电子元器件应用现状汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电子元器件应用现状范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

在微电子元器件的制造过程当中，由于其体积小、制造过程复杂等众多客观原因存在，将会很有可能导致微电子元器件在其步骤繁琐的制造过程当中受到污染。这些污染物质通常会物理吸附或者是化学吸附等多种方式在电子元器件生产过程当中吸附在其表面。比如说，硅胶材质的硅片在其制造过程中污染物质通常会以离子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。这些污染物质还有可能存在于硅片自身的氧化膜当中。产生这一现象的原因并不奇怪，这是由于这些污染物质破坏掉了硅片表面的化学键，从而导致了在其表面形成了自然的力场，让众多污染物质轻松吸附或者直接进入到硅片的氧化膜当中。在产生这种现象之后，要清洗硅片就非常困难了。在清洗过程中，既要保持不能去破坏硅片的结构，又要保持能够对污染物质进行彻底的清洗，以便其对产品结构当中的其他元器件产生污染，这一问题就变得非常棘手，愈发困难了。在当前微电子行业的大多企业或是研究所讲微电子的清洗技术两类：一种叫做湿法清洗；另一种叫做干法清洗。这两种技术都能够保持比较高的清洗度，并且能够在不破坏电子元器件的化学键的基础上祛除电子元器件表面或是氧化膜内存在的污染物和杂质。

2微电子工艺清洗技术的现状研究

由于我国行业的发展更重视对服务业的发展和我国微电子行业的起步和发展较晚，从而致使当前我国微电子工艺的清洗技术比较落后，并且存在诸多的问题。

2.1湿法清洗技术研究

湿法清洗这一技术，是由上个世纪六十年代的一名美国科学家所研究发明出来的。这种方法主要是通过利用化学溶剂同有机溶剂和被清洗的微电子元器件之间发生化学反应，然后再利用多种技术手段，如：超声波技术去污；采用真空去污技术等多种技术手段。最终，利用这些步骤实现对微电子元器件的清洗。

在以上湿法清洗电子元器件的步骤当中还需要用到种类不一的化学试剂。这些化学试剂主要包括氢氧化铵和过氧化氢以及硫酸等物质。氢氧化铵主要是被利用于对污染程度不是非常严重的电子元器件的清洗，或者是作为清洗第一部的化学试剂。其能够在控制的温度下、浓度下以及化学反应所经历的时间下等多种条件下，利用化学反应去腐蚀电子元器件的表面污染物质或者是金属的化合物。但是，由于这种腐蚀程度是需要多种条件来控制的，因此其对人员的技术和企业电子清洗设备的要求也是很高的，如果不能对整个过程实现严密的监控，将会对电子元器件造成损害。过氧化氢在清洗过程当中主要是被利用于对电子元器件的衬底进行清洗，通过清洗衬底上所附着的金属化合物质或者是络合物质。最后一种化学试剂（硫酸）在清洗过程当中扮演着非常重要的角色。在使用硫酸对被清洗电子元器件进行清洗过程中必须采用双氧水这一化学试剂来减少其反应的时间，并且降低硫酸的浓度、反应时候的温度，从而有效的减少了被清洗电子元器件碳化或者是被腐蚀严重的现象发生。以免让硫酸对电子元器件造成损害。湿法清洗技术在众多清洗技术当中是比较有效的一种技术，但是其依靠化学反应的客观因素，让其很有可能造成化学物质残留从而导致电子元器件被腐蚀的现象。

2.2干法清洗技术研究

干洗技术相对于湿洗技术来说其避免了使用化学试剂，从而大大减少了化学物质残留导致电子元器件腐蚀的现象发生。干洗技术主要是采用等离子、气相等清洗技术方式对电子元器件的金属化合物和络合物进行清洗。对于采用等离子技术为主的干洗技术，其具有残留物质少、操作难度低等技术性特点，并且在微电子元器件的清洗行业当中其研究最早、技术较为成熟，从而在当前我国微电子行业的应用最为广泛。但是，等离子技术也存在一定的弱点，就是其无法完全祛除存留于微点电子元器件表面的污染物。而气相技术的应用相对于等离子技术来说是非常少的，主要原因在于其花费时间长、成本高，并且在采用气相技术清洗过程主要是被应用于硅片元器件的清洗，对于其他元器件的适用程度较低。

3对微电子清洗技术的展望

篇（2）

电子信息产业发展的逐级递增规律表明，电子元器件技术的每一次创新突破，不仅使电子元器件产业本身产生一次跨越式发展，而且推动直接利用新型电子元器件的电子整机更新换代，使这些直接相关的电子整机产业实现更大的发展，进而带动国家经济与世界经济走向繁荣。

比如集成电路技术的创新，使计算机从电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、光计算机发展到生物智能计算机，使收录机从电子管收音机、留声机、晶体管收音机、磁带录音机、随身听、MP3、MP4发展到MP5，使空调器从制冷空调器、冷热空调器、交流变频空调器发展到直流变频空调器，使录像机从磁带录像机、VCD、超级VCD、DVD、逐行扫描DVD发展到光盘录像机等。由于片式电子元件技术的创新，使手机从模拟式手机、数字式手机发展到第三代多媒体手机。由于电光元件技术的创新，使电灯从白炽灯、日光灯、节能灯发展到LED(发光二极管)。由于电热元件技术的创新，使电炉从电子炉、电烤箱、电磁炉、微波炉发展到光波微波炉。由于显示器技术的创新，使电视机从黑白电视机、彩色电视机、平面直角电视机、超平电视机、纯平电视机、逐行扫描电视机、逐点扫描电视机、背投电视机、PDP(等离子)电视机发展到LCD(液晶)电视机。总之，随着电子元器件技术的不断创新，直接利用电子元器件新技术的电子新产品像开闸的潮水一样奔涌而来，从而大大拓展了市场需求，带动了经济持续增长。

辐射联动规律表明，电子元器件新技术具有巨大的关联效应，一项电子元器件新技术往往开启多个新市场，一个新市场往往又开创多种新职业，所产生的间接经济效益更是惊人。比如网络元器件技术的创新，就使互联网新技术催生了网络接入、网络购物、网络游戏、网络广告、电子商务、搜索引擎、综合门户、个人门户、电子邮件、电子课件、电子图书、网络电话、网络短信、网络聊天(QQ)、网络电视、网络电影、即时通信等50多个新市场，而每个新市场都需要多种职业的群体为其服务。而且随着一项新技术的不断提高和社会的发展，新的市场还会不断涌现，并且发展势头强劲。比如基于互联网技术的博客、播客、威客就是如此。

技术新趋势影响深远

电子信息产业的内在发展规律决定了其基本特点和发展现状，反过来，这些基本特点和发展现状又对产业发展产生深远影响，形成了产业发展的新趋势。在新世纪，电子信息产业在关键技术、国际分工等方面将呈现以下新的发展趋势。

微电子技术向系统集成方向发展，系统集成是21世纪初微电子技术发展的重点。在需求牵引和技术推动的双重作用下，已经出现了将整个系统集成在一块或几块芯片上的集成系统或系统集成芯片(SoC)。系统集成是微电子设计领域的一场革命。

计算机技术向多媒体和智能化方向发展，并行处理技术将迅速发展，计算机性能平均每两年提高一个数量级。多媒体技术将使计算机、通信、家电融为一体。语言和手写识别、数字图像交互等智能化技术会快速发展。

网络技术向多业务、高性能和大容量方向发展，IP业务将呈爆炸式增长态势，宽带综合业务数字网、超高速因特网将成为未来网络技术发展的重点。极大降低网络传输成本、向用户提供无限带宽、实现网络多媒体实时通信的光通信网络技术将取得长足发展。

篇（3）

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0075-01

作为自动化领域中的一条重要分支，电气自动化控制系统在实现电气自动化过程中发挥着举足轻重的作用，是电力企业实现自动化生产的重要环节，为推进电力企业自动化、现代化具有重要作用。[1]因此加强电气自动化控制系统的设计工作，应充分认知电气自动化控制系统的重要作用，提高电气自动化控制系统的性能，发挥其在电力生产中的作用。

1 电气自动化控制系统的设计思路

1.1 集中监控方式

采用集中监控方式设计电气自动化控制系统，这种方式把系统的各个功能集中在一个处理器上进行处理，方便员工对其运行和维护，降低了对控制站的防护要求，在用这种方式进行设计时，操作较为简单。但是采用集中式设计电气自动化系统也有诸多弊端：首先系统各功能集中在同一处理器，使处理器负担过重，降低了处理速度；其次，这种方式需要电力企业加大投入，增加电缆，从而确保系统对全部设备的监控，使电力生产成本大为增加；最后，远距离的电缆往往带来不利的影响因素，使系统可靠性大为降低，甚至使隔离刀偏离，影响设备的正常运转。所以集中监控的方式虽然便于集中处理，但也有诸多弊端，不利于降低电力生产升本，减少了电力企业的经济效益。[2]

1.2 远程监控方式

采用远程监控方式设计电气自动化控制系统可以为电厂节约了安装费用和安装材料，提高了控制系统的可靠性，使系统组态较为灵活。但是由于这种设计方式中的很多总线的通讯速度较低，使这种设计方式的使用范围受到很大限制，一般应用于小系统监控中。

