168体育第一节 电子设备的基本构成

　　第五章计算机及其它电子设备制造基础一、本章的教学目的与要求本章主要介绍了电子设备的基本构成及电子元器件、集成电路的制造工艺、发展现状、壳体及插接件的制造技术及电子设备的组装技术，以期使读者对电子设备的制造有一个整体的了解。本章的重点为电器元件的种类；机电元件的种类；CMOS的工艺流程；SBC工艺流程；整机组装的工艺过程及要求。学习的难点是集成电路的工艺技术和双极集成电路制造工艺。可采用授课与自学的方式，比如第四节可安排自学。希望读者在学习本部分时，可参阅吴德馨等编著的《现代微电子技术》与王天曦等编著的《电子技术工艺基础》。二、授课主要内容1.计算机的基本构成2.集成电路的制造技术壳体及插接件的成形4.微机的组装三、重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）重点了解计算机及电子设备的基本构造、发展现状及组装技术。四、主要外语词汇计算机：computer集成电路：integraterlcircuitIC半导体：semiconductor继电器：relay电子设备：electro-equipment五、辅助教学情况（多媒体课件、板书、绘图、标本、示数等）板书多媒体课件自学六、复习思考题1．电子元器件的三大基础元件是什么？2．列举种常用的继电器。3．集成电路按制造工艺和结构可分为哪几种？4．器件隔离的方式主要有哪两种？分别加以简介。5．深亚微米CMOS工艺流程简介。6．双极集成电路的制造工艺有那些？以SBC7．列举几种常见的封装形式。8．目前电子设备壳体主要成型方法有哪些？9．列举几种紧固件和紧固工具及其使用方法。10．压接、绕接、粘接和铆接四种导线．.整机组装的原则和工艺过程及其要求如何？七、参考资料1.吴德子技术工艺基础北京：清华大学出版社，2000.63.李爱菊，王守成，王素玉现代工程材料成形与制造工艺基础北京：机械工业出版社，2001.74.宣大荣，韦文兰，王表面组装技术北京：电子工业出版社，1994.85.SK甘地超大规模集成电路工艺原理—硅和砷化镓北京：电子工业出版社，1986.126.沈文正，李萌波，胡骏鹏用集成电路工艺手册宇航出版社，1989.107.日御子柴宣夫常用电子材料北京：电子工业出版社，1991.58.生建友电子设备结构设计的工艺性制造与工艺，vol102，p689.蒋志强，丁玉成，冯锡兰接插件冷积压成形模具的研制与设计锻压技术，2002.6，p6010.朱一青，夏袁勤，卓惠荣接插件加工工艺探讨机床电器，2000.No.5p711.《电子工业专用设备设计手册》编写组电子工业专用设备设计手册－机箱北京:国防工业出版社1980.412.美杰里米瑞安电子装配工艺北京：新时代出版社，1985.813.陈冠方电子设备制造工艺成都：电子科技大学出版社，1990.1114.吴汉森电子设备结构与工艺北京：北京理工大学出版社，1995.1115.北京：国防工业出版社，1988.6第五章电子设备制造基础第一节电子设备的基本构成任何一台电子设备都是由控制电路、工作电路、输出电路、电源电路以及面板、机壳等构成。一、电抗reactance元件电抗元件包括电阻器（含电位器）、电容器和电感器（含变压器）三大基础元件。1．电阻器电阻器resistor可分为固定电阻器（含特种电阻器）和可变电阻器电位器两大类。2．电位器与可变电阻变阻电位器potentiometer与可变电阻从原理上说是一致的，电位器就是一种可连续调节的可变电阻器。除特殊品种外，对外有三个引出端，靠一个活动端也称为中心抽头或电刷在固定电阻体上滑动，可以获得与转角或位移成—定比例的电阻值。其中非接触式电位器是一种新型元件，通过光或磁的传感方式取代通常电位器的机械结构，达到低噪声和长寿命的目的。另外还有目前使用逐渐增多的电子电位器或称数字电位器，实际上是数控模拟开关和—组电阻器构成的功能电路，仅借用“电位器”的名称而已。