電子信息材料基礎(chǔ)

說明:僅供參考.試題結(jié)構(gòu)和類型簡答題（簡單回答）30x2.5分問答題（詳細(xì)回答）2x8分思考題（沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，與本課程相關(guān)度不高）例如:如何節(jié)約能源等.張老師授課部分約占三分之一,蘇老師授課部分約占三分之二.復(fù)習(xí)范圍［個(gè)人總結(jié)非官方］張懷武部分集成電路的發(fā)展展望目標(biāo):提高集成度，提高可靠性，提高運(yùn)行速度，降低功耗和成本努力方向:降低線寬，增大晶片直徑,提升設(shè)計(jì)技術(shù)芯片制造的縱向加工橫向加工,工藝流程/步驟橫向加工:圖形的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移（又稱為光刻，包括曝光，顯影，刻蝕等）縱向加工:薄膜的制備（制備途徑包括:蒸發(fā)，濺射，氧化,CVD等）摻雜（摻雜方法包括:熱擴(kuò)散，離子注入，中子嬗變等）典型的雙極集成電路工藝襯底制備->—次氧化->隱埋層光刻->隱埋層擴(kuò)散->外延淀積->熱氧化->隔離光刻->隔離擴(kuò)散->熱氧化->基區(qū)光刻->基區(qū)擴(kuò)散->再分布及氧化->發(fā)射區(qū)光刻->（背面摻金）->發(fā)射區(qū)擴(kuò)散->再分布及氧化->接觸孔光刻->鋁淀積->反刻鋁->鋁合金->淀積鈍化層->壓焊塊光刻->中測(cè)3.“自旋”自旋效應(yīng)（磁隨機(jī)有儲(chǔ)）自旋電子學(xué)?基于電子自旎效應(yīng)自旋電子學(xué)是利用載流子（電子與電子空穴）自旋傳導(dǎo)的電子學(xué)。以研究自旋極化輸運(yùn)特性及基于這些特性而設(shè)計(jì),開發(fā)新電子器件為主要內(nèi)容的學(xué)科.涉及自旋極化啟旋相關(guān)散射和隧穿啟旋積累和弛豫,電荷自旋-軌道-晶格間相互作用等強(qiáng)關(guān)聯(lián)和量子干涉效應(yīng).計(jì)算機(jī)硬盤一自旋閥效應(yīng)/MRAM芯片一自旋隧道效應(yīng)/自旋晶體管一自旋輸運(yùn)效應(yīng)微波鐵氧體器件的類型/種類類型:小型化微波鐵氧體器件（環(huán)行器,隔離器，移相器,開關(guān)），薄膜化微波鐵氧體器件,LTCC微波鐵氧體器件微波鐵氧體器件的種類:環(huán)形器，隔離器,移相器，開關(guān)等.結(jié)構(gòu)分類:體形器件，微帶器件,LTCC/LTCF薄膜器件LTCC的優(yōu)點(diǎn)高密度集成：器件尺寸更批量化制作：一致性及可靠性更高器件工作頻率更高、帶寬更寬、信號(hào)傳輸速率更大;可內(nèi)埋置與基板中;器件功能更為復(fù)雜、先進(jìn).復(fù)合雙性材料的優(yōu)點(diǎn)復(fù)合雙性材料具有較高的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，同時(shí)具有電容和電感兩種屬性，在既需要電容又需要電感的LC濾波器設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛,可以大大的減小器件的尺寸.但是該復(fù)合雙性材料僅適用于低頻情況，在高頻下應(yīng)用受到很大的限制.現(xiàn)在急需尋找中心頻率較高，帶寬較大的復(fù)合雙性材料.集成電子薄膜的概念將具有電、磁、聲、光、熱的信息功能材料通過固態(tài)薄膜的形式與襯底（金屬、氧化物、半導(dǎo)體、有機(jī)物）集成生長在一起的一種人工新材料.薄膜應(yīng)用壓控鐵電薄膜的應(yīng)用:可調(diào)微波器件（可變電容,介質(zhì)移相器）相控陣?yán)走_(dá)T/R組件，智能射頻前端,可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)的相位延遲和調(diào)頻元件.