1.3 现场总线监控方式

现场总线监控设计方式是建立在计算机网络技术的应用以及智能化电气设备发展的基础上。现场总线监控设计方式不仅节省了安装从材料、提高了系统控制性能，而且大量减少了隔离设备，再加上计算机网络技术的应用使得整个系统可靠性更高、网络组态更为灵活，且在不同的间隔能发挥其不同的作用，相邻两个元件不会出现连锁瘫痪效应，大大提升了自动化控制系统的性能。现场总线监控方式的智能化设备采用就地安装的形式，从而减少了电缆数量，节约了投资成本，为电力企业带来了巨大的经济效益和社会效益。现场总线监控方式设计电气自动化控制系统代表了未来电气自动化的发展方向，为电气自动化设计和发展提供重要的依据。[3]

2 提高电气自动化控制系统的性能

电气自动化控制系统性能的提升涉及多方面因素，主要有对电子元器件的选择、电子设备环境、控制设备的选择、设备的散热防护等。只有选择恰当的点在元器件，加强对电子设备环境的控制，结合具体的实际情况，设计符合实际应用情况的控制设备，同时做好设备的散热防护工作，才能使电气自动化控制系统正常运转，使之在电力传输中发挥其巨大作用。

2.1 选用性能较好的电子元器件

电子元器件是电气自动化控制系统的重要组成部分，电子元器件性能的好坏关系到电气自动化控制系统的性能的好坏，性能好的元器件除了能对其所处的外部环境有较好的适应之外，还能提高设备的耐久性，降低元器件更换频率，降低生产成本，同时对系统正常运转有巨大的促进作用。相反，性能差的元器件则会提高成本，也给系统性能带来损害。所以在选择电子元器件事要谨慎对待，注意电子元器件的稳定性和可靠性，对其质量进行严格的监测和认定，同时在投入使用之后，要对其使用状况进行记录，从而为电子元器件更换提供依据。[4]

2.2 控制电子设备外部环境的不利因素

电子设备所处的外部环境一般比较复杂，对电子设备的使用情况和使用寿命有较大的影响。较好的外部环境是电子设备正常运行的具有重要作用，从而为系统性能的提升提供重要的保障。通常遇到恶劣的外部环境，如霉菌多、湿度大、空气污染严重这样的恶劣环境，则会使设备受到严重的侵蚀，使水分或其他增加绝缘材料的导电物质侵入到电子设备内部，使电子设备性能降低，甚至造成设备的损坏，从而使自动化控制系统性能降低，甚至不能正常运转，影响电厂效益，所以要提高电气自动化控制系统的性能，需要控制电子设备外部不利的环境因素。

2.3 控制设备要与实际情况相结合

电气自动化控制设备在设计之初应充分考虑其适用性。在设备设计时，根据实际情况的需要对零部件以及相适应的软件系统进行技术参数的考察，再同具体的实际需要进行设计，才能使设计出的控制设备，技能和实际需求相符合，又能提高控制系统的性能，降低开发成本，使其具有较高的性价比。

2.4 加强设备散热防护工作

设备散热防护是电气自动化控制系统性能正常发挥的又一重要保障，同时也是系统元器件使用寿命和功能正常发挥的重要保障，加强设备的散热防护，不仅仅使系统性能正常发挥，而且延长了元器件及设备的使用寿命，使控制系统体现出极高的经济性，为电厂降低了成本，提高了经济效益。设备的散热防护做得不到我则会影响其可靠性，甚至会造成设备的损坏，导致控制系统的瘫痪。所以，在设备防护中，要注重设备的散热防护，使设备在使用过程中所产生的热量及时排解出去，特别是对于功率较大的设备应在设备上加上散热器，同时在功率大的设备周围应避免了敏感的半导体分离器的使用，从而消除隐患，提高系统使用性能。[5]

3 结语

电气自动化控制系统在实现电气自动化过程中发挥着举足轻重的作用，是电力企业实现自动化生产的重要环节，为推进电力企业自动化、现代化具有重要作用。在电气自动化设计中要结合科学的设计思路，将自动化控制系统的设计与应用利益广泛的计算机网络技术相结合，做好提高系统性能的各项工作，从而真正发挥电气自动化控制系统在电力输送中的巨大作用，推动我国电气自动化发展。

参考文献

[1] 石一辉，张承学，易攀，等.差分算法在电力系统高频信号分析过程中的研究[J].电工技术学报，2008（3）.

篇（4）

中途分类号：TP391.72

计算机行业产品的绿色化是电子信息产业结构调整，带动产业升级的重要方面。也是保护环境和人体健康，推动国内电子信息产业持续、健康发展的客观需要。随着人口的增长和经济的发展，对资源的需要与日俱增，人类正面临某些资源短缺或耗竭的严重挑战。因而计算机行业产品设计由传统设计向绿色设计发展，强调在产品及其生命周期全过程中，充分考虑对资源和环境的影响，使产品及其制造过程对环境的总体影响减到最小，资源利用率最高。这是计算机行业产品绿色化发展的一个重要特征。正是计算机行业产品绿色化的这一要求，引起了科学家对可再生能源发电技术产品的重视，有力地促进电子元器件的发展，提高了电子元器件在计算机行业产品绿色化发展中的地位。

就目前而言，在计算机行业产品的绿色化中，利用电子元件与电子组件一起结合，减少电子信息产品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质使用，控制和减少电子信息产品废弃后对环境造成的污染。本文将从电子元器件中选取LED、超级电容器两类器件，通过分析其节能特性、在计算机行业产品绿色化应用的作用及前景等，重新认识、思考电子元器件在计算机行业产品的绿色化发展中的作用。

1 LED、超级电容器在计算机行业产品绿色化中的应用

1.1 LED在计算机行业产品绿色化中的应用

1.1.1 功能特性及概况

LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，它利用固体半导体芯片作为发光材料，当其两端加上正向电压时，半导体中的载流子复合，放出过剩的能量，引起光子反射，产生可见光。

LED主要的特点表现为：（1）节能；（2）结构牢固；（3）寿命长；（4）环保：现在广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中都含有危害人体健康的汞，这些光源的生产过程和废弃的灯管都会对环境造成污染。LED则没有这些问题，其发光颜色纯正，不含有紫外和红外的辐射，它是一种“清洁”的光源。

1.1.2 应用现状

首先LED可用做电脑显示器的背光源，LED背光技术相对CCFL（冷阴极荧光灯）来说，有亮度高、工作电压低，功耗小、颜色鲜艳、使用寿命长等诸多优点，而且没有了冷阴极荧光灯管中成本高且对环境危害很大的汞。欧盟环保标准陆续出台实施，冷阴极荧光灯作为传统液晶面板背光源的地位岌岌可危，而LED凭借其绿色环保的特点赢得了厂商的青睐。LED背光技术的成熟发展逐渐开始影响显示器行业的发展，早在1992年惠普提出为环境而设计绿色产品的理念，从研发阶段就开始考虑环保因素，包括如何使用环保材料，如何通过设计减少对能源的耗费，如何通过设计降低包装对环境的影响等。各种惠普Illumi-Lite显示器均采用不含汞的LED背光板，在生产中减少了有害物质的使用量。我国一线显示器品牌华硕，在其MS系列显示器中所使用的无汞LED背光源，能在保证绿色环保的基础上再次加大节能的比率，可谓是真正的绿色环保显示器。使用LCD作为显示器的设备都需要背光源，笔记本电脑的LCD显示器也是用SMD封装的LED做背光源。

其次LED还可以用于和计算机连用的投影机。投影机灯泡是一样较为昂贵的消耗品，其具有一定的使用寿命，当使用时间长了灯泡就会老化，需要更换。相比传统投影机，采用LED光源的LED投影机最大的优势就是不需要频繁更换灯泡，其灯泡寿命在10000-20000小时甚至更长，用户完全无需担心投影机灯泡损耗的问题。LED光源衰减慢，1万小时只衰减5%，科学合理的使用情况下，寿命可达到5万个小时。整机功率不超过38瓦，相当节能。传统投影机一般都200W以上，甚至更高。LED称为冷光源，光线中不含红外线和紫外线，画面无闪烁，润眼护眼。而且一般投影灯为气体放电灯，均含有有害环境及人体的汞，而LED光源不包含汞等。由于LED是冷光源，工作中不会像金属卤素灯产生大量热量，并且减化了原有光源要求的复杂的光路结构，这样就可以降低对投影机散热系统的要求，体积就可以做到比原来小得多，并且噪音也小的多了。

再次LED可用于电源的制造，LED电源是向电子设备提供功率的装置，可以提供计算机中所有部件所需要的电能。高效率的电源可以提高电能的使用效率，在一定程度上可以降低电源的自身功耗和发热量。

1.1.3 应用前景

随着LED芯片制造技术的发展和封装技术的提高，LED的发光亮度还会不断提高，发光效率达到200lm也不成问题，其价格也会不断下降，使用寿命将延长到10万小时以上。几年前3G市场的启动，成为LED在小尺寸背光源市场中增长的动力。同时，中大尺寸背光源市场成为厂商新宠。LED正在从小尺寸LCD背光源向大尺寸LCD背光源应用迈进。

