度(損耗能量),減少放電時間,若電池中無保護元件會產(chǎn)生過熱而損壞電池。
2.不同溫度下放電曲線是不同的,如圖5所示。從圖中可以看出,在不同的溫度下,其放電電壓及放電時間也不同。在-20℃放電時情況最差。
在貯存方面:
1.電池若長期貯存,要保持在50%放電態(tài)。
2.電池應(yīng)保存在低溫、干燥壞境中。
3.要遠(yuǎn)離熱源,也不要置于陽光直射的地方。
第三篇:常用電子元器件簡介
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(fù)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(biāo)在電阻體上,色環(huán)標(biāo)稱是近幾年來因適應(yīng)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(fù)載得最大功率,額定功率及符號如圖(小功率電阻一般不標(biāo)注)。在使用中選用電阻的額定功率應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換、阻抗匹配、高壓發(fā)生等場合?;締挝皇呛嗬鸋,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。互感包括電源變壓器、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(biāo)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(yīng)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?qū)щ娦裕梢粋€PN組成。在電路中起檢波、開關(guān)、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(guān)、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(jié),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(yīng)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(yīng)管按結(jié)構(gòu)差異,可分為結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵型場效應(yīng)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(yīng)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(dǎo)體器件,常用在可控整流、交流調(diào)壓、無觸點開關(guān)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(dǎo)體制造工藝的基礎(chǔ)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(gòu)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(dǎo)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(qū)動器、電平轉(zhuǎn)換器、顯示驅(qū)動器、A/D和D/A轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換。通常包括光電耦合器、半導(dǎo)體光敏器件、半導(dǎo)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(guān)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)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(dǎo)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(yīng)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(zhuǎn)化為電能。
△半導(dǎo)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(qū)動電壓低、響應(yīng)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(shè)備(如光盤驅(qū)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(qū)動電壓高、現(xiàn)已基本淘汰。LEDT段式數(shù)碼管體積小、驅(qū)動電壓低、廣泛應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用于手機、傳呼機、筆記本電腦等便攜電子產(chǎn)品。開關(guān)件、插接件:
開關(guān)件在電路中用于換接電路.常用的有波段開關(guān)、鈕子開關(guān)、按鈕開關(guān)、微動開關(guān)、按鍵開關(guān)、凸輪開關(guān)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(shè)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(luò)或四端網(wǎng)絡(luò)。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(fù)保險絲等。
第四篇:元器件品牌介紹