目前已有多种型号的数字电位器集成电路上市，其特性和应用与一般集成电路相同。3．电容器电容器condenser种类繁多，分类方式有多种，通常按绝缘介质材料分类，有时按容量是否可调分类。其中按介质材料可分为：有机介质、复合介质，无机介质，气体介质，电解质电容器。4．电感器电感器inducer一般又称电感线圈，在谐振、耦合、滤波、陷波等电路应用十分普遍。与电阻器、电容器不同的是电感线圈没有品种齐全的标准产品，特别是一些高频小电感，通常需要根据电路要求自行设计制作。电感线圈按功能分为：振荡线圈、扼流圈、耦合线圈、校正线圈、偏转线圈。按结构可分为：空心线圈、磁芯线圈、铁芯线圈。一般低频线圈为减少线圈匝数、增大电感量和减小体积，大多采用铁芯或磁芯铁氧体芯，而中高频电感则采用高频磁芯或空心线．变压器变压器transformer也是一种电感器。它是利用两个电感线圈靠近时的互感现象工作的，在电路中可以起到电压变换和阻抗变换的作用，是电子产品中十分常见的元件。变压器种类很多，在电子产品中主要是小型变压器．二、机电元件利用机械力或电信号的作用，使电路产生接通、断开或转接等功能的元件，称为机电元件。常见于各种电子产品中的开关，插接件等都属于机电元件。1．开关2．连接器连接器adapterconnector习惯上称为插接件。在电子产品中一般有以下几类连接：类：同—机壳内各功能单元相互连接；类：系统内各种设备之间的连接。3．继电器继电器relay是一种电气控制常用的机电元件，可以看作是一种由输入参量（如电、磁、光、声等物理量控制的开关。电子产品中常用继电器有以下几种：1电磁继电器分交流与直流两大类，利用电磁吸力工作。2磁保持继电器用极化磁场作用保持工作状态。高频继电器专用于转换高频电路并能与同轴电缆匹配。4控制继电器按输入参量不同，有温度继电器、热继电器、光继电器、声继电器、压力继电器等类别。簧继电器利用舌簧管密封在管内的簧片在磁力下闭合工作的继电器。6时间继电器有时间控制作用的继电器。7固态继电器实际是一种输入控制信号与输出隔离的电子开关，功能与电磁继电器相同。这些继电器中使用最普遍的是电磁继电器和固态继电器。三、半导体分立器件半导体semiconductor分立器件包括二极管diode、三极管triode及半导体特殊器件。尽管近年来由于集成电路的发展使它退出相当多的应用领域，但受频率、功率等因素制约，分立器件仍然是电子元器件家族中不可缺少的成员。半导体器件分类方法很多，按半导体材料可分为锗管和硅管，按制造工艺、结构可分为点接触型、面结型、平面型，以及三重扩散TB、多层外延ME、金属半导体MS等类型。按封装则有金属封装、陶瓷封装、塑料封装及玻璃封装等。集成电路集成电路integratedcircuitIC是在半导体平面管的基础上发展起来的，又称芯片或集成电路块。在一块半导体晶片（例如硅片）上，利用平面工艺制造出三极管、二极管、电阻和小容量电容等元件，并使它们相互隔离，然后再互相连引线， 最后经封装而构成一个完整的电路。集成电路是最能体现电子产业日新月异、飞速 发展的一类电子元器件。 集成度是指一个硅片上含有元件的数目。集成电路按集成 度可分为：小规模SSIC、中规模MSIC168体育、大规模LSIC、超大规模VLSIC集成电路。 集成电路制造工艺一、概述 集成电路按制造工艺和结构可分为：半导体集成 电路，膜集成电路又可细分为薄膜、厚膜两类，混合集成电路。通常提到集成电路 指的是半导体集成电路，也是应用最广泛、品种最多的集成电路。膜电路和混合电 路一般用于专用集成电路，通常称为模块。 集成电路按半导体工艺分： bipolar电路在硅片上制作双极型晶体管构成的集成电路，由空穴和电子两种载流子 导电。 2．MOS 电路 只有空穴或电子的一种作为载流子导电。 3．双极型—MOS 电路BIMOS 双极型晶体管和 MOS 电路混合构成集成电路，一般前者作输出级， 后者作输入级。双极型电路驱动能力强但功耗较大，MOS 电路则反之，双极型 —MOS 电路兼有二者优点，MOS 电路中 PMOS NMOS已趋于淘汰。 