但目前的一个主要问题是，LED背光计算机的成本比CCFL高。随着LED技术的不断发展，以及应用于计算机背光的技术不断深入，这二者成本不出三五年就会拉平。目前，虽然相对成本高出30%，但LED背光源用起来省电，符合节能减排的要求。随着LED背光源计算机的大量应用，成本也会降低。

1.2 超级电容器在计算机行业产品的绿色化中的应用

1.2.1 功能特性及概况

超级电容器（Supercapacitor）通常为电化学电容，也即它不仅具有电容器的性质，还具有蓄电池的性质。电容器充电时，和蓄电池一样，电荷以离子的形式存储，因此单个电容器电压只有几伏。超级电容器根据电化学双电层理论研制而成，储能的过程不发生化学反应，因此这种储能过程是可逆的，超级电容器可以反复充放电数十万次。充电时处于理想极化状态的电极表面将吸引周围电解质溶液中的异性离子使其附于电极表面，形成双电荷层，构成双电层电容。和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响。超级电容器可焊接，因而不存在像电池接触不牢固等问题。

1.2.2 应用现状

超级电容器用作计算机存储器小型装置的电源是常见的，而其在计算机行业产品绿色化中的应用突出表现为间歇性用电的辅助设施。UPS往往是在断电或电压瞬时跌落最初的几秒、几分钟起决定作用，蓄电池在这段时间提供电能。由于蓄电池自身的缺点使UPS在运行中需时刻注意蓄电池的状态。在数据保护的备份系统中，需UPS提供的时间相对很短，而蓄电池的大部分能量没有被应用，如果选择低容量的蓄电池则不具备强大的放电能力。从短时期作用角度考虑，超级电容的优势尤为明显，其输出电流几乎没有延迟地上升到高达数百安培甚至上千安培，而且可以快速地充电，超级电容在很短的时间内就可以实现能量存储，所以在下次电源故障时又可以起作用，尽管超级电容器的储能明显低于蓄电池，仅能维持很短的时间，但是当储能释放时间在1min左右时有无可比拟的优势--具有500000次循环和十年不需要护理，使UPS真正实现免维护。随着风能、太阳能等可再生能源发电的发展，现代电力系统中将拥有越来越多的间歇性和不稳定电源，导致对储能技术的需求越来越强烈，储能技术在电力系统中逐渐成为一种必需。太阳能、风能和燃料电池等无污染能源将储存在超级电容中，不断提供电能，不需要投资大的发电站，也不需要复杂的输送电网，是一种应用再生能源和投资少的节能措施。

虽然超级电容器的应用形式同电池不同，但在实际应用上却总被电池取代。美国、日本、俄罗斯等国对超级电容器的应用进行了卓有成效的研究，目前，超级电容器的一些储能应用已经实现了商业化，另一些应用正处于研究或试用阶段。

1.2.3 应用前景

超级电容器是计算机行业产品的绿色化中不可缺少的重要组成部分，起到了无污染，低功耗的环保效果，超级电容器概括起来以下几个优点：（1）充电速度快；（2）循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1～50万次；（3）能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90%；（4）功率密度高；（5）产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；（6）安全系数高，长期使用免维护；（7）环境温度时，正常使用影响不大。超级电容器正常工作温度范围在-35～74；（8）可以任意并联使用，增加电容量；若采取均压后，还可串联使用，提高电压等级。

超级电容器作为产品已趋于成熟，其应用范围也不断地拓展，从小容量到较大规模的电力储能，从单独储能到蓄电池或燃料电池组成的混合储能，超级电容器都展示出特有的优越性。随着电极材料的改进和电解质的合理选用，超级电容器的功率密度和能量密度逐步提高，其应用前景更为广阔。

2 结束语

通过对LED、超级电容器在计算机行业产品绿色化中的应用分析，我们可以看出电子元器件在计算机行业产品绿色化中得到了有效的应用，如LED背光源、LED投影机、LED电源、超级电容器电源、超级电容器储能装置等。通过对这些电子元器件产品的应用，不仅使电子元器件的资源利用率提高，丰富了硬件种类，给人们提供高效的工作、学习环境，而且在推动有害物质替代与减量化，减少环境相关性疾病发生，维护公众健康等方面发挥了环保效益。

因本次论文是建立在以往前人研究的基础上，所以还需要在以后继续这方面的研究，拓宽研究内容，具体为光电器件等电子元器件在计算机行业产品绿化中的特点和新的发展方向，利用其特点更好的为计算机行业产品绿化服务，通过详细调查与比较，得出更为全面、深入的结论。

参考文献：

[1]陈宇.LED制造技术与应用[M].北京：电子工业出版社，2013.

篇（5）

【摘要】航天元器件的可靠性直接影响航天工程的成败，对于航天元器件的可靠性采购管理是航天工程的重要方面。本文首先分析国内外航天元器件的发展现状，然后经验总结了元器件可靠性采购的若干方面，最后根据国内外发展现状提出了元器件管理可持续发展的几点设想。

关键词 航天元器件；可靠性采购；元器件管理

The Reliability of the Procurement and Management of Aerospace Components

LIAN Jin-gen

（The Institute of Shanghai Aerospace Control Technology, Shanghai 201109，China）

【Abstract】The procurement and management of aerospace components is an important aspect of aerospace engineering, with it directly affects the success or failure of the reliability of Aerospace Engineering. First, the present development situation of domestic and foreign aerospace parts are analyzed on this paper. Second, some aspects of component reliability procurement are summarized by the experience. Finally, according to the current situation of domestic and abroad development, several suggestions of sustainable development management of components are proposed.

【Key words】Aerospace components;Reliability of procurement;Component management

0　引言

航天技术水平体现了国家的政治经济实力，并直接关系到国家的战略与形象。世界各国都在大力发展自己的航天事业。而航天元器件作为航天工程的关键通用产品，对航天工程的功能、性能、寿命、研制周期、成本以及任务成功都有着极其重要的作用和影响，其质量与可靠性直接影响航天工程的成败[1]。

元器件的可靠性是可靠性技术产生的两个重要应用领域之一。可靠性问题是军用电子设备的特殊问题，最早是在第二次世界大战提出并开始致力解决的问题。可靠性技术基于两个重要的理论基础：失效物理和概率统计，同时，它产生了两个重要的应用领域，即系统可靠性和元器件可靠性。在元器件可靠性领域又进一步可分为元器件固有可靠性和使用可靠性。前者主要研究元器件的设计与研制过程中的可控性，后者侧重于研究在电子系统研制中如何选好、买好、用好和管理好元器件，防止、控制引入过应力而损坏可靠元器件和接收、使用可靠性不能满足要求的元器件。

本文重点讨论航天元器件可靠性采购管理，即使用可靠性。首先分析国内外航天元器件的发展现状，然后总结了航天元器件可靠性采购的几个方面，最后提出对于元器件管理可持续发展的几点设想。

1　国内外航天元器件的发展现状

1.1　国外航天元器件发展现状

目前，世界航天大国极其重视元器件的质量与可靠性工作，将元器件的采购管理作为国家级战略技术资源，给予极大的关注与努力。下面从美国航天元器件的发展情况为例进行分析[2]。

美国航空航天局（NASA）的EEE元器件保证工作组（NEPAG）和EEE元器件与封装项目组（NEPP）有效负责航天元器件的技术研究以及任务实施。美国不仅关注航天元器件的很多方面，而且注意把有限资源分配到关键元器件的研发。在2005年NEPP基金的分配表中，14%用于FPGA的改进，12%用于存储器的改进。在2006年，美国政府授予洛克希德?马丁公司价值约150万美元的合同来实施一项航天项目，名为“宇航用高运行温度中波红外焦平面阵列”计划，分3个阶段，历史36个月，非常主要关键元器件的研发。

在美国，除了由NASA统一领导和保障元器件的质量与可靠性，美国还形成了相对完善的航天工业管理体制。美国总统和国会为方针政策决策层，由总统负责航天、导弹工业发展的方针政策和战略决策，而国会进行相关管理的立法工作，以监督有关部门的管理工作，并以预算拨款和政策对航天、导弹工业来宏观调控。NASA为计划层，国防部是军用航天和导弹的主管部门。

美国航天元器件的发展，除了离不开国家和政府的高度重视，还归功于美国强大的工业水平。美国非常重视国家安全基石的原材料设计、生产、制作以及测试等基础能力的建设。最近，美国针对航天工程的巨大需求，大力推进先进制造技术，并在快速响应制造、精密制造以及特种加工等技术领域取得了重大进展。

1.2　国内航天元器件发展现状

我国对于航天关键元器件的发展尤为重视。我们对“航天关键元器件”的判定条件是[2]：①对航天工程功能、性能、可靠性和环境适应性起决定作用且可替代性差；②元器件或其技术不易获取。可获得性差，满足其一即是航天关键元器件。