成電路英特爾是全球最大的芯片制造商,同時也是計算機、網(wǎng)絡(luò)和通信產(chǎn)品的領(lǐng)先制造商。英特爾為全球日益發(fā)展的計算機工業(yè)提供建筑模塊,包括微處理器、芯片組、板卡、系統(tǒng)及軟件等。著名的高容量門陣列電路生產(chǎn)廠商.公司經(jīng)營有用于通信產(chǎn)品的EPM、EP1K、EPF系列。更全面的收發(fā)器解決方案,具有更佳的信號完整性;電子業(yè)界可編程芯片方案的優(yōu)秀供貨商。德州儀器,歐洲老牌半導(dǎo)體廠商。公司經(jīng)營主要有 74系列、CD40系列、TL系列等。TI作為一家跨國的半導(dǎo)體公司, 是最早進行開發(fā)和銷售射頻識別產(chǎn)品的公司。為RFID產(chǎn)品的業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)供應(yīng)廠商。
全球最大的網(wǎng)絡(luò)芯片制造商之一。公司經(jīng)營有網(wǎng)卡、交換機、路由器系列主芯片。
Lattice(萊迪思)半導(dǎo)體公司設(shè)計、開發(fā)和銷售高性能的可編程邏輯器件(PLD)
和相關(guān)軟件。依靠自己的專利技術(shù),致力于提供革新的和多樣化的可編程解決方案。
嵌入式控制解決方案提供商。生產(chǎn)各類存儲器、8位PIC產(chǎn)品、智能卡芯
片等。摩托羅拉半導(dǎo)體,以數(shù)字邏輯器件、模擬和接口器件、通信及功率器件、各類微處理器、存儲器電路為主。2004年4月4日新公司的名稱改為Freescale半導(dǎo)體。東芝半導(dǎo)體,先進的加工技術(shù),高精度的產(chǎn)品開發(fā)能力以及對全球客戶在寬帶設(shè)備銷售方面的經(jīng)驗,將東芝定位于全球半導(dǎo)體市場的持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)地位。產(chǎn)品齊全,公司經(jīng)營主要有TLP光藕系列。Mitel公司是一家半導(dǎo)體及電訊設(shè)備制造商,設(shè)計、生產(chǎn)、銷售通訊半導(dǎo)體產(chǎn)品。作為歷史最久的通信元件制造商之一,公司經(jīng)營有 MT系列所有產(chǎn)品主芯片。[url=ttp://.tw/][/url]盛群半導(dǎo)體。公司經(jīng)營有 HT9170系列、HT48R、HT46R、HT9200系列。Intersil(英特錫爾)為高性能模擬解決方案提供商。普誠科技。公司經(jīng)營有 PT全系列產(chǎn)品。
NXP 是一家新近獨立的半導(dǎo)體公司,由飛利浦公司創(chuàng)立,已擁有五十年的悠久歷史。NXP 提供半導(dǎo)體、系統(tǒng)解決方案和軟件、為手機、個人媒體播放器、電視、機頂盒、智能識別應(yīng)用、汽車以及其它廣泛的電子設(shè)備提供更好的感知體驗。
Maxim Integrated Products是全球范圍內(nèi)線性、混合信號集成電路(IC)的設(shè)計、研發(fā)與制造領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。全球最大的汽車電子半導(dǎo)體供應(yīng)商,其前身是摩托羅拉半導(dǎo)
有支持多種
產(chǎn)
專業(yè)生產(chǎn) PCI 體,在 8位、16位、32位汽車MCU領(lǐng)域一直保持領(lǐng)先地位。計算機及 Modem、數(shù)碼相機、PC 外設(shè)、消費類和工業(yè)方面的電路。品有高速 DRAM、SRAM、閃速存儲器、多媒體集成電路。
控制接口界面電路,ATM/SDH 光接口界面電路等。American Microsystems 是混合信號 / 數(shù)字 ASICs 專業(yè)廠商
音頻解碼器制造商。VCD/DVD MPEG-1 及 MPEG-2 視頻 / RF/Microwave 器件專業(yè)廠商。生產(chǎn) FPGA 系列可編程電路,具有專利的 FPIC 芯片等。視像傳輸與處理芯片的專業(yè)廠商。旭化成的主產(chǎn)品: Hall elements、Hall effect ICs、Magneto resistive sensors、D.C.Current sensors ; Pellicle for IC & LCD photomasks 等。
專業(yè)生產(chǎn) ATM 通信范疇的電路顯示芯片制造廠商,包括從低價的 Video Xpression 到高價的 ALL IN WONDER 系列以及與 DVD、TV 相結(jié)合的產(chǎn)品都有,并有自己品牌的各類顯示卡。使用 ATI 芯片的廠商主要有華碩、藍寶石(SAPPHIRE)、3Dlabs 等。
器生產(chǎn)商E2PROMs 及部分混合信號電路製造商。存儲CYPRESS生產(chǎn)一系列的 RAM、ROM,I/O 控制電路等。產(chǎn)品應(yīng)用:時鐘與緩沖器、控制通信、成幀器和映射器、圖像傳感器、存儲、網(wǎng)絡(luò)處理、光學(xué)傳感器、PSoC混合信號控制器、物理層器件、可編程邏輯、太陽能電池、通用串行總線、無線。達拉斯,老資格的半導(dǎo)體廠商,某些 DS 系列電路獨霸天下。
專業(yè)生產(chǎn)打印機 , 但很多電子產(chǎn)品上有該公司的元器件、LCD.理光當(dāng)前擁有的產(chǎn)品涵蓋了復(fù)印機、打印機、傳真機、光盤驅(qū)動、數(shù)碼相
機和電子設(shè)備等Linear(凌力爾特公司)設(shè)計和制造門類廣泛的高性能模擬集成電路。產(chǎn)品分類:信號調(diào)理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、電源管理、接口、高頻和光學(xué)、特殊功能。
Xilinx是世界領(lǐng)先的可編程邏輯解決方案改革者。Xilinx引領(lǐng)著可編程邏輯