超導(dǎo)薄膜的應(yīng)用:射頻（RF）和微波通訊用的高頻電子學(xué)，極弱磁場探測(cè)用的超導(dǎo)量子干涉器件，以及用于高效輸電和用電系統(tǒng)的超導(dǎo)電線等.BST紅外薄膜的應(yīng)用:敏感元芯片，紅外探測(cè)器，氣體傳感器等.YIG薄膜的應(yīng)用:磁光領(lǐng)域（磁光開關(guān)，隔離器等），微波器件（環(huán)形器,延遲線，濾波器），靜磁表面濾波器,THz領(lǐng)域.鐵電薄膜的應(yīng)用:鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器（FRAM）,MEMS,微波器件等.功率電阻薄膜及應(yīng)用：阻抗匹配和系統(tǒng)保護(hù)的作用（功率負(fù)載、衰減器、功分器等）聲表波ZnO:移動(dòng)與無繩電話系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊及定位（GPS）系統(tǒng)、通訊偵察壓縮接收機(jī)、電子偵察用信道化接收機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)等體聲波AlN:制備易集成、寬帶、低損耗、承受大功率的小型化濾波器柔性應(yīng)變敏感薄膜：應(yīng)力/應(yīng)變傳感器、加速度傳感器等太陽能薄膜的應(yīng)用：柔性薄膜銅錮鎵硒太陽能電池關(guān)鍵技術(shù)，第三代薄膜太陽能電磁，全印制薄膜，新型熱電薄膜材料和器件.薄膜制備工藝和流程（磁控濺射,激光分子束外延等）射頻磁控濺射:電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞，電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片，氬離子在電場的作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子,成中性的靶材原子沉積在基片上成薄膜,二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場洛倫茲力的影響，被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)等離子體密度高二次電子在磁場的作用下圍繞靶面做圓周運(yùn)動(dòng)，該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長，在運(yùn)動(dòng)的過程中不斷與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材，經(jīng)過多次碰撞后電子的能力逐漸降低，擺脫磁力線的束縛，遠(yuǎn)離靶材,最終沉積在基板上.激光分子束外延:脈沖激光束通過一個(gè)光學(xué)窗口進(jìn)入真空系統(tǒng),入射到可旋轉(zhuǎn)的靶材表面.高能量密度脈沖激光將靶材局部氣化而產(chǎn)生激光焰,剝蝕的粒子獲得很高的動(dòng)能，達(dá)到可加熱的襯底表面形成薄膜.過程分為三個(gè)階段:（1）材料的剝離和激光焰的生成;（2）激光焰在工作氣體中的傳播;（3）剝蝕的粒子在襯底表面上形核成膜.化學(xué)氣相沉積：化學(xué)氣相沉積（Chemicalvapordeposition，簡稱CVD）是反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。熱阻/電子束/反應(yīng)蒸發(fā)：把待鍍膜的基片或工件置于真空室內(nèi)，通過對(duì)鍍膜材料加熱使其蒸發(fā)氣化而沉積與基體或工件表面并形成薄膜或涂層的工藝過程，稱為真空蒸發(fā)鍍膜，簡稱蒸發(fā)鍍膜或蒸鍍?