依据上述两条判据，通过对一些航天重点型号所用关键元器件的整理，航天关键元器件主要有运算放大器、A／D(模拟／数字)和D／A转换器、电压调整器等集成器件、大规模FPGA、DSP(数字信号处理器)、高性能CPU(中央处理器)等单片集成芯片，以及长寿命、高可靠的空间用固态放大器、行波管放大器等。

我国航天关键元器件中的大部分都是依靠从国外进口。在航天事业发展初期，火箭上的绝大部分器件采购的是国产元器件，少部分是由航天内部研制，如弹载计算机、接插件等。后来，随着航天事业的不断发展，进口关键元器件比例越来越大。在20世纪90年代后期至本世纪初，在我国研制的设计工作寿命为15年的卫星中，采用国产元器件的数量约占总数的85％，但关键元器件，如存储器、FPGA、等基本依赖进口，此时，航天元器件严重依赖进口的问题进一步凸显出来[3]。

航天关键元器件如果大量采用国外引进元器件，必将导致航天工程项目核心技术指标、进度以及建设成本等受制于人。并且，一些进口的关键元器件在使用过程中发生失效，但国内无法分析，往往需要送往国外分析，这就使得归零的周期和协调难度大大增加。比如在载人航天工程两个型号中，部分DC／DC电源模块是从国外某公司进口的产品，但其产品出现失效至今，两型号中仍各有一只未得到国外的失效分析结果。

由此可见，要想实现航天技术的可持续发展，减小进口元器件带来的安全隐患，改善航天关键元器件不断受制于人的局面，积极推进航天关键元器件的自主研发是当务之急。

2　航天元器件的可靠性采购

2.1　元器件降额采购准则

降额设计是航天工程可靠性设计的重要方面，也是元器件采购中需要执行的重要准则。在电子设备的设计准则中，通常都对器件的降额使用做出了明确的规定。我国参照的元器件降额标准GJB／Z 35—93《元器件降额准则》[4](以下简称《准则》)不仅是电子设备可靠性设计的重要准则，而且是电子设备设计方案可靠性评估的主要依据，在工程项目中得到了广泛的应用。但是随着元器件的快速发展，该标准在应用中也出现了一些需要注意的问题，主要表现在以下几个方面：①部分元器件的降额准则不够详细。在该准则编制时，对部分元器件的认识不足，没能按降额等级给出对应降额量值以及降额曲线。然而20年来，随着元器件的广泛应用，积累了一定的应用数据及元器件主要失效模式的研究成果，从而对元器件有了较为深入的了解，已为确定元器件在不同降额等级下的降额量值并给出详细的应力计算方法和降额曲线奠定了基础。②缺少新材料电子元器件的降额准则。在元器件的发展中，各种新材料不断的应用，从而改善了电子元器件的工作性能。但是对于新材料元器件，准则中给出的降额量值也需要作对应的调整。③采用新结构的元器件降额准则也需要调整。修正并补充采用新结构电子元器件的降额准则，将对相关电子设备可靠性设计工作提供了可靠指导。

2.2　常见可靠性筛选方法

可靠性筛选，是一种剔除由于元器件制造工艺形成潜在缺陷的前期失效产品的技术，已经广泛应用于各类电子产品的研究和生产中。筛选的主要功能在于通过对电子产品的100%非破坏性的筛选试验，从而剔除具有潜在缺陷的前期失效产品，使产品度过浴盆曲线的前期失效阶段。因此在元器件产品的整个寿命周期，必须采取主动的工艺手段，对电子产品施加适当的应力，使其潜在的缺陷被激发，潜在隐患提前暴露，以提高产品的质量。目前常规所用筛选方法有下面几种[5]：

①检查筛选。镜检筛选和目检筛选是集成电路的重要筛选方法，简单高效，对检查电子芯片外表的各种缺陷，观察内部的焊接、引线键合、封装的缺陷等非常有效。镜检主要包括光学、声学以及电子扫描显微镜，另外还有X射线以及红外射线显微镜等检查筛选技术。

②功率老化筛选。功率老化筛选是对产品施加外部的过电应力，以促使前期失效器件潜在的缺陷暴露从而被剔除，有效地去除元件生产中产生的工艺缺陷以及金属化膜过薄、划伤等。

③密封筛选。密封性筛选是用来检查芯片的封装残留气氛以及密封不良而渗透进去的水汽，具体可以分为浸液检漏筛选、气泡筛选、放射性筛选和氦质谱仪检漏筛选等。

④环境的应力筛选。环境的应力筛选是对产品施加比较合理的环境应力，将其内部的潜在缺陷进行加速变成故障，然后通过检验发现并排除的过程。目前为止，环境的应力筛选是国内外使用最广泛，并且最有效的一种筛选方法。

3　可持续发展的元器件管理设想

3.1　立足急需元器件的国产化

日本、欧洲等航天大国在实现航天关键元器件的自主发展过程中，都会结合本国国情，有选择、有重点、有策略地发展。从前面对我国航天关键元器件发展现状分析来看，我国目前航天元器件涉及的产品品种较多，如果要想实现自主研发，必须有重点、有策略发展。目前，SoC(片上系统)技术可以把一个单板系统或者整个控制系统的全部功能在一块芯片上实现，大大减小系统的体积重量，提高了产品的功能密度、系统性能以及系统可控度，是航天工程高性能和小型化需求的有效途径。我国也可以参考日本SOI—ASIC器件的发展经验，选择SoC为突破口，集中资源对SoC重点投入，进行重点研发。

3.2　统一受控的元器件供应途径

电子技术的快速发展，对元器件的发展产生了很大影响，其中民用器件的市场份额和效益大增，而军用、航天等可靠性高的元器件的市场份额则大幅下降，已由以前的25％降到不足l％，并且有继续下降的趋势。由于航天元器件的特殊应用特点和任务使命，确保其稳定的供应有很大难度，因此，不能仅仅依靠市场调节行为，必须要在国家层面上来解决相关资源的配置并进行统筹管理，建立起国家级资源配置平台，对航天工程有着重要影响的一些元器件项目进行重点的投资攻关，确保其稳定供应。

在这方面，美国为我们提供了学习的经验，如美国建立了统一受控的供应途径，如：①NASA为了保障航天元器件的稳定供应，建立了航天元器件资源平台NPSL(NASA Parts Select List)。NPSL是政府建立的供应线，NASA将其看作为国家必须控制资源，其从应用、研发以及技术支撑全面控制。NPSL也是NASA航天元器件产品的规范体系，NPSL共有2000多页，内容涵盖元器件型号的规格、技术性能、厂商、规范依据、预定的应用等级要求等。NPSL由NASA的NEPAG组织进行管理控制，对于选择列入NPSL的航天元器件必须经过NEPAG的审查评估。不仅如此，NASA还建立了两个核心的CSL，为航天元器件的供应提供保障。②为充分利用各个成员国的有效资源，提供行业互认标准，美国建立了统一的ESA元器件选择目录(EPPL)。它是ESA航天元器件的资源平台，可以引导用户选择并采用能够覆盖绝大多数设计的有限元器件类型，有效减少重复，实现品种的压缩，从而通过器件数量的增加来降低成本以及改善系统的可靠性。经ESA鉴定合格的元器件已进入NASA的NPSL、JAXA的QPL和QML。

因此，建立统一受控的元器件供应途径，可以保障关键元器件的稳定供应，并增加系统可靠性。

3.3　积极推行元器件的标准化

目前，NASA、ESA、JAXA已经制定了航天元器件标准体系和配套的标准，能够用来技术成果的固化和传递。通过标准来总结经验、提高安全可靠性、控制问题的重复发生、加强风险管理能力、促进技术发展水平，满足支撑航天项目的需求。由此可以看出，对于工程师以及技术人员来说，标准规范在工程项目设计、研制和生产等方面都是非常重要和关键的技术资源。

NASA的航天元器件标准体系充分的利用了其政府标准和国家军用MIL标准，通过贯彻执行各类元器件的产品规范、标准及其它工程文件手册，支持了元器件的设计、选用、生产、检验、应用、失效分析等各个环节的严格控制。产品规范是NASA标准的主体，只有据此进行质量认证的元器件产品才可以成为NPPL的主要备选对象。NASA还充分总结了工程应用经验，形成了大量的、有借鉴价值的工程实践以供参考，这样也形成了以规范标准为基础和手段，具有结构清晰、内容规范可控、保障完善等特点的应用质量体系。

3.4　库存元器件的有效管理和使用

在对元器件、原材料选型后就进入采购周期阶段，并按合同要求节点到货后，进行复验以及二次筛选，合格以后取回入所，入所质量的控制至关重要，比如，对功率模块、霍尔器件、电感和磁环等有特殊应用要求的元器件，设计师必须拟制检验要求以及技术协议。对元器件、原材料的使用情况、物理尺寸、无害的电性能实验测试做出详细的描述，质量师据此检验要求来完成基本的入所质量检验。元器件、原材料在入库之前，设计师依据课题型号编写相关元器件的配套表，把元器件的名称、规格型号、批次、印制板的代号、数量、封装形式、质量等级、生产厂家全部写清楚归档。在使用时，依据元器件配套表将元器件以及合格证领出，对元器件进行静电防护、包装、运输等，将领出的元器件入到本单位元器件库备用。