成电路的工艺技术1．阱well工艺结构 2．器件隔离 1局域氧化隔离 局域氧化隔离 LOCOS是传统占据统治地位的器件隔离技术，它是利用了氧在氮化硅薄膜中扩散极 慢的特性，从而使得被氮化硅覆盖的硅层在氧化过程中极难生成氧化物，由此在硅 片上实现了隔离区被选择氧化的结果。局域氧化的主要缺点是存在“鸟 “鸟嘴”区属 于无用的过渡区，既不能作为隔离区，也不能?魑 浅沟槽隔离浅沟槽隔离STI是一种全新的器件隔离方法，它可以在全平坦化的条件 下使“鸟嘴”区宽度接近于零，目前已成为 0.25 以下集成电路生产过程中的标准器件隔离技术。局域氧化隔离和浅沟隔离的工艺步骤如图 5-1 所示。 5-1局域 氧化隔离和浅沟隔离 3．薄栅氧化 以下集成电路生产过程中，一般采用超薄氮化氧化技术。与通常的氧化对比，超薄氮化氧化的特点，一是氧化层厚度非 常薄，只有几个纳米；二是在薄膜中掺人氮元素，以提高器件可靠性和抑制日益严 重的硼穿透效应，达到控制器件阈值大小和均匀性的目的。掺入氮元素的方法有很 多种，早期是氧化后立即用 NH3 N2O退火、或用 N2O、NO直接氧化，现在 一般用 元素后再氧化或等离子掺氮等方法的。4．金属 被隔离的单个MOS 器件需要连接起来构成复杂的电路。器件和器件之间通过 金属线连接，金属线和器件通过欧姆接触相连，同时对 MOS 器件使用金属硅化工 艺，这些工艺过程统称为金属化。 MOS器件中理想的源漏区 是单一的 PN 结，在保证一定的表面浓度条件下，减少源漏延伸区的结深，168体育已成为 MOS 技术中的关键问题之一。源漏延伸区的结深不仅指纵向的结深，也指横向的 结深。纵向结深通常通过降低离子注入能量、提高退火效率来实现，也有用预无定 形注入、等离子浸润等技术的。横向结深的减少也就是降低杂质横向扩散分量，除 了上述技术外，还可采用大角度Large Tilt注入反型杂质离子技术，也称为“晕圈”Halo 技术。 6．多层互连 在同一空间位置上排列两层以上的金属线，以满足互连需求， 这一技术称为多层互连。多层互连的制作，一般在形成器件等核心单元后才进行， 称为后工艺技术BCOL，前面所描述的制备 MOS 器件的过程称为前工艺技术 FEOL，两者之间相对独立。 1多层互连技术 5-2展示了当前最先进的多层互连 结构，主要包括局域互连、金属连线、上下层金属线间的互连等，金属连线之间需 要用绝缘介质层进行隔离，该绝缘层称为“层间绝缘介质层ILD”，同时它也是上层 金属线的物理支撑体。对层间介质层作为金属线支撑体的最大要求是平坦程度。由 于层间介质层是均匀沉积在金属线或器件上的，因而在硅片表面形成高低不平的曲 面，在其上制作第二层金属互连线过程中，会引起光刻/刻蚀精度下降、金属连线断 裂等工艺缺陷，为此需要平坦化层间介质层。 5-2Cu

　　沪教版第三章第一节《构成物质的基本微粒一》ppt课件

　　ppt第一节 建筑和构成建筑的基本要素第二节 建筑材料第三节 建...

　　PPT第一节建筑和构成建筑的基本要素第二节建筑材料第三节建

　　ppt第一节建筑和构成建筑的基本要素第二节建筑材料第三节建

　　第一节建筑和构成建筑的基本要素第二节建筑材料第三节建PPT-60

　　PPT-第一节建筑和构成建筑的基本要素第二节建筑材料第三节建

　　201x年高中生物第一单元有机体中的细胞第二章细胞的构成1.2.2细胞的基本结构中图版必修1

　　课题21 计算机数控装置 第一节 概述 一、CNC的基本构成 计算机数控

　　化学九年级沪教版-第一节-构成物质的基本微粒-共67张1ppt课件

　　河北专版2017春中考英语命题研究第二部分语法专题突破篇专题十动词的时态第一节时态的基本构成试题

　　课件-第一节建筑和构成建筑的基本要素第二节建筑材料第三节建

　　中考英语命题研究 第二部分 语法专题突破篇 专题十 动词的时态 第一节 时态的基本构成试题1