；瘜W(xué)溶液沉積蘇樺部分存儲(chǔ)技術(shù)的分類磁性存儲(chǔ);光信息存儲(chǔ);磁光存儲(chǔ);半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù);有機(jī)信息存儲(chǔ);光子存儲(chǔ)提高磁存儲(chǔ)密度的方法為了提高磁記錄的密度，主要途徑是增大介質(zhì)的Hc/Br并降低介質(zhì)的厚度。但記錄后的輸出信號(hào)正比于Br，因此提高介質(zhì)矯頑力是關(guān)鍵發(fā)展階段磁記錄材料先后經(jīng)歷了氧化物磁粉（『Fe2O3）金屬合金磁粉（Fe-Co-Ni等合金磁粉）和金屬薄膜三個(gè)階段3.1磁頭在磁記錄過程中經(jīng)歷了幾個(gè)階段：體形磁頭-薄膜磁頭-磁阻磁頭-巨磁阻磁頭縱向/橫向磁記錄區(qū)別縱向磁化記錄-磁化方向與記錄介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向平行的記錄方式。如硬盤、軟盤、磁帶等。提高其存儲(chǔ)密度的方式主要是提高矯頑力和采用薄的存儲(chǔ)膜層。垂直磁記錄-磁化方向和記錄介質(zhì)的平面相垂直的記錄方式。它可徹底消除縱向磁記錄方式隨記錄單元縮小所產(chǎn)生的退磁場增大的效應(yīng)，因而更有利于記錄密度的提高。同時(shí)對(duì)薄膜厚度和矯頑力的要求可更寬松。但其對(duì)信號(hào)的讀出效率較差，要求磁頭必須距記錄介質(zhì)面很近。磁阻/巨磁阻效應(yīng)的概念GMR一自旋電子應(yīng)用巨磁阻效應(yīng)指的是，磁性材料的電阻率在有外磁場作用時(shí)較之無外磁場作用時(shí)存在巨大變化的現(xiàn)象，是一種量子力學(xué)效應(yīng).光存儲(chǔ)與磁存儲(chǔ)對(duì)比的優(yōu)缺點(diǎn)磁存儲(chǔ)可以擦寫，容量大,但是容易丟失數(shù)據(jù);光存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存取速度比較快，通用性好,保存壽命較長，質(zhì)量小，但是容量小，發(fā)熱量大，啟動(dòng)慢.與磁存儲(chǔ)技術(shù)相比，光盤存儲(chǔ)有以下優(yōu)勢(shì)：非接觸式讀/寫，光頭與光盤間有1~2mm距離，因此光盤可以自由更換；信息載噪比高，而且經(jīng)多次讀寫不降低；信息位的價(jià)格低；抗磁干擾。缺點(diǎn)：光盤驅(qū)動(dòng)器較貴，數(shù)據(jù)傳輸率較低，存儲(chǔ)密度較低。磁光存儲(chǔ)的原理磁光效應(yīng)-偏振光被磁性介質(zhì)反射或透射后，其偏振狀態(tài)發(fā)生改變，偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。由反射弓I起的偏振面旋轉(zhuǎn)稱為克爾效應(yīng)；由透射弓I起的偏振面旋轉(zhuǎn)稱為法拉第效應(yīng)。磁光存儲(chǔ)的寫入方式（不要求）-利用熱磁效應(yīng)改變微小區(qū)域的磁化矢量取向。磁光存儲(chǔ)薄膜的磁化矢量必須垂直于膜面。如果它的初始狀態(tài)排列規(guī)則，如磁化方向一致向下，當(dāng)經(jīng)光學(xué)物鏡聚焦的激光束瞬時(shí)作用于該薄膜的一點(diǎn)時(shí)，此點(diǎn)溫度急劇上升，超過薄膜的居里溫度后，自發(fā)磁化強(qiáng)度消失。激光終止后溫度下降，低于居里溫度后，磁矩逐漸長大，磁化方向?qū)⒑褪┘拥南Σ芳悠脠龇较蛞恢?。因?yàn)樵撈脠龅陀诒∧さ某C頑力，因此偏場不會(huì)改變其它記錄位的磁化矢量方向。磁光存儲(chǔ)即有光存儲(chǔ)的大容量及可自由插換的特點(diǎn)，又有磁存儲(chǔ)可擦寫和存取速度快的優(yōu)點(diǎn)。相變存儲(chǔ)的原理相變型光存儲(chǔ)介質(zhì)主要為Te（碲）和非Te基的半導(dǎo)體合金。它們的熔點(diǎn)較低并能快速實(shí)現(xiàn)晶態(tài)和非晶態(tài)的可逆轉(zhuǎn)變。