器件(PLD)市場-半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展最快速的部門之一。Broadcom是全球領(lǐng)先的有線和無線通信半導(dǎo)體公司;是世界上最大的無生產(chǎn)線半導(dǎo)體公司之一,專注基于模擬技術(shù)的半導(dǎo)體產(chǎn)品,包括電源管理、圖像技術(shù)、顯示驅(qū)動器、音頻、放大器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的獨立元件和子系統(tǒng)。全球主要的高性能半導(dǎo)體產(chǎn)品的供應(yīng)商,銷售市場包括電源、接口元件、模似、混合訊號、邏輯元件、光電組件、以及可設(shè)定產(chǎn)品等。國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)富有創(chuàng)造性的領(lǐng)導(dǎo)者。產(chǎn)品廣泛使用在有線、無線通信領(lǐng)域、汽車及工業(yè)電子、計算機安全以及芯片卡市場。前身是德國西門子公司的半導(dǎo)體部門Allegro Microsystems 專注于高性能電源集成電路及霍爾效應(yīng)傳感器的開發(fā)、制造及銷售.打印機、掃描儀、復(fù)印機及便攜式設(shè)備(例如手機)應(yīng)用領(lǐng)域也有優(yōu)勢。全球高性能電源解決方案的首要供應(yīng)商,產(chǎn)品有模擬
VIA(威盛)為全球IC 設(shè)計電源轉(zhuǎn)換器件到整流器、二極管、MOSFET。
與個人電腦平臺解決方案領(lǐng)導(dǎo)廠商,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整合組件供應(yīng)商及 CPU 生產(chǎn)廠商之一。以自有品牌進軍國際市場,個人計算機中所使用的系統(tǒng)芯片組,為威盛電子的主力產(chǎn)品線。
美國模擬器件公司ADI,為全球領(lǐng)先的手機半導(dǎo)體器件供應(yīng)商,國際上著名的高精度模擬電路制造商之一,生產(chǎn)有線性電路、混合信號電路、各類數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及放大處理電路等。國際上著名的工業(yè)控制及傳感器件的制造商。屬于美國通用動力公司,涉及航天航空、衛(wèi)星通信領(lǐng)域。主產(chǎn)品有: CMOS RAMs、EEPROM、LCD、微波器件、衛(wèi)星通信器件等。單片微處理機系統(tǒng)供應(yīng)商,提供十余個廠商的單片機產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)。意法半導(dǎo)體公司是全球最大的半導(dǎo)體公司之一。ST長期以來一直是中國半導(dǎo)體市場的領(lǐng)導(dǎo)者,公司經(jīng)營有全系列三端器件,其三端品件有很大市場占有率。公司以生產(chǎn)數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中的電路為著稱。
惠普半導(dǎo)體有“?!薄ⅰ熬钡奶攸c,主產(chǎn)品有紅外光電器件、光電耦合器件、微
波射頻器件、控制器件等,基本圍繞 HP 的儀器儀表和打印機及成像產(chǎn)品。
目前全球最大的電子合約制造服務(wù)商(EMS)之一Mitel公司是一家半導(dǎo)體及電訊設(shè)備制造商,設(shè)計、生產(chǎn)、銷售通訊半導(dǎo)體產(chǎn)品。作為歷史最久的通信元件制造商之一,公司經(jīng)營有 MT系列所有產(chǎn)品主芯片。Linear(凌力爾特公司)設(shè)計和制造門類廣泛的高性能模擬集成電路。產(chǎn)品分類:信號調(diào)理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、電源管理、接口、高頻和光學(xué)、特殊功能。國際整流器公司IR為全球功率半導(dǎo)體和管理方案領(lǐng)導(dǎo)廠商。產(chǎn)品應(yīng)用:交流—直流、家電、音響、汽車電子。Marvell致力于創(chuàng)新性能最好的寬帶通信技術(shù),以支持下一代網(wǎng)絡(luò)和存儲設(shè)備,在該領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。存儲芯片Samsung最終用戶主要是通訊、計算機、工業(yè)、汽車、醫(yī)藥、軍事及消費品市場的原始設(shè)備生產(chǎn)商。公司經(jīng)營全系列 SST品牌之FLASH
Hynix半導(dǎo)體公司現(xiàn)已穩(wěn)固發(fā)展成為一個世界水平的半導(dǎo)體制造商?,F(xiàn)已成為世界最大的DRAM生產(chǎn)商。公司經(jīng)營有SDRAM、NAND FLSH等。主要生產(chǎn)消費性產(chǎn)品、計算機及計算機外設(shè)產(chǎn)品、通訊產(chǎn)品,DRAM 及 flash、SRAM
ISSI(蕊盛)是一家國際性的高科技公司,專門從事設(shè)計、開發(fā)、制造和銷
售高性能集成電路存儲器,是北美最大的SRAM制造商之一。Micron(美國美光)半導(dǎo)體是全球第二大內(nèi)存芯片廠,是全球著名的半導(dǎo)體存儲器方案供應(yīng)商,是美國500強企業(yè)之一。AMD(超威半導(dǎo)體)為全球領(lǐng)先的微處理器解決方案供應(yīng)商。公司專門為計算機、通信和消費電子行業(yè)設(shè)計和制造各種創(chuàng)新的微處理器、閃存和低功率處理器解決方案。ATMEL是世界上高級半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)計、制造和行銷的領(lǐng)先者。其產(chǎn)品涵蓋了先進的邏輯器件、非易失性存儲器、混合信號器件以及RF集成電路。
Fujitsu(富士通)為日本通訊產(chǎn)品所用系統(tǒng)芯片領(lǐng)導(dǎo)廠商之一。電子器件、半導(dǎo)體
產(chǎn)品:專用集成電路、模擬產(chǎn)品、存儲器產(chǎn)品、微處理器、晶片代工服務(wù)/晶圓代工服務(wù)、系統(tǒng)LSI解決方案。日立半導(dǎo)體產(chǎn)有單片機、存儲器、通訊電路、消費類電
Rohm是在系路、光電器件、各類分立器件及特殊應(yīng)用電路等等。被動元件