在元器件库存管理中，还会遇到超过有效期问题。超过有效期贮存期的航天元器件，应当先进行超期复验。在元器件超期复验中进行失效分析，发现功能已经失效或者不合格率(PDA)超差(适用时)，必须对失效件进行失效分析，失效分析的管理按QJ3065.5和相应管理文件的规格执行。若失效分析结论为批次性问题，则整批元器件不能用于项目型号。

另外，元器件在装机使用前还要进行必要的质量控制，以满足可靠性需要。根据系统对元器件的可靠性需要，剔除元器件的早期失效和潜在缺陷，开展元器件质量控制工作。

3.5　政府企业质量控制多重把关

元器件质量保障是高技术的系统工程研制部门经常采用的一种先进有效的质量管理方法，也是航天产品可靠保证的重要领域之一。根据对美国国防部、NASA、ESA的航天元器件质量保证工作的发展现状研究发现，航天型号对使用的元器件的质量和可靠性要求越来越高，但我国与国际水平的差距却在不断地拉大，与航天需求间的矛盾不断加剧。未来，必须改变发展思路，管理协调、机制创新，不仅要在元器件的采购、筛选、检测和使用过程中，加强质量保证控制，确保元器件的使用质量，还需要国家高层在战略层面上采取一些特殊举措，建立自主可控的关键航天元器件产品保障体系，以保证我国航天工程协调、可持续地发展。

4　结束语

航天元器件的可靠性是航天工程的重要方面，在国内航天元器件发展管理还不完善的情况下，必须积极借鉴国外航天大国的经验，做好可靠性采购，并立足国产化，积极推行有效的管理经验，严把质量关，实现我国航天元器件的可持续发展，确保我国航天工程的蓬勃发展。

参考文献

［1］桑娜,王敬贤.国外航天元器件发展经验简析[J].航天元器件,2010(4)：28-31.

［2］姚莉,王敬贤,蔡娜.国内外航天关键元器件发展初探[J].航天标准化,2013(1)：26-29.

［3］方怡.元器件国产化应用管理的探讨[J].质量与可靠性,2013(4)：46-49.

篇（6）

1 电器电子元器件的特征

电子元器件是元件和器件的总称。电子元件指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以也称无源电器。电子器件是指在工厂生产加工时改变分子成分的成品。如晶体管、电子管、集成电路。因为它本身能产生电子，它对电压、电流有控制和变换作用，所以也称有源电器。而电子元器件的损坏，一般很难凭眼睛观察发现，一般都必须借助检测仪器才能判断发现，（除明显的损坏，烧坏外）这就给检测人员提出了更高的要求，检测人员必须对各种元器件的特性及特点有一定的认识和了解，在检测过程中，对于电路故障的检测必须提高检测的效率，防止各种损坏。

2 电器电子元器件的主要故障

电器电子元器件在使用过程中自然损耗最常见的有接点开路，例如器件间接触不良、线路中的导线折断，插拨端口断开等等，一般我们把电子元器件的故障归结为软件故障，电子元器件损坏和电路接点开路三种故障。其中，电器设备中最多的元件是电阻，常见的电阻类型有金属膜电阻、保险电阻、碳膜电阻、线绕电阻等，但其并非是损坏率最高的部件，电阻值其变大或变小的情况非常少见，最常见的损坏是开路。在家用电器中用量大且故障率高的设备有电解电容，电解电容主要出现的故障有：① 漏电（包括严重漏电和轻微漏电）；② 电容容量变小或完全失去容量。另外损坏频率较高的还有集成电路板，集成电路板是电器的母板，功能强大，内部电路结构非常复杂，任何一点细微的损坏都能导致电器无法正常使用，主要出现的故障有：① 开路或PN结击穿主要是二、三极管的损坏，其中以击穿短路居多。② 散热性不强，热稳定性差甚至导致彻底损坏，如彻底损坏，可将其更换，把坏的与正常同型号的电路用万用表对比去检测引脚间正、反电阻的异常就能排查出其中个别引脚电阻间的异常。③ 用万用表R×1k测，PN各项测量值均正常，开机后不能正常工作，只检测出PN结的特性变差，而用R×1或R×10低量程档测，PN结正向阻值就会发现比正常值大。④ 开机时正常，但热稳定性明显变差，工作一段时间后，发生软击穿。电源变压器短路性故障的综合检测判别，将万用表置R×10或R×1档（用R×10档，不明显时再用R×1档）在路测二、三极管的反向电阻和PN结正，测量二、三极管可用指针万用表在路测量，较准确的方法是能测量正常值（正向电阻不太大），正向值里反向电阻足够大，这些二、三极管电阻大多在几百、几千欧，该测量值表明该PN结正常，用万用表低阻值班档在路测量时，可以基本忽略电阻对PN结电阻的影响，如还有值得怀疑的地方，即焊下后再测量。通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发热就越严重。发热严重和次级绕组输出电压失常是电源变压器发生短路性故障的主要症状。

3 电器电子元器件的检测方法

3.1 固定电阻器的检测

想要测出实际的电阻值在一般情况下，可将万用表两表笔（不分正负）分别与电阻的两端引脚相接来测量，使用万用表检测10pF以下的小电容，而万用表只能定性的检查内部短路或击穿现象和其是否有漏电现象。为了提高测量精度，家电应该根据欧姆采用中间一段分度来计量，电阻标值来选择相适应的量程。以及非线性的刻度关系，所测量值较为精细，在全指针20％～80％弧度内选择中段位置为佳。

3.2 水泥电阻的检测

普通固定电阻测量可用万用表进行检测，在测量过程中检测方法及注意事项，水泥电阻也与其相同。

3.3 熔断电阻器的检测

熔断电阻器，是一种具有电阻器和熔断器双重作用的特殊元件，具有电阻器和熔断器的双重功能，是用于电路过流的保护器件，若熔段电阻器中电流超过额定的倍数，负荷过重，就会出现发面发黑或烧焦的现象，若其表面没有任何熔烧的痕迹，则表明电阻中的电流没有超过额定的电压负荷或等于或稿大于电压负荷的熔断值，在其测量过程中可以通过观察其阻值，在使用万用表测量时，若电阻器已损坏或失效，则测量值为无穷大。可将熔断电阻器一端从电路上焊下，不宜再拿来使用的电阻器，一般在测量时与标称值相差较大，检测时还应该注意，在世界上熔断电阻检测中也会存在少数被击穿短路的现象出现。

3.4 电位器的检测

选用万用表电阻档的适当量程，测量时，将两表笔分别接在电位器两个固定引脚焊片之间，若电位器已损坏或已开路，则在测量电位器电阻时，所测得阻值会与标称阻值相距较大，或为较标称阻值大或直接为无穷大。若电位器只是存在接解不良的状况，在测量阻值的旋转过程中，表针会有跳动现象。将两表笔分别接电位器中心头与两个固定端中的任一端，慢慢转动电位器手柄，使其从一个极端位置旋转至另一个极端位置，而正常的电位器，万用表针指示的电阻值应从标称阻值（或0Ω）连续变化至0Ω（或标称阻值）。

3.5 正温度系数热敏电阻（PTC）的检测

热敏电阻的一种正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻，正温度系数热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增加，温度越高，电阻值越大。用万用表测两引脚的实际阻值和标称值，将两值对比，二者相差在±2Ω内即为正常，若相距大则表明其热敏电阻性能不好或者存在损坏。除了常温检测还可以进行加温检测，是在常温检测的基础之上进行的，注意不要使热源与PTC热敏电阻靠得过近或直接接触热敏电阻，若将其加热后，各项阻值都无变化，则说明其性能损坏或变劣，为防止将其长期烫坏，不可再继续使用。

3.6 负温度系数热敏电阻（NTC）的检测

负温度系数热敏电阻（NTC）是以锰、钴、镍等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的，想要测试出RT的实际值，在选择万用表测量NTC标称值时应该选择合适的电阻档，而所谓的RT是生产厂家在25℃衡温下所测试出来的，所以在测试RT时，我们应该尽量选择与这个温度相接近的温度，这样也保证其测量结果的精确可信度，为了不引起电流热效应的误差，在测量功率的选择上不要超过规定功率，但因NTC热敏电阻对温度很敏感，测试时，要注意与热敏电阻体的接触，不要用手去捏，否则人体的温度容易对测试产生不利影响，从而影响其准确度，估测温度系数αt：要计算法时首先用温度计测量出热敏电阻RT表面的平均温度T2，在T1温度下测量出电阻值RT1，再用电烙铁作用其中的热源，靠近热敏电阻RT，测出RT2。

3.7 压敏电阻（氧化锌避雷器）的检测

选择用万用表的R×1k挡测量，将两表笔来测量两引脚之间的正、反向绝缘电阻，如果测量出来的结果中电阴很小，说明压敏电阻已经损坏，不能正常使用。如果测量结果均为无穷大，说明其使用正常，否则，说明漏电流大。

3.8 光敏电阻的检测

生产商会根据光敏电阻的对于其光线的敏感波段使用适合的光源来检测其敏感效果并且做出敏感性能的分类。敏感度高的其电阻值比较小，敏感度低的电阻值比较大。将光敏电阻完全置入黑暗环境中（将光敏电阻装入光通路组件，不通电即为完全黑暗），使用万用表测试光敏引脚输出端，光敏电阻的暗电阻R值即可得到。在测量时，万用表的指针基本保持不动，且其阻值又接近无穷大，则说明其电阻性能越好。如果光敏电阻已经烧穿或损坏了，则此测量值会极小或接近于零。越好的光敏电阻，只要将光源对准电阻的透光窗口，就能观察到万用表指针大幅度摆动。不能继续使用的情况还包括光敏电阻内部开路损坏，则其测量值很大甚至无穷大。

参考文献：

[1]范小娟，电器电阻的检测方法[J].计算机工程应用技术，2011.12.