兩種狀態(tài)對(duì)光有不同的發(fā)射率和透射率。但這種光存儲(chǔ)介質(zhì)多次讀寫后信噪比會(huì)下降。半導(dǎo)體存儲(chǔ)的應(yīng)用例子閃存FLASH,DRAM,SRAM等動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM),靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM),FLASH存儲(chǔ).PCM/FRAM/MRAM/RRAM的含義(中文英文全稱)鐵電存儲(chǔ)器(FRAM:FerroelectricRandomAccessMemory)磁存儲(chǔ)器(MRAM:MagnetoresistiveRandomAccessMemory)相變存儲(chǔ)器(PCM:PhaseChangeMemory)阻變存儲(chǔ)器(RRAM:ResistiveRandomAccessMemory)FRAM的存儲(chǔ)原理是利用鐵電晶體材料(如PZT,SBT,BLT等)的自發(fā)極化和在外界電場的作用下改變極化方向的特性來進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。MRAM主要是利用磁致電阻效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)高低兩種電阻狀態(tài)的轉(zhuǎn)換而達(dá)到二值存儲(chǔ)的目的。PCM它主要是利用硫化物(Chalcogenide)和硫化合金等材料的相變特性來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存的。RRAM它主要是利用某些薄膜材料在電激勵(lì)的作用下會(huì)出現(xiàn)不同電阻狀態(tài)(高、低阻態(tài))的轉(zhuǎn)變現(xiàn)象來進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)MRAM的核心技術(shù)/讀寫機(jī)制MRAM的核心技術(shù)主要包括三方面：其一是獲得高磁阻變化比值的磁性多層膜結(jié)構(gòu)；其二是盡量降低存儲(chǔ)位元的尺寸；其三是讀寫的構(gòu)架和方法合理實(shí)施。目前MRAM的讀寫機(jī)制主要有兩種，一種為1T1MTJ(oneTransistoroneMTJ)架構(gòu)，即一個(gè)記憶單元連接一個(gè)MOS管；一種為XPC(Cross-pointcell)構(gòu)架。RRAM的原理等RRAM全稱為“ResistiveRandomAccessMemory"，它主要是利用某些薄膜材料在電激勵(lì)的作用下會(huì)出現(xiàn)不同電阻狀態(tài)(高、低阻態(tài))的轉(zhuǎn)變現(xiàn)象來進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這和PRAM有相似的地方。但與相變存儲(chǔ)不同的是:PRAM采用相變材料，在電阻變化過程中材料的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化;而對(duì)RRAM來說，電阻變化過程中，施加的電場只影響材料的電子結(jié)構(gòu)，而晶體結(jié)構(gòu)通常不變。13磁性材料的分類/軟磁材料的分類從使用磁學(xué)觀點(diǎn)區(qū)分:抗磁性材料，順磁性材料，反鐵磁材料，鐵磁性材料和亞鐵磁性材料其他分類:軟磁，硬磁，旋磁，矩磁，壓磁.軟磁分為:金屬軟磁（硅鋼片，坡莫合金，磁導(dǎo)率大,Bs大，居里溫度高，電阻率?。?非晶/納米晶軟磁（Co基/Fe基等,同上，價(jià)格貴），鐵氧體軟磁（尖晶石系和六角晶系鐵氧體，磁導(dǎo)率和Bs不太高，居里溫度較低，電阻率高，價(jià)格較低，特別適合中高頻使用），鐵粉心軟磁（金屬軟磁與有機(jī)介質(zhì)復(fù)合，Bs大，電阻率高，不易飽和，磁導(dǎo)率不高，特別適合于差模扼流圈）.