統(tǒng)LSI以及最新半導(dǎo)體技術(shù)是首屈一指的主導(dǎo)企業(yè),以“用不壞的零件”為目標(biāo),實現(xiàn)了世界最高質(zhì)量和可靠性。產(chǎn)品包括大規(guī)模集成電路、模塊、光學(xué)元件、模塊組件、分立元件、無源元件等。世界首屈一指的電子組件與紀(jì)錄媒體制造商,生產(chǎn)的 TDK 磁頭 / 光頭全球市場占有率第一,TDK 磁帶全球總銷量第一。Vishay為全世界最大的分立半導(dǎo)體和無源元件制造商。Murata提供通用產(chǎn)品,也提供專用產(chǎn)品。村田制作所一直成功開發(fā)出了眾多具有獨創(chuàng)性的電子元器件。Murata量產(chǎn)業(yè)界最小單/雙頻段SAW濾波器。松下半導(dǎo)體公司致力于開發(fā),生產(chǎn)和銷售包括MOS LSI,CCD圖像傳感器,雙極性IC,各種通用分立元件,全息激光組件/GaAs/LED為主的化合物產(chǎn)品,以及內(nèi)置高感應(yīng)體存儲器的IC卡等各種半導(dǎo)體產(chǎn)品。民用和工業(yè)電子產(chǎn)品的元件主要制造商,同時也生產(chǎn)陶瓷濾波器、半導(dǎo)體、交換式電源、集成組件、VAST 通訊系統(tǒng)及可變電容器等機械元件。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車用電子設(shè)備,試驗與測量設(shè)備,工業(yè)自動化設(shè)備,醫(yī)療電子設(shè)備 消費設(shè)備,計算機與周邊設(shè)備,電信設(shè)備便攜式電子設(shè)備。
機電元件
Pioneer為亞洲區(qū)授權(quán)分銷商!專業(yè)從事無源電子元器件和互連接產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售Knitter-switch公司是歐洲最大的開關(guān)制造商之一。歐姆龍株式會社是全球知名的自動化控制及電子設(shè)備制造廠商,掌握著世界領(lǐng)先的傳感與控制核心技術(shù)。Molex(莫萊克斯)公司是全球最大的互連產(chǎn)品制造商之一。是一家擁有60年歷史的企業(yè),其制造的產(chǎn)品包括電子設(shè)備、電氣和光纖互連產(chǎn)品和系統(tǒng)、開關(guān)和應(yīng)用工具等。JST
是開發(fā)生產(chǎn)具有節(jié)能、環(huán)保特性的新型輸變電設(shè)備的專業(yè)廠家。世界上最大的無源電子組件制造商,并在先進的無線、光纖類和全功率系統(tǒng)產(chǎn)品及技術(shù)方面處于全球領(lǐng)先地位,同時還提供布線產(chǎn)品及整體系統(tǒng)。
第五篇:電子元器件失效分析
電子元器件失效分析
1.失效分析的目的和意義
電子元件失效分折的目的是借助各種測試分析技術(shù)和分析程序確認(rèn)電子元器件的失效現(xiàn)象.分辨其失效模式和失效機理.確定其最終的失效原因,提出改進設(shè)計和制造工藝的建議。防止失效的重復(fù)出現(xiàn),提高元器件可靠性。失效分折是產(chǎn)品可靠性工程的一個重要組成部分,失效分析廣泛應(yīng)用于確定研制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生問題的原因,鑒別測試過程中與可靠性相關(guān)的失效,確認(rèn)使用過程中的現(xiàn)場失效機理。
在電子元器件的研制階段。失效分折可糾正設(shè)計和研制中的錯誤,縮短研制周期;在電子器件的生產(chǎn),測試和試用階段,失效分析可找出電子元器件的失效原因和引起電子元件失效的責(zé)任方。根據(jù)失效分析結(jié)果。元器件生產(chǎn)廠改進器件的設(shè)計和生產(chǎn)工藝。元器件使用方改進電路板設(shè)汁。改進元器件和整機的測試,試驗條件及程序,甚至以此更換不合格的元器件供貨商。因而,失效分析對加快電子元器件的研制速度.提高器件和整機的成品率和可靠性有重要意義。
失效分折對元器件的生產(chǎn)和使用都有重要的意義.如圖所列。
元器件的失效可能發(fā)生在其生命周期的各個階段.發(fā)生在產(chǎn)品研制階段,生產(chǎn)階段到使用階段的各個環(huán)節(jié),通過分析工藝廢次品,早期失效,實驗失效及現(xiàn)場失效的失效產(chǎn)品明確失效模式、分折失效機理,最終找出失效原因,因此元器件的使用方在元器件的選擇、整機計劃等方面,元器件生產(chǎn)方在產(chǎn)品的可靠性方案設(shè)計過程,都必須參考失效分折的結(jié)果。通過失效分折,可鑒別失效模式,弄清失效機理,提出改進措施,并反饋到使用、生產(chǎn)中,將提高元器件和設(shè)備的可靠性。
2.失效分析的基本內(nèi)容
對電子元器件失效機理,原因的診斷過程叫失效分析。進行失效分析往往需要進行電測量并采用先進的物理、冶金及化學(xué)的分析手段。失效分析的任務(wù)是確定失效模式和失效機理.提出糾正措 施,防止這種失效模式和失效機理的重復(fù)出現(xiàn)。因此,失效分析的主要內(nèi)容包括:明確分析對象。確定失效模式,判斷失效原因,研究失效機理,提出預(yù)防措施(包括設(shè)計改進)。
2.1 明確分析對象
失效分析首先是要明確分析對象及失效發(fā)生的背景。失效分析人員應(yīng)該了解失效發(fā)生時的狀況.確定在設(shè)計,生產(chǎn),檢測,儲存,傳送或使用哪個階段發(fā)生的失效,如有可能,要知道失效發(fā)生時的現(xiàn)象以及失效發(fā)生前后的操作過程。在條件許可的情況下.盡可能的復(fù)現(xiàn)失效。
2.2 確定失效模式
失效的表面現(xiàn)象或失效的表現(xiàn)形式就是失效模式。失效模式的確定通賞采用兩種方法,即電學(xué)測試和顯微鏡現(xiàn)察。根據(jù)測試、觀察到的現(xiàn)象與效應(yīng)進行初步分析,確定出現(xiàn)這些現(xiàn)象的可能原因,或者與失效樣品的哪一部分有關(guān);同時通過立體顯微鏡檢查,觀察失效樣品的外觀標(biāo)志是否完整,是否存在機械損傷,是否有腐蝕痕跡等;通過電特性試,判斷其電參數(shù)是否與原始數(shù)據(jù)相符.分析失效現(xiàn)象可能與失效樣品中的哪一部分有關(guān);利用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡等設(shè)備觀察失效部位的形狀,大小,位置,顏色,機械和物理結(jié)構(gòu),物理特性等,準(zhǔn)確的描述失效特征模式。