[2]王锋，试论当前家用电器检测的局限性[J].科技传播，2010.12.

篇（7）

1．国外汽车用基础电子元器件发展现状

（1）传感器

汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息“捕获者”，是其关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。世界各国对车用传感器的研究开发、提高性价比都非常重视。“没有传感器技术就没有现代汽车”的观点已被世界所公认。汽车电子化越发达，自动化程度越高，对传感器依赖性就越大。

目前，一辆普通家用轿车上大约安装几十只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达200余只。据市场研究机构StrategyAnalytics2006年初的报告，2005年全球汽车传感器市场已达到90.5亿美元，在2006年达到101亿美元，预计到2012年汽车传感器销售额达158亿美元。传感器在汽车上主要应用在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统。主要有温度

传感器、压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。

加速度、振动、速度传感器是汽车运动测量中的三种主要传感器，自2000年来一直保持稳定而强劲的增长势头。目前，世界生产这三种传感器的大型企业有30几家，其中前5名公司占据了31.3的市场份额。例如Endevco占13.6，WilcoxaResearch占9.1，摩托罗拉占4.2，IMI占3.0，AnalogDevices占1.4。

西方发达国家排放法规对尾气排放量日益严格的要求，推动了汽车用氧传感器的开发与生产。目前，已实用的汽车氧传感器有氧化锗氧传感器、二氧化钛氧传感器等几种。

智能传感器的迅速发展将汽车的安全性能提高到一个前所未有的高度。从目前发展来看，正在逐渐开始被导入高档轿车的智能传感器系统有以下

几种：酒精检测MEMS系统，如意法半导体的新型信号处理电路集成酒精传感器，自动雨刷系统，电子式自动照明系统，胎压监测系统，安全气囊触发系统，如飞思卡尔推出的卫星加速度传感器。

（2）控制器（ECU）

车用控制器以微控制器（MCU）为核心，还包括前置的A/D转换器、数字信号缓冲器以及放大器等。当前ECU的发展总趋势是从单系统向多系统集中控制过渡。随着通信、连接、计算机技术与汽车的日益融合，MCU在汽车中应用的数量越来越多。过去几年里，平均一部汽车大约会用到20个MCU，而现在汽车中使用的MCU数量已达40～60个，部分高档轿车MCU数量已经达到上百个。

2004年，全球汽车半导体的收入是160亿美元，其中汽车MCU的销售收入就占到34，数年内这一比例继续保持。

MCU是汽车电子中的核心部件，由于它在汽车电子中实现的功能呈现多样性，从简单的车灯控制到复杂的发动机控制、汽车远程通信等，因此高、中、低端MCU在汽车中都可以发挥作用，可以共存于一个系统中。

通过各类MCU销售收入所占百分比的变化可以看出，未来几年高、中、低端MCU在汽车中的应用格局与现在差别不大。总体上呈现出中档MCU所占份额有所下降，而高、低端MCU不断对中档MCU进行挤压。在应用方面来看，未来8位MCU的应用集中在中、低端，32位MCU的应用集中在高端。

（3）执行器

执行器是用来精确无误地执行电子控制器发出的命令信号。目前汽车用机电式执行器类型很多，如电磁阀、压电元件、点火电子组件、继电器、热电耦等。其中继电器的发展最为活跃。它是仅次于传感器在汽车上应用最多的汽车电子元器件之一。

汽车继电器主要有机电式电磁继电器、电子混合式继电器、热保护继电器、延时继电器等几大类。统计数据显示，2006年全球继电器销售额为42.2亿美元，其中汽车继电器销售额为8.5亿美元，占20.1。预计2007年全球继电器销售额将达44亿美元，其中汽车继电器销售额为8.9亿美元，增幅4.71。当前国外汽车继电器的生产量以泰科为龙头，接下来有OMRON、松下、安电、富士通等公司。

2．国内汽车用基础电子元器件发展现状

（1）传感器

和国外传感器产业相比，国内汽车传感器尚未形成独立的产业，自20世纪80年代以来，国内汽车行业引进国外的先进技术及与之相配套的传感器生产技术，基本满足了国内小批量、低水平车型的配套需求。目前国内现有最高水平的汽车传感器产品比国外同类产品落后10多年，每年要进口50万套以上的高性能汽车传感器。

总体上讲，国内汽车传感器行业有以下特点：品种少，生产厂家分散，各厂产品品种单一，不配套；性能较落后，基本上还是采用国外60～70年代的技术；抗干扰性差；缺少核心传感器等。国内部分企业采用与国外进行合资经营的方式，消化吸收国外先进的传感器技术，使产品升级换代，逐步发展壮大，但绝大多数企业还只是处于配套生产的状态，利润薄、产品单一、产品质量和技术水平低下。

（2）控制器

我国近年来在车身控制器方面取得了很大的发展，中国车身控制系统的增幅仅次于车载信息通信系统的增幅。但是，由于我国缺乏高端MCU应用（如汽车动力和ABS等方面）的开发经验且中国汽车电子应用多受成本抑制，导致中国汽车电子市场低端MCU占据主导地位。

（3）执行器

在众多执行器产品中，汽车继电器在我国也得到了迅猛发展。目前我国境内有293家继电器生产企业，其中约有一半生产汽车继电器。中国电子元件行业协会控制继电器分会（CCRIA）公布的数据显示，2005年我国汽车继电器总产量为4.5亿个，2006年增长到5.4亿个，而到2007年则会升至6.48亿个。

国内汽车继电器在产品的设计水平上与国外厂商相当，但在材料应用及工艺技术水平上存在较大差距。国外汽车继电器基本上是自动化或半自动化生产线生产，而国内除厦门宏发等极少数几家能够实现自动化或半自动化生产以外，其余大多为手工操作，处在多品种、小批量、质量难以控制的生产状况。

目前我国已成为世界第三大汽车生产国，全球主要汽车厂商均已在我国投资建厂。迫于成本压力，大多数汽车厂商正在逐步推进进口零部件的国产化，这给我国汽车继电器企业的发展带来了巨大的机遇，但同时也使得竞争形势变得日益严峻。

首先，整车厂采购成本的日益降低使得继电器厂商利润空间越来越少。由于整车销售利润率的不断降低及持续的价格战，降低成本，特别是降低采购成本成为国内所有汽车厂家的首要选择。目前国内众多汽车厂商已在尽全力降低成本，并计划逐步替换进口汽车继电器产品。这给国内汽车继电器生产商带来机会的同时，也使得国内市场竞争变得更为激烈。

其次，国际汽车继电器厂商来中国争取市场和利润，使得竞争日趋激烈。目前众多跨国汽车继电器厂商看中我国巨大的市场前景，纷纷在中国投资建厂，通过压缩生产成本来降低市场价格，同时他们还将国外运作成熟、技术先进的配套体系带到了中国。以“国际品牌”加“中国价格”来应对国内继电器厂家。这些都给国内汽车继电器市场带来了无形的压力。

全球特别是中国汽车继电器市场容量非常可观，发展前景巨大，这些都给我国民族汽车继电器企业的发展带来了巨大的机遇。但与此同时，汽车国产化趋势以及日益增加的内外竞争压力也使得激烈的市场竞争变得不可避免。因此，我国民族汽车继电器企业迫切需要加大高新技术产品的开发力度，提升产品质量，降低间接成本，迅速积累和提高在汽车行业的经验，不断提升自身的品牌价值，在新的形势下创建汽车继电器行业的民族品牌。

汽车用基础电子元器件发展趋势

1．传感器

未来的汽车传感器技术将朝着微型化、多功能化、集成化和智能化方向发展。20世纪末期，MEMS技术的发展已使微型传感器提高到了一个新的水平。由于MEMS微型传感器在降低汽车电子系统成本及提高其性能方面的优势，它们已开始逐步取代基于传统机电技术的传感器。MEMS传感器将成为世界汽车电子的重要构成部分，采用MEMS传感器代替部分传统汽车传感器和电子系统的发展趋势正向更广范围发展。多功能化是指一个传感器可实现多个不同种类多个参数的检测；集成化是指利用IC制造技术和精细加工技术制作IC式传感器；智能化是指传感器与大规模集成电路相结合，带有CPU，具有智能作用，以减少ECU的复杂程度，减少其体积，并降低成本。