居里溫度的定義鐵氧體材料從亞鐵磁性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判誀顟B(tài)的臨界溫度,此時(shí)磁疇消失.物理本質(zhì):當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)時(shí),熱騷動(dòng)能達(dá)到足以破壞超交換作用，使離子磁矩處于混亂狀態(tài),Ms=0（飽和磁化強(qiáng)度）.起始磁導(dǎo)率等含義起始磁導(dǎo)率：如果材料從退磁狀態(tài)開始，受到對(duì)稱的交變磁場的反復(fù)磁化，當(dāng)這種交流磁場趨近于零時(shí)所得到磁導(dǎo)率.即日=-llim-1KH項(xiàng)H振幅磁導(dǎo)率：如果交變磁場的振幅較大，振幅B比振幅H所得到的磁導(dǎo)率.即旦=_!-a嶺H增量磁導(dǎo)率：有偏置場作用時(shí)的磁導(dǎo)率有效磁導(dǎo)率：磁芯開氣隙時(shí)的磁導(dǎo)率提高起始磁導(dǎo)率的途徑疇壁的可逆位移和磁疇矢量的可逆轉(zhuǎn)動(dòng)是影響起始磁導(dǎo)率的主要因素.提高起始磁導(dǎo)率的途徑:提高此材料的飽和磁化強(qiáng)度；降低磁晶各向異性常數(shù)和磁致伸縮系數(shù);減少雜質(zhì)的內(nèi)應(yīng)力四產(chǎn)KM2?D;i[K1+3Xc]p2/3改善微觀結(jié)構(gòu)（晶粒均勻,沒有氣孔和其他缺陷，沒有另相，晶粒內(nèi)部有很好的化學(xué)均勻性,材料織構(gòu)化）退磁場產(chǎn)生的條件退磁場:（以軟磁的退磁場情況討論）磁體在外磁場H中被磁化后，在磁體的表面將產(chǎn)生磁極，由于表面磁極，使磁體內(nèi)部存在與磁化強(qiáng)度M方向相反的一種磁場Hd，因?yàn)樗饻p退磁化的作用，故稱為退磁場。Hd的大小與磁體的形狀及磁極強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻的磁體，在磁化飽和的情況下，M與H夕卜一致，故Hd與H夕卜方向相反。實(shí)際作用于材料上的有效磁場為hH外"N.M產(chǎn)生條件：只有在存在有垂直于磁場分量的表面上，才能產(chǎn)生磁荷及退磁場，因此環(huán)形閉合磁芯不產(chǎn)生退磁場，而開隙的環(huán)形磁芯則有退磁場.18磁損耗分類/如何降低磁損耗磁損耗:磁性材料在磁化和反磁化的過程中有一部分能量不可逆的轉(zhuǎn)換為熱，所損耗的能量叫磁損耗.磁損耗包括渦流損耗、磁滯損耗以及其他磁弛豫或磁后效引起的剩余損耗。磁滯損耗:可通過降低材料剩磁Br和矯頑力Hc來降低。渦流損耗:可通過提高材料電阻率汲減小片狀材料厚度d來降低。剩余損耗:可通過①減小擴(kuò)散離子濃度，抑制離子擴(kuò)散的產(chǎn)生來降低，對(duì)于鐵氧體材料而言，則是盡量減小鐵氧體中Fe2+含量或生成；②在工藝和成分配制上進(jìn)行控制，使鐵氧體在應(yīng)用頻率和工作溫度范圍內(nèi)避開損耗最大值。變壓器的功能低功率線性變壓器：升降電流電壓；為電子電路提供阻抗匹配；實(shí)現(xiàn)電氣隔離。功率變壓器:同上，功率傳輸.低功率線型變壓器與功率變壓器的區(qū)別/特點(diǎn)低功率線型變壓器工作在弱磁場下，較寬的頻譜范圍內(nèi)，線性，功率變壓器，在功率,工作在點(diǎn)頻上,是非線性的.功率變壓器對(duì)鐵氧體磁芯的要求主要要求Bs大、居里溫度高、損耗低，具有較高磁導(dǎo)率。低頻選用硅鋼片，高頻選用功率鐵氧體材料。對(duì)功率鐵氧體材料微觀結(jié)構(gòu)的要求。1）晶粒內(nèi)無雜質(zhì)，無缺陷，有較高的磁導(dǎo)率；2）晶粒的尺寸較小，而且均勻一致；3）晶界出聚集高電阻的雜質(zhì)，晶界較??；4）氣孔小，而且僅存在于晶界中。