失效模式可以定位到電(如直流特性、漏電)或物理(如裂紋、侵蝕)失效特征,根據(jù)失效發(fā)生時的條件(如老化、靜電放電、環(huán)境),結(jié)合先驗知識,區(qū)分失效位置.減少診斷失效機理要求的工作量。
2.3 判斷失效原因
根據(jù)失效模式,失效元器件的材料性質(zhì)、制造工藝?yán)碚摵徒?jīng)驗,結(jié)合觀察到的相應(yīng)失效部位的形狀、大小、位置、顏色以及化學(xué)組成、物理結(jié)構(gòu)、物理特性等因素,參照失效發(fā)生的階段、失效發(fā)生時的應(yīng)力條件和環(huán)境條件,提出可能的導(dǎo)致失效的原因。失效可能由一系列的原因造成,如設(shè)計缺陷,材料質(zhì)量問題,制造過程問題、運輸或儲藏條件不當(dāng),在操作時的過載等,而大多數(shù)的失效包括一系列串行發(fā)生的事件。對一個復(fù)雜的失效,需要根據(jù)失效元器件和失效模式列出所有可能導(dǎo)致失效的原因,確定正確的分析次序,并且指出哪里需要附加的數(shù)據(jù)來支撐某個潛在性因素。失效分析時根據(jù)不同的可能性,逐個分折,最終發(fā)現(xiàn)問題的根源。
2.4 研究失效機理
對于失效機理的研究是非常重要的,需要更多的技術(shù)支撐。
在確定失效機理時,需要選用有關(guān)的分析、試驗和觀測設(shè)備對失效樣品進行仔細(xì)分析,驗證失效原因的判斷是否屬實,并且能把整個失效的順序與原始的癥狀對照起來,有時需要用合格的同種元器件進行類似的破壞實驗,觀察是否產(chǎn)生相似的失效現(xiàn)象。通過反復(fù)驗證,確定真實的失效原因,以電子元器件失效機理的相關(guān)理論為指導(dǎo)。對失效模式、失效原因進行理論推理,并結(jié)合材枓性質(zhì)、有關(guān)設(shè) 計和工藝?yán)碚摷敖?jīng)驗,提出在可能的失效條件下導(dǎo)致該失效模式產(chǎn)生的內(nèi)在原因或具體物理化學(xué)過程。如存可能, 更應(yīng)以分子、原了學(xué)觀點加以闡明或解釋。
2.5提出預(yù)防措施及設(shè)計改進方法
根據(jù)分析判斷。提出消除產(chǎn)生失效的辦法和建議,及時地反饋到設(shè)計、工藝、使用單位等各個方面,以便控制乃至完全消除失效的主要失效模式的出現(xiàn)。失效分析要求
隨著科技水平的發(fā)展和工藝的進歩.電子產(chǎn)品越來越微型化、復(fù)雜化和系統(tǒng)化,而其功能卻越來越強大,集成度越來越高,體積越來越小。隨著科技的發(fā)展各種新材料、新器件也不斷出現(xiàn),對失效分析的要求也越來越高;用于失效分析的新技術(shù),新方法和新設(shè)備也越來越多。但在實際的失效分析過程中,遇到的樣品多種多樣,失效情況也各不相同。因此,根據(jù)失效分析的目的與實際,選擇合適的分析技術(shù)與方法,從大到小,從外到內(nèi),從非破壞到破壞,從定性到定量,使失效分析迅速、準(zhǔn)確、可靠。
電子元器件失效分析的就是要做到模式準(zhǔn)確、原因明確、機理清楚、措施得力、模擬再現(xiàn)、舉一反三。
3.1 模式準(zhǔn)確
如前所述,失效模式是指失效的外在直觀失效表現(xiàn)形式和過程規(guī)律,通常指測試或觀察到的失效現(xiàn)象、失效形式。如開路、短路、參數(shù)漂移、功能失效等。模式準(zhǔn)確,就是要將失效的性質(zhì)和類型判斷準(zhǔn)確。
失效模式的判斷應(yīng)首先從失效環(huán)境的分析入手,細(xì)心收集失效現(xiàn)場數(shù)據(jù)。失效現(xiàn)場數(shù)據(jù)反映了失效的外部環(huán)境,對確定失效的責(zé)任方有重要意義。有些看來與現(xiàn)場無直接關(guān)系的東西可能是決定性的。例如,失效現(xiàn)場數(shù)據(jù)表明,工作人操作無誤,供電系統(tǒng)正常,而整機上的器件出現(xiàn)了早期失效,說明元器件生產(chǎn)廠應(yīng)對元器件失效負(fù)責(zé),應(yīng)負(fù)責(zé)整改,排除工藝缺陷,提高產(chǎn)品可靠性。
收集失效現(xiàn)場數(shù)據(jù)主要包括:失效壞境、失效應(yīng)力、失效發(fā)生期、失效現(xiàn)象及過程和失效樣品在失效前后的電測量結(jié)果。
失效環(huán)境包括:溫度、濕度、電源環(huán)境,元器件在電路圖上的位置、作用,工作條件和偏置狀況。失效應(yīng)力包括:電應(yīng)力、溫度應(yīng)力、機械應(yīng)力、氣候應(yīng)力和輻射應(yīng)力。如樣品經(jīng)可靠性試驗而失效,需了解樣品經(jīng)受實驗的應(yīng)力種類和時間
失效發(fā)生期包括:失效樣品的經(jīng)歷、失效時間、失效發(fā)生的階段,如研制、生產(chǎn)、測試、試驗、儲存、使用等。
3.2
原因明確
失效原因的判斷通常是整個失效分析的核心和關(guān)鍵,對于確'定失效機理,提出預(yù)防措施具有總要的意義。
失效原因通常是指造成電子元器件失效的直接關(guān)鍵性因素,其判斷建立在失效模式判斷的基礎(chǔ)上。通過失效原因的分析判斷,確定造成失效的直接關(guān)鍵因素處于設(shè)汁、材料、制造工藝、使用及環(huán)境的哪―環(huán)節(jié)。
失效現(xiàn)場數(shù)據(jù)為確定電子元器件的失效原因提供了重要線索。失效可分為早期失效、隨機尖效和磨損失效。而早期失效主要由工藝缺陷、原材料缺陷、篩選不充分引起。隨機失效主要由整機開關(guān)時的浪涌電流、靜電放電、過電損傷引起。磨損失效主要由電子元器件自然老化引起。根據(jù)失效發(fā)生期,可估計失效原因,加快失效分析的進度。此外,根據(jù)元器件失效前或失效時所受的應(yīng)力種類和強度,也可大致推測失效的原因,加快失效分析的進程。如表:
然而失效原因的確定是相當(dāng)復(fù)雜的,其復(fù)雜性表現(xiàn)為失效原因具有的一些特點。如原因的必要性、多樣性、相關(guān)性、可變性和偶然性,需要綜合多方面情況及元器件特點進行。
3.3 機理清楚