随着微电子技术的发展和电子控制系统在汽车上的应用迅速增加，汽车传感器市场需求将保持高速增长，以MEMS技术为基础的微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将逐步取代传统的传感器，成为汽车传感器的主流。

2．控制器

未来控制器的发展趋势将是进一步的集成化，这一趋势在控制器的本身及其核心MCU上得到了充分的体现，具体而言有以下3个方面：

（1）控制器与车内网络的集成和结合度将进一步提高。例如将MCU、功率驱动、电压调节和LIN物理层接口集成为一体构成单芯片LIN子节点是目前车身电子控制器的主要发展趋势。

（2）MCU的集成度进一步提高。

（3）FlashMCU将成为汽车MCU的主流。

3．执行器

由于汽车电子品种越来越多，功能越复杂化，对汽车执行器的要求也就越高。从汽车执行器的发展来讲，总体上向小型化、大电流、低功耗、高灵敏、高可靠、功能化、低成本、轻量化的方向发展。

就执行器中最重要的一个门类继电器而言，它的技术发展趋势主要体现在以下三个方面：

（1）智能化组合继电器日渐流行

组合式继电器将传统的开关继电器与微电子技术、计算机技术、信息技术相结合，成为汽车继电器的最新研发方向之一。在汽车故障诊断系统、自动检测系统、报警系统中都会用到不同功能的组合继电器。

（2）42V汽车继电器发展迅速

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中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0087-01

在进行数字电路设计和生产过程中一定要进行电路的故障诊断，这样对于芯片模板上出现的缺陷可以及时修复，开始建立故障冗余系统；可以有效的改进生产工艺，更好的分析故障检测方法，进而使芯片的产量、质量和可靠性都得到提升。传统数字电路的故障诊断常常用常规仪表及传统的人工进行分析的，所以在诊断定位上就会难度增加、周期变长，导致设计和生产数字电路的速度严重降低。所以，设计数字电路故障诊断系统，可以有效地提升当下数字电路故障诊断的效率。

1 讨论故障产生的主要原因

1.1 数字电路的故障

数字电路故障就是在设计和生产过程中出现接触不良、电器元件损坏等原因，造成导线短路、假焊、虚焊等现象，就会出现电路逻辑功能的错误，发生电路故障[1]。以组合逻辑电路而言，必须按照真值表的要求来进行工作，否则就是电路出现了故障；而就时序逻辑电路来说，必须按照时序的状态转换图就行工作，否则就是电路出现了故障。

1.2 故障主要原因的产生

（1）元器件参数的改变。由于电子元器件随着不断地使用，就会导致老化和参数性能下降，有的是在温度变化时改变了参数性能。（2）信号线故障。在电路板电路受到外界影响时，信号线就会损坏出现短路和断路。（3）电路元器件出现不良接触。这种问题是最常见的，在工作中如果发生虚焊或者焊点被氧化，就会导致电路板故障的发生。（4）不健全的工作环境。一旦工作环境达不到设备所要求时，如湿度、温度及电磁环境等，无法实现设备的正常工作。（5）超出使用期。就是在使用过程中超出期限，导致元器件的老化，降低了性能指标，所以就会增加设备的故障率[2]。

2 逻辑故障组成

逻辑故障包括永久故障和暂态故障。其中的永久故障就是故障出现之后，只有人为修复可以清除故障，除此之外故障会长久存在。包括很多的静态故障。例如固定电平故障、桥路故障、固定开路故障。而暂态故障也能叫做软故障，这种故障的发生是因为元器件自身或者是电路自身存在的容限非常小而导致电路不稳定。

3 数字电路故障测试的基本方法

3.1 故障的检测

（1）直观检测法。这种方法就是通过直观的观察来推断出故障出现的大体部位。我们在进行检测时可以咨询用户，就会知道出现了什么样的现象，这样就可以快速的进行检测省去了很多不必要的麻烦。我们可以在检测时直接观察设备是否出现元器件的破损，导线是否断开或者短接，或者其它设备出现什么状况，来检测出故障在什么地方。一旦电路电流或者电压过大时，在电路中的一些器件就会出现异味，我们通过嗅觉就会感知到在什么地方出现了故障。当一些电子元器件的外壳热度过高时，我们通过触摸就会找到这类损坏的元器件，从而发现电路产生的故障。最后我们可以直接的用专业的检测设备测试诊断电路，来检测出是否存在故障，如果存在给其进行定位。（2）顺序检测法。这种方法分为两种，其一就是由输入级开始逐渐向输出级进行检查，这就需要我们在输入端加入检测信号，开始以该信号为主逐渐向输出端进行检测，最终来找出电路所存在的故障[3]。其二就是由输出级开始逐渐向输入级进行检查，一旦出现信号不对的情况，就开始由故障级向一级检测，最终到发现正常信号截止。（3）比较法。在检查故障时，这也是一种常用的方法。想要快速的发现所存在的故障，通常的方法就是把故障电路重要的关键点测试参数和同类型电路在正常工作时所得到的检测值进行对比，最终检测出故障所在。（4）替代法。如果说有的时候我们在数字电路中很难找到出现的故障，这个时候我们就应该想到应用替代法测出数字电路中的故障。什么是替代法？简单地说，替代法就是我们将数字电路中的电子元器件替代掉，应用一些同等型号，但是在品质上却高于原有电路中出现的器件，之后换上这些高品质器件之后，来检查电路是否可以进行正常的工作。前提是我们在采用替代法进行实验来检测故障时，一定要在电路断电的时候换上各种元器件，用以保证安全。上述四种方法就是在检测数字电路故障时常用到的常规方法。

3.2 逻辑故障的检测

在数字电路中产生的逻辑故障中，我们可以建立起故障的模型，之后通过该模型研究算法，产生测试向量，完成故障的检测。这里我们就以在逻辑故障中出现的单固定故障为例。由于逻辑故障中存在着单固定故障，而这种故障模型是数字电路测试中使用最多的一种门级故障模型。这种故障可以含盖数字CMOS电路一半以上的制造故障。在测试这种故障时，首先我们应该建立故障模型，之后根据这种故障模型生成测试向量。在组合逻辑电路中，以早期提出的经典算法D算法为主，完成测试向量的自动生成。而在时序逻辑电路中，我们将以较为了解的门级时序电路的ATPG系统完成测试向量的覆盖率。之后我们通过不断地分析测试向量对故障的覆盖情况，从而来进一步的提高故障的覆盖率。最终实现单固定故障模型的完整建立，解决故障的检测工作[4]。之后再以此种模型来对多固定故障进行测试。最终实现逻辑故障的检测。

3.3 波形检测法

在脉冲电路当中，我们还可以用波形检测的方法对电路进行检测。首先在检测时选择一个良好的示波器，之后开始对电路各级在输出端所输出的波形进行检测，最后在示波器上面观察并记录出现的波形是否正常，最终来完成电路故障的测试。

4 结语

本文主要简单的介绍了数字电路出现的故障及故障检测方法。在电子电路发展的今天数字电路得到了飞速的发展。为了更好的使数字电路应用到现代电路中。对于可能出现的故障应及时的做出检测。更好的完善数字电路，使数字电路进一步发展，适应现代科技要求。

参考文献

[1]胡文君.设备故障诊断技术的现状与发展[J].后勤工程学院学报，2004（2）.

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中图分类号： F407 文献标识码： A

引言

实现产品的生产能够在无人条件下实现自动化作业一直是各个行业追求的目标，而电子信息技术以及机械电子技术的发展使得电气自动化日益延伸到生产的各个领域，也日益实现着这个目标。电气自动化作为一种提高生产效率、节省劳动力、改善劳动条件的重要手段，其普及程度已经成为衡量一个行业发展水平的重要尺度。而作要提高电气自动化的性能，其控制设备的可靠性就是一个不得不加以重视的问题。虽然我国自上世纪以来在电气自动化方面取得了一定的成就，电子产品的可靠性得到有效提高，然而电气自动化控制设备的可靠性现状依然有很大的进步空间。本文就将根据电气自动化控制设备可靠性的现状分析造成其可靠性降低的原因，并由此得出增强控制设备的可靠性的相关对策。

一、电气自动化控制设备的可靠性现状

（一）工作环境不稳定降低了控制设备的可靠性

通常电气设备需要面临各种各样的工作环境，无论是气候、地质、地貌等自然环境还是机械作用力、电气干扰等物理环境都是复杂多样的，这种不稳定的工作环境会影响到控制设备的可靠性。气候条件中的温度、湿度、气压、污染等都会通过作用于设备的升温、电气性能、结构运作等影响控制设备的性能。而机械作用力包括电气设备受到的冲击、震动等作用力使得控制设备出现损坏。电磁干扰也会对控制设备造成噪声、稳定性等方面的影响。总之，不稳定的工作环境提高了对电气自动化控制设备可靠性的要求。