傳導(dǎo)干擾的分類分為共模干擾和差模干擾共模扼流圈工作的原理/為何不能抑制差模差模電流以相反的方向流過共模扼流圈的繞組，建立大小相等，極性相反的磁場，它能使輸出相互抵消，這就使共模扼流圈對(duì)差模信號(hào)的阻抗為零。差模信號(hào)能不受阻地通過共模扼流圈。而共模電流以相同的方向流過共模扼流圍繞組的每一邊，它建立大小相等相位相同的相加磁場。這一結(jié)果就使共模扼流圈對(duì)共模干擾信號(hào)呈現(xiàn)高阻抗，從而有效抑制了共模干擾信號(hào)的干擾。LTCC的優(yōu)點(diǎn)/缺點(diǎn)（2,3點(diǎn)即可）低溫共燒陶瓷（LowTemperatureCo-firedCeramicLTCC）相對(duì)于傳統(tǒng)的器件及模塊加工工藝，采用LTCC技術(shù)具有以下主要的優(yōu)點(diǎn)：1.使用電導(dǎo)率高的金屬材料作為導(dǎo)體材料，有利于提高電路系統(tǒng)品質(zhì)因子；2.可以制作線寬小于50印的細(xì)線結(jié)構(gòu)電路；3.可以制作層數(shù)很高的電路基板，并可將多種無源元件埋入其中，有利于提高電路及器件的組裝密度；4.能集成的元件種類多、參量范圍大，除L/R/C夕卜，還可以將敏感元件、EMI抑制元件、電路保護(hù)元件等集成在一起；5.可以在層數(shù)很高的三維電路基板上，用多種方式鍵連IC和各種有源器件，實(shí)現(xiàn)無源/有源集成；6.—致性好，可靠性高，耐高溫、高濕、沖振，可應(yīng)用于惡劣環(huán)境；7.非連續(xù)式的生產(chǎn)工藝，允許對(duì)生坯基板進(jìn)行檢查，從而有助于提高成品率，降低生產(chǎn)成本；8.與薄膜多層布線技術(shù)具有良好的兼容性；因此，LTCC技術(shù)以其優(yōu)異的電學(xué)、機(jī)械、熱學(xué)及工藝特性，成為最具潛力的電子元器件小型化、集成化和模塊化的實(shí)現(xiàn)方式。LTCC技術(shù)的缺點(diǎn)：基板收縮率控制;共燒兼容性和匹配性;基板散熱問題;基板損耗問題LTCC技術(shù)發(fā)展的四個(gè)階段：（1）LTCC單一元器件，包括片式電感、片式電容、片式電阻和片式磁珠等等；（2）LTCC組合器件，包括以LC組合片式濾波器為代表，在一個(gè)芯片內(nèi)含有多個(gè)和多種元器件的組合器件；（3）LTCC集成模塊，在一個(gè)LTCC芯片中不僅含有多個(gè)和多種無源元器件，而且還包含多層布線，與有源模塊的接口等等；（4）集成裸芯片的LTCC模塊。在（3）的基礎(chǔ)上同時(shí)內(nèi)含有半導(dǎo)體裸芯片，構(gòu)成一個(gè)整體封裝的模塊。26.LTCC的工藝流程/每一步的目的（1）混料及球磨（2）流延（3）裁切將流延的膜帶分割成獨(dú)立的膜片，同時(shí)將膜片打上對(duì)位孔，方便印刷及放片對(duì)位。（4）打孔（5）印刷、填孔（6）迭片（7）烘巴、等靜壓（8）切割（9）排膠利用熱力把在巴塊內(nèi)過多的粘合劑及化工材料揮發(fā)出來，以免影響產(chǎn)品之特性。（10）燒結(jié)把已切好的片式元器件放在氧化鋯砵匣內(nèi)，把氧化鋯砵匣迭起放進(jìn)爐內(nèi)之層板上并留下空間作對(duì)流之用.倒角球磨罐內(nèi)研磨，將片式組件之四角及邊緣磨圓，令電極露出方便封端。封端(13)燒銀燒銀的目的是把封端后的銀漿固化。