失效機理是指失效的物理、化學(xué)變化過程。微觀過程可以追溯到原子、分子尺度和結(jié)構(gòu)的變化,但與此相對的是它遲早也要表現(xiàn)出一系列宏現(xiàn)(外在的)性能,性質(zhì)變化,如疲勞、腐蝕和過應(yīng)力等。失效機理是對失效的內(nèi)在本質(zhì)、必然性和規(guī)律性的研究,是人們對失效內(nèi)在本質(zhì)認(rèn)識的理論提高和升華。
失效原因通??梢苑譃閮?nèi)因和外因兩種.失效機理就是失效的內(nèi)因。它是導(dǎo)致電子元器件發(fā)生失效的物理、化字或機械損傷過程。失效機理研是失效的深層次內(nèi)因或內(nèi)在本質(zhì).即釀成失效的必然性和規(guī)律性的研究。要清楚地判斷元器件失效機理就必須對其失效機理有所了解和掌握。如在集成電路中金屬化互連系統(tǒng)可能存在著電遷移和應(yīng)力遷移失效,這兩種失效的物理機制是不同的,產(chǎn)生的應(yīng)力條件也是不同的。對于失效機理的研究和判斷需要可靠性物理方面的專業(yè)知識。
3.4 措施得力,模擬再現(xiàn),舉一反三
措施得力,模擬再現(xiàn),舉一反三是建立在前面對失效模式、失效原因和失效機理深入分折和準(zhǔn)確把握的基礎(chǔ)上。當(dāng)然制定預(yù)防措施也應(yīng)考慮長遠(yuǎn)的手段和產(chǎn)品使用問題。以及工程上的可行性、經(jīng)濟性等方面。模擬再現(xiàn)則要分折模擬的可能性和必要性,同時,隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展,計算機模擬仿真也成為模擬再現(xiàn)的一個重要手段。
失效分析是一個復(fù)雜的、綜合性的過程.它不僅僅只是失效分析工程師的工作.而且需要設(shè)計工程師、制造工程師、使用工程師的密切配合。只有在各個方面的團結(jié)協(xié)作下,才能找到產(chǎn)品失效的真實原因,準(zhǔn)確判斷其失效機理,揭示引起產(chǎn)品失效的過程,起到改進產(chǎn)品設(shè)計,提高產(chǎn)品固有可靠性和使用可靠性目的。
另外,為了得到一個成功的失效分析結(jié)果,避免犯一些常見的錯誤,所有可能涉及失效現(xiàn)象處理的人,都應(yīng)該具備—些處理故障現(xiàn)象的基本知識。
1.保護實物證據(jù) 2.避免過多的加電測試
3.保證失效元器件在到達失效分析工程師之前不再受到損傷 4.制定失效分析方案 5.確定失效現(xiàn)象 6.失效分析的基本
失效分析應(yīng)遵循先光學(xué)后電學(xué)、先面后點、先靜態(tài)后動態(tài)、先非破壞后破壞、先一般后特殊、先公用后專用、先簡單后復(fù)雜、先主要后次要的基本原則,反復(fù)測試、認(rèn)真比較。同時結(jié)合電子元器件結(jié)構(gòu)、工藝特點進行分析,避免產(chǎn)生錯判、誤判。主要失效模式及其分布
電子元器件的種類很多,相應(yīng)的失效模式和失效機理也很多??傮w來說,電子元器件的失效主要是在產(chǎn)品的制造,試驗,運輸,儲存和使用等過程中發(fā)生的。與原材料、設(shè)計、制造、使用密切相關(guān)。下圖給出了一些電子元器件現(xiàn)場使用失效模式及其分布的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果:
5.失效的主要機理及其定義
失效機理是指引起電子元器件失效的實質(zhì)原因,即引起電子元器件失效的物理或化學(xué)過程.通常是指由于設(shè)計上的弱點(容易變化和劣化的材料的組合)或制造工藝中形成的潛在缺陷,在某種應(yīng)力作用下發(fā)生的失效及其機理。
為了通過物理、化學(xué)的方法分析失效發(fā)生的現(xiàn)象,理解和解釋失效機理,需要提供模型或分析問題的思維方法,這就是失效物理模型。元器件的失效物理模型大致分為反應(yīng)論模型、應(yīng)力強度模型、界限模型、耐久模型、積累損傷(疲勞損傷)模型等.如下表所列。對于半導(dǎo)體元器件來說.失效機理通常有兩種失效物理模型:反應(yīng)論模型和應(yīng)力強度模型。
失效機理是電子元器件失效的物理或化學(xué)本質(zhì),從研究原始缺陷或退化進入失效點的物理過程。進一步確定導(dǎo)致失效的表面缺陷、體缺陷、結(jié)構(gòu)缺陷。確定電學(xué)、金屬學(xué)、化學(xué)及電磁學(xué)方面的機理。電子元器件種類繁多,導(dǎo)致失效的機理也很多,不同失效機理對應(yīng)的失效摸式不一樣。甚至相問的失效機在不同電子元器件導(dǎo)致的失效模式都不一樣,因此需要在失效分析時認(rèn)真對待,嚴(yán)格區(qū)分。
5.1 機械損傷
機械損傷在電子元器件制備電極及電機系統(tǒng)工藝中經(jīng)常出現(xiàn),如果在元器件的成品中,存在金屬膜的劃傷缺陷而末被剔除,則劃傷缺陷將是元器件失效的因素,必將影響元器件的長期可靠性。.2結(jié)穿刺(結(jié)尖峰)
結(jié)穿刺即指PN結(jié)界面處為一導(dǎo)電物所穿透。在硅上制作歐姆接觸時,鋁-硅接觸系統(tǒng)為形成良好的歐姆接觸必須進行熱處理,這時鋁與硅相連接是通過450-550攝氏度熱處理后在分立的點上合金化形 成的。在該合金化溫度范圍內(nèi),硅在鋁的固溶度很大,但鋁在硅中的固溶度要低很多,固溶度之差導(dǎo)致界面上的硅原子凈溶解在鋁中,同時界面上的鋁也擴散到硅中填充硅中的空位。這就是在鋁膜加工過程中,發(fā)生由于硅的局部溶解而產(chǎn)生的鋁“穿刺”透入硅襯底問題的問題。結(jié)穿刺經(jīng)常導(dǎo)致PN結(jié)短路失效。
5.3 鋁金屬化再結(jié)構(gòu)
由于鋁與二氧化硅或硅的熱膨脹系數(shù)不匹配,鋁膜的熱膨脹系數(shù)比二氧化硅或者硅大,黨元器件在間歇工作過程中,溫度變化或者高低溫循環(huán)試驗時,鋁膜要受到張應(yīng)力和壓應(yīng)力的影響,會導(dǎo)致鋁金屬化層的再結(jié)構(gòu)。鋁金屬化層再結(jié)構(gòu)經(jīng)常表現(xiàn)為鋁金屬化層表面粗糙甚至表面發(fā)黑,顯微鏡下可見到表面小丘、晶須或皺紋等。
5.4 金屬化電遷移