（二）操作维护不当降低了控制设备的可靠性

不稳定的工作环境是造成控制设备的可靠性降低的自然原因，而操作维护不当则是降低其可靠性的人为原因。在进行电气化工作时，一些操作人员由于素质过低，没有完全掌握控制设备的原理，从而无法熟练正确地进行自动化操作，一些不当的操作行为也会对控制设备的性能造成损害。而在控制设备作业后期，由于缺乏及时的维护和保养，控制设备的性能很难得到可持续的维护，也就大大降低了设备的使用寿命。

（三）零部件质量低下降低了控制设备的使用寿命

控制设备是由许多元器件构成的，这些零部件的质量直接关系到控制设备的生命力。而我国目前的零部件生产厂家虽多，但质量良莠不齐，且大都规模较小，一方面由于缺乏相关质量监管体系，这些零部件的质量在进厂检查时存在巨大漏洞; 另一方面，为了生存，零部件厂家之间的压价竞争使得厂家将成本转移到质量上，这就严重影响了控制设备的可靠性，极大地降低了其使用寿命。

二、 提高电气自动化控制设备可靠性的重要意义

（一）可靠性是衡量设备质量的重要指标之一产品质量就是使产品能够实现其价值、满足明示要求的特征和特质。概括其特性 ，主要包括 ：性能、可靠性、经济性和安全性。由此可见，可靠性在产品质量中占有主导地位。只有可靠性高，发生故障的次数才会少 ，那么维修费用就少 ，相应的安全性也随之提高。因此 ，产品的可靠性是产品质量的核心 ，是生产厂家追求的目标。

（二）可靠性能够增强设备的市场竞争力

随着国家经济的高速发展 ，用户不仅要求产品性能好 ，更重要的是要求产品的可靠性水平高。只有那些具有高可靠性指标的产品 ，才能在日益激烈的竞争中得以取胜。随着电气自动化控制设备自动化程度、复杂度越来越高 ，可靠性技术已成为企业在竞争中获取市场份额的有力工具。

三、 电气自动化控制设备可靠性的测试方法

（一）可靠性的现场测试

该测试方法主要是在电气自动化控制设备运行的过程中进行控制 ，以检验其可靠性。进行测试时 ，需要认真、详细地记录各种数据、并对数据进行数理统计和计算、编制设备可靠性的具体指标 ，比较真实地评估设备运行的可靠性。该测试方法需要是测试设备相对较少 ，但是能够比较真实地反应设备的真实性能（真实工作环境之下的工作性能），而且测试成本比较低 ，不会设备工作连贯性产生不利的干扰。然而此种测试方法的缺点也需要我们注意 ，即易受外界条件干扰、易受受控条件限制、再现条件较差等。

（二）可靠性的试验室测试

该测试方法模拟了电气自动化控制设备的各种工作条件和工作环境，力求测试所需的外力影响与现场所受环境应力的相同。试验中需要记录试验时间、失效次数等数据，待测试完成之后进行统计分析 ，并根据统计分析的结果来编制设备的可靠性指标。此种测试方法具有如下优点 ；易控制试验条件、试验所得数据质量较高、试验结果允许再现等；但是其缺点也不容忽视 ，即测试成本巨大、试品数量较多、试验条件限制性较高等。所以，此种方法特别适用于批量生产的设备。

四、增强电气自动化控制设备的可靠性的策略

如前所述，工作环境的不稳定性、操作维护的不恰当以及元器件质量不合格等都是造成控制设备可靠性降低的原因，综合来看，要增强电气自动化控制设备的可靠性，就必须从提高元器件的质量、考虑环境因素、加强可靠性设计等入手。

（一）严格把关电子元器件质量，提高零部件选用准则

电子元器件的质量直接关系到控制设备的性能和使用寿命，严格把关电子元器件质量，提高零部件选用准则是增强控制设备可靠性的关键。首先要加强元器件的进厂质量检查，根据相关电路性能和质量要求设定元器件的选用标准，所有元器件必须经过性能筛查才能投入到生产中; 其次要加强对零部件厂家的把关，选择技术精良、价格合理、质量保障的生产厂家，并按合同规定好产品所需的品种、规格、型号、数量等相关内容。

（二）加强控室设备的散热、防潮等气候防护的设计

作为影响控制设备可靠性的重要自然因素，工作环境的不稳定并非不可控的，要提高控制设备的可靠性就要加强其对环境的防护设计，增强控制设备对环境的适应性。散热设计是控制设备的气候防护的一个重要方面，这是因为温度是影响电气设备工作性能的最重要因素，过度的升温会使得设备产生噪声增大、信号失真、运作不稳定等现象，做好散热设计可以通过增大器件外壳与散热器的接触面积并保持接触面的光滑，导热膏的使用也会有所帮助。潮湿环境是另一个影响控制设备工作性能的重要因素，过于潮湿的环境不仅会侵蚀电气设备，还会造成短路、漏电等现象，因而做好控制设备的防潮处理是十分重要的，这就需要加强设备的密封、灌封等工作。

（三）提高操作人员的素质，加强控制设备的后期养护

设备能否按照要正常运作以及是否及时维护和保养也是影响控制设备可靠性的重要方面，因而加强控制设备的后期养护也是十分重要的，而这就需要加强操作人员的队伍建设，提高设备操作人员的素质，一方面需要对操作人员进行岗前培训工作，加强其对设备操作的熟悉程度; 另一方面还要建立行之有效的工作责任制，实现工作绩效与工作表现挂钩，从而提高操作人员的责任意识，减少工作事故。

结束语

根据对电气自动化控制设备可靠性现状的分析，电子元器件的质量直接关系到控制设备的性能和使用寿命，而要提高控制设备的可靠性就要加强其对环境的防护设计，增强控制设备对环境的适应性，同时设备能否按照要正常运作以及是否及时维护和保养。因此，要增强电气自动化控制设备的可靠性就需要从三个方面入手: 严格把关电子元器件质量，提高零部件选用准则、加强控制设备的散热、防潮等气候防护的设计、提高操作人员的素质，加强控制设备的后期养护。

参考文献

[1]宋雪瑞 .电气自动化设备可靠性分析[J].吉林农业，2014, (9).

[2]徐海波，朱常兴 .电气自动化控制设备的可靠性研究分析[J].黑龙江科技信息，2011,(8).

篇（10）

关键词： 陕西；电子信息产业；价值链模块化；现状；战略

Key words: Shaanxi；electronic information industry；Value Chain Modularity；status；strategy

中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）21-0021-03

0 引言

20世纪90年代以来，随着电子、通信、计算机等信息技术的不断创新和发展，经济系统正沿着“规模经济分工经济模块化”的基本路径演进。模块化理念和方法逐渐被引入到企业的生产和管理中来，进而成为推动产业结构调整和升级的革命性力量。

在模块化的环境下，电子信息产业走在了最前面。在电子信息产业中，由于分工深化与专业化程度的提高，每个企业在全球的生产网络中只定位于一个模块，每个企业定位于专业化的领域，通过分工可以带来报酬递增。

所谓电子信息产业价值链模块化，即电子信息产业一体化的价值链结构逐渐裂变成若干独立的价值节点，通过各价值节点的横向集中、整合以及功能的增强，形成了多个相对独立运营的价值模块制造者以及若干模块规则设计与集成者的产业动态分化、整合过程[1]。

电子信息产业是陕西省国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业之一，在陕西省“十二五”新兴产业发展规划当中，电子信息产业被作为首选产业加以扶持和发展。从价值链模块化的视角研究陕西电子信息产业的发展有着重要的意义。

1 价值链模块化视角下陕西电子信息产业发展现状

陕西省电子信息产业经过军事电子工业发展，消费电子发展以及电子信息产品制造业、通讯业、软件业和信息服务业全面发展的三个完整的时期，已经形成了具有一定规模，链条较完整的产业，呈现出一定的特征。

1.1 规模效应初步形成，结构优势明显 陕西作为我国信息产业在西部的一个重要区域，电子信息产业竞争优势与规模效应初步形成。目前陕西省共有电子信息业企业1160余家，从业人员约19万人，2010年实现收入750亿元，是2005年的2.1倍，年均递增16.1%，其规模位居全国第16位，西部第2位。其中电子信息制造业预计实现收入350亿元，是2005年的1.76倍，年均递增11.9%；实现工业增加值90亿元，是2005年的1.93倍，年均递增14.1%，实现稳定增长；信息与软件服务业预计实现收入400亿元，是2005年的2.58倍，年均递增20.9%；出口创汇6.48万美元，年均增速为27.96%，实现快速增长[2]。

陕西电子信息产业结构优势十分明显，软件和基础元器件方面所占比重较大。从软硬件产业结构来看，软件产业占全国不到10%，而陕西的软件占全省近45%，与发达国家的产业结构更为相似；从整机和配套产业来看，全国整体上以组装加工为主，而陕西以元器件产业为主；从产业增加值率来看，全国电子信息产业增加值率为23%，而陕西为31%，高出全国8个百分点[3]。概括起来，陕西电子信息产业的规模效应已经初步形成，结构优势明显。

1.2 产品门类齐全，但发展不均衡 代表电子信息产业发展方向的产品主要有软件及软件服务业、卡通动漫产业、通讯、电脑、数字化家电、汽车电子、集成电路、新型材料、新型元器件、显示技术、节能技术、网络及网络服务等。