當(dāng)元器件工作時,金屬互連線的鋁條內(nèi)有一定強度的電流流過,在電流作用下,金屬離子沿導(dǎo)體移動,產(chǎn)生質(zhì)量的傳輸,導(dǎo)致導(dǎo)體內(nèi)某些部位產(chǎn)生空洞或晶須(小丘)這就是電遷移現(xiàn)象。在一定溫度下,金屬薄膜中存在一定的空位濃度,金屬離子熱振動下激發(fā)到相鄰的空位,形成自擴散。在外電場作用下.金屬離子受到兩種力的作用,一種是電場使金屬離子由正極向負(fù)扱移動,一種是導(dǎo)電電子和金屬離子間互相碰撞發(fā)生動量交換而使金屬離子受到與電子流方向一致的作用力,金屬離子由負(fù)極向正極移動,這種作用力俗稱“電子風(fēng)”。對鋁、金等金屬膜,電場力很小,金屬離子主要受電子風(fēng)的影響,結(jié)果使金屬離子與電子流一樣朝正極移動,在正極端形成金屬離子的堆積,形成晶須,而在負(fù)極端產(chǎn)生空洞,使金屬條斷開。
產(chǎn)生電遷移失效的內(nèi)因是薄膜導(dǎo)體內(nèi)結(jié)構(gòu)的非均勻性,外因是電流密度。
5.5 表面離子沾污
在電子元器件的制造和使用過程中,因芯片表面沾污了濕氣和導(dǎo)電物質(zhì)或由于輻射電離、靜電電荷積累等因素的影響,將會在二氧化硅氧化層表面產(chǎn)生正離子和負(fù)離子,這些離子在偏壓作用下能沿表面移動。正離子聚積在負(fù)電極周圍,負(fù)離子聚積在正電極周圍,沾污嚴(yán)重時足以使硅表面勢壘發(fā)生相'當(dāng)程度的改變。這些外表面可動電荷的積累降低了表面電導(dǎo),引起表面漏電和擊穿蠕變等;表面離子沾污還會造成金屬的腐濁,使電子元器件的電極和封裝系統(tǒng)生銹、斷裂。
5.6 金屬的腐蝕
當(dāng)金屬與周圍的介質(zhì)接觸時,由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)作用而引起金屬的破壞叫做金屬的腐蝕。在電子元器件中,外引線及封裝殼內(nèi)的金屬因化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)作用引起電性能惡化直至失效,也是主要的失效機理。
根據(jù)金屬腐蝕過程的不同特點,可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。金屬在干燥氣體或無導(dǎo)電性的非水溶液中,單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕就叫做化學(xué)腐蝕,溫度對化學(xué)腐蝕的影響很大。當(dāng)金屬與電解質(zhì)溶液接觸時,由電化學(xué)作用而引起的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕,其特點是形成腐蝕電池,電化學(xué)腐蝕過程的本質(zhì)是腐蝕電池放電的過程,在這個過程中,金屬通常作為陽極,被氧化而腐蝕,形成金屬氧化物,而陰極反應(yīng)則跟據(jù)腐蝕類型而異,可發(fā)生氫離子或氧氣的還原,析出氫氣或吸附氧氣。
5.7 金鋁化合物失效
金和鋁兩種金屬,在長期儲存和使用后,因它們的化學(xué)勢不同,它們之間能產(chǎn)生金屬間化合物,如生成AuAl2,AuAl,Au2Al等金屬間化合物。這幾種金屬間化合物的晶格常數(shù)、膨脹系數(shù)、形成過程中體積的變化、顏色和物理性質(zhì)是不同的,且電導(dǎo)率較低。AuAl3淺金黃色,AuAl2呈紫色,俗稱紫斑,Au2Al呈白色.稱白斑,是一種脆性的金屬間化合物,導(dǎo)電率低,所以在鍵合點處生成了Au-Al間化合物之后,嚴(yán)重影響相惡化鍵合界面狀態(tài),使鍵合強度降低,變脆開裂,接觸電阻增大等,因而使元器件出現(xiàn)時好時壞不穩(wěn)定現(xiàn)象,最后表現(xiàn)為性能退化或引線從鍵合界面處脫落導(dǎo)致開路。
5.8 柯肯德爾效應(yīng)
在Au-Al鍵合系統(tǒng)中,若采用金絲熱壓焊工藝,由于在高溫(300攝氏度以上)下,金向鋁中迅速擴散。金的擴散速度大于鋁的擴散速度,結(jié)果出現(xiàn)了在金層—側(cè)留下部分原子空隙,這些原子空隙自發(fā)聚積,在金屬間化合物與金屬交界面上形成了空洞,這就是可肯德爾效應(yīng),簡稱柯氏效應(yīng)。當(dāng)可肯德爾空洞增大到一定程度后,將使鍵合界面強度急劇下降,接觸電阻增大,最終導(dǎo)致開路??率峡斩葱纬蓷l件首先是Au-Al系統(tǒng),其次是溫度和時間。
5.9 銀遷移
在電子元器件的貯存及使用中,由于存在濕氣、水分,導(dǎo)致其中相對活潑的金屬銀離子發(fā)生遷移,導(dǎo)致電子設(shè)備中出現(xiàn)短路,耐壓劣化及絕緣性能變壞等失效。銀遷移基本上市一種電化學(xué)現(xiàn)象,當(dāng)具備水分和電壓的條件時,必定會發(fā)生銀遷移現(xiàn)象。空氣中的水分附在電極的表面,如果加上電壓,銀就會在陽極處氧化成為帶有正電荷的銀離子,這些離子在電場作用下向陰極移動。在銀離子穿過介質(zhì)的途中,銀離子被存在的濕氣和離子沾污加速,通常在離子和水中的氫氧離子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成氫氧化銀,在導(dǎo)體之間出現(xiàn)乳白色的污跡,最后在陰極銀離子還原析出,形成指向陽極的細(xì)絲。
5.10 過電應(yīng)力
電子元器件都在其參數(shù)指標(biāo)中設(shè)定了使用時所能承受的最大應(yīng)力,包括最高工作環(huán)境溫度或殼溫,最大額定功率,最大工作電壓、電流,峰值電壓,最大輸入、輸出電流、電壓等。如果在使用時所加的電應(yīng)力超過了元器件規(guī)定的最大應(yīng)力.即使是瞬間超過,也將造成電子元器件的損傷,這種電應(yīng)力就稱為過電應(yīng)力,其造成的損傷主要表現(xiàn)為元器件性能嚴(yán)重劣化或失去功能。過電應(yīng)力通常分為過壓應(yīng)力和 過流應(yīng)力。在過電應(yīng)力作用下,電子元器件局部形成熱點,當(dāng)局部熱點溫度達到材料熔點時使材料熔化,形成開路或短路,導(dǎo)致元器件燒毀。
5.11 二次擊穿
二次擊穿是指當(dāng)元器件被偏置在某一特殊工作點時(對于雙極型晶體管,是指V平面上的一點),電壓突然跌落,電流突然上升的物理現(xiàn)象,這時若無限流裝置及其它保護措施,元器件將被燒毀。凡是有雜質(zhì)濃度突變的元器件(如PN結(jié)等)都具有二次擊穿的現(xiàn)象,二次擊穿是一種體內(nèi)現(xiàn)象,對于雙極型器件,主要有熱不穩(wěn)定理論(熱模式)和雪崩注入理論(電流模式)兩種導(dǎo)致二次擊穿的機理。對于MOS元器件,誘發(fā)二次擊穿的機理是寄生的雙極晶體管作用。
5.12 閂鎖效應(yīng)
閂鎖效應(yīng)是CMOS電路中存在的一種特殊的失效機理。所謂閂鎖(latch-up)是指CMOS電路中固有的寄生可控硅結(jié)構(gòu)被觸發(fā)導(dǎo)通,在電源和地之間形成低阻大電流通路的現(xiàn)象CMOS電路的基本邏輯單元是由一個P溝道MOS場效應(yīng)管和一個N溝道MOS場效應(yīng)管以互補形式連接構(gòu)成,為了實現(xiàn)N溝道MOS管與P溝道MOS管的隔離,必須在N型襯底內(nèi)加進一個P型區(qū)(P阱)或在P型襯底內(nèi)加進一個N型區(qū)(N阱),這樣構(gòu)成了CMOS電路內(nèi)與晶閘管類似的PNPN四層結(jié)構(gòu),形成了兩個寄生的NPN和PNP雙極晶體管。在CMOS電路正常工作狀態(tài)時,寄生晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。對CMOS電路的工作沒有影響,如CMOS電路的輸入端、輸出瑞、電源端或者地端受到外來的浪涌電壓或電流,就有可能使兩只寄生晶體管都正向?qū)?,使得電源和地之間出現(xiàn)強電流。這種強電流一開始流動,即使除去外來觸發(fā)信號也不會中斷,只有關(guān)斷電源或?qū)㈦娫措妷航档侥硞€值以下才能解除,這種現(xiàn)象就是CMOS電路的閂鎖效應(yīng)。
5.13 靜電損傷
處于不同靜電電位的兩個物體間發(fā)生的靜電電荷轉(zhuǎn)移就形成了靜電放電,這種靜電放電將給電子元器件帶來損傷,引起產(chǎn)品失效。電子元器件由靜電放電引發(fā)的失效可分為突發(fā)性失效和潛在性失效兩種模式,突發(fā)性失效是指元器件受到靜電放電損傷后,突然完全喪失其規(guī)定的功能,主要表現(xiàn)為開路、短路或參數(shù)嚴(yán)重漂移;潛在性失效是指靜電放電電能量較低,僅在元器件內(nèi)部造成輕微損傷,放電后元器件的電參數(shù)仍然合格或略有變化,但元器件的抗過電應(yīng)力能力已明顯削弱,或者使用壽命已明顯縮短,再受到工作應(yīng)力或經(jīng)過一段時間工作后將進一步退化,直至造成徹底失效。
靜電放電失效機理可分為過電壓場致失效和過電流熱致失效。過電壓場致失效是指高阻抗的靜電放電回路中,絕緣介質(zhì)兩端的電極因接受了高靜電放電電荷而呈現(xiàn)高電壓,有可能使電極之間的電場超過其介質(zhì)臨界擊穿電場,使電極之間的介質(zhì)發(fā)生擊穿失效,過電壓場致失效多發(fā)生于MOS元器件,包括含有MOS電容的雙極型電路和混合電路;過電流熱致失效是由于較低阻抗的放電回路中,由于靜電放電電流過大使局部區(qū)域溫升超過材料的熔點,導(dǎo)致材料發(fā)生局部熔融使元器件失效,過電流熱致失效多發(fā)生于雙極元器件,包括輸人用PN結(jié)二極管保護的MOS電路、肖特基二極管以及含有雙極元器件的混合電路。
5.14 介質(zhì)的擊穿機理
介質(zhì)擊穿,從應(yīng)用角度可分為自愈式擊穿和毀壞性擊穿。自愈式擊穿是局部點擊穿后,所產(chǎn)生的熱量將擊穿點處的金屬蒸發(fā)掉,使擊穿點自行與其他完好的介質(zhì)隔離;毀壞性擊穿是金屬原子徹底侵入介質(zhì)層,使其絕緣作用完全喪失。根據(jù)引起擊穿的原因之可將介質(zhì)擊穿分為非本征擊穿和本征擊穿兩種:前者是在介質(zhì)中的氣孔、微裂縫、灰塵、纖維絲等疵點附近,因氣體放電、等離子體、電孤、電熱分解等引起的擊穿;后者是外加電場超過了介質(zhì)材料的介電強度引起的擊穿。無論是非本征擊穿還圮本征擊穿,按其本質(zhì)來看,則均可能歸結(jié)于電擊穿、熱擊穿或熱點反饋造成的熱電擊穿。
5.15 與時間有關(guān)的介質(zhì)擊穿(TDDB)TDDB是影響MOS元器件長期可靠性的一種重要的失效機理,當(dāng)對二氧化硅薄膜施加低于本征擊穿場強的電場強度后,經(jīng)過一段時間后會發(fā)生介質(zhì)擊穿現(xiàn)象,這就是與時間有關(guān)的介質(zhì)擊穿。它的擊穿機理,可以分為兩個階段:第一階段是建立階段,在高電場、高電流密度應(yīng)力的作用下,氧化層內(nèi)部發(fā)生電荷的積聚,積累的電荷達到某一程度后,使局部電場增高到某一臨界值;第二階段實在熱或電的正反饋作用下,迅速使氧化層擊穿,氧化層的壽命由第一階段中電荷的累計時間確定。
5.16 熱栽流子效應(yīng)
所謂熱載流子,是指其能量比費米能寄大幾個KT以上的載流子,這些載流子與晶格處于熱不平衡狀態(tài),載流子的溫度超過了晶格溫度。熱載流子的能量達到或超過Si-SiO2界面勢壘的能量時,便會注入到SiO2中去,產(chǎn)生界面態(tài)、氧化層陷阱或被氧化層中陷阱所俘獲,由此產(chǎn)生的電荷積累引起元器件電參數(shù)不穩(wěn)定。表現(xiàn)為MOS元器件的閾值電壓漂移或跨導(dǎo)值降低,雙極元器件的電流增益下降,PN結(jié)擊穿電壓蠕變,使元器件性能受到影響,這就是熱載流子效應(yīng)。
5.17“爆米花效應(yīng)”
“爆米花效應(yīng)”是指塑封元器件塑封材料內(nèi)的水汽在高溫下受熱膨脹,是塑封料與金屬框架和芯片間發(fā)生分層效應(yīng),拉斷鍵合絲,從而發(fā)生開路失效。塑封元器件是以樹脂類聚合物材料封裝的,其中的水汽包括封裝時殘留于元器件內(nèi)部、表面吸附,經(jīng)材料間的縫隙滲入及外界通過塑料本身擴散進入。
5.18軟誤差
電子元器件的封裝材料(如陶瓷管殼,作樹脂填充劑的石英粉等)中含有微量元素鈾等放射性物質(zhì),它們衰變時會放出高能射線。當(dāng)這些射線或宇宙射線照射到半導(dǎo)體存儲器上時,引起存儲數(shù)據(jù)位的丟失或變化,在下次寫入時存儲器又能正常工作,它完全是隨機的發(fā)生,隨意把這種數(shù)據(jù)位丟失叫軟誤差。引起軟誤差的根本原因是射線的電離效應(yīng)。