(14)抽檢(15)電鍍把已封上銀漿之片式元器件的端頭經(jīng)兩種不同金屬加以處理分選及測(cè)試編帶LTCC產(chǎn)品研發(fā)的步驟LTCC產(chǎn)品開發(fā)⑴、電路設(shè)計(jì)：ADS或一些電路設(shè)計(jì)軟件⑵、結(jié)構(gòu)優(yōu)化：HFSS或CST等三維電磁仿真軟件⑶、實(shí)際制作：LTCC工藝LTCC材料發(fā)展LTCC材料方面：根據(jù)應(yīng)用需要提升材料的電磁性能；研發(fā)低成本的零收縮LTCC材料；研發(fā)高強(qiáng)度的LTCC材料LTCC工藝方面：環(huán)保水基生帶流延技術(shù)；⑸介質(zhì)漿料(相對(duì)于銀漿印刷)印刷燒結(jié)技術(shù)LTCC設(shè)計(jì)和產(chǎn)品方面：(6)開發(fā)更高集成度和更高性能的LTCC模塊-SIP(systeminpackage)技術(shù)，能更好發(fā)揮LTCC優(yōu)勢(shì)(7)開發(fā)功率較大的LTCC模塊；(8)實(shí)現(xiàn)LTCC模塊與裸芯片的集成；29傳感器原理/組成傳感器是指能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求.根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類:物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。按傳感器元件具體變換原理還可細(xì)分為：電阻式電容式，電感式,壓電式，光電式等.化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。30.傳感器常用的參數(shù)當(dāng)輸入量(X)為靜態(tài)(常量)或變化緩慢的信號(hào)時(shí)(如溫度、壓力)的特性稱靜態(tài)特性。線性度，用相對(duì)誤差表示；遲滯，傳感器在正反行程期間輸入，輸出曲線不重合的現(xiàn)象；重復(fù)性，傳感器輸入量按同一方向作多次測(cè)量時(shí)，輸出特性不一致的程度；靈敏度，在穩(wěn)定條件下輸出微小增量與輸入微小增量的比值;分辨率，用來表示儀表裝置能夠檢測(cè)被測(cè)量最小變化量的能力；(1)磁電感應(yīng)式傳感器，利用電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)體和磁場發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而在導(dǎo)體兩端輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出.由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，N匝線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)切割磁力線或線圈所在磁場的磁通變化時(shí)，線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E(V)的大小取決于穿過線圈的磁通中(Wb)的變化率，即e=_些，根據(jù)磁通量的變化情況可以將磁電感應(yīng)式傳感器分為恒磁通式和變磁通式.dr恒磁通式磁電感應(yīng)傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理：恒磁通式磁電感應(yīng)傳感器結(jié)構(gòu)中，工作氣隙中的磁通恒定，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由于永久磁鐵與線圈之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)——線圈切割磁力線而產(chǎn)生。這類結(jié)構(gòu)又分為圈式和動(dòng)鐵式兩種.變磁通式磁電感應(yīng)傳感器結(jié)構(gòu)與工作原理變磁通式磁電感應(yīng)傳感器一般做成轉(zhuǎn)速傳感器，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率作為輸出，而電動(dòng)勢(shì)的頻率取決于磁通變化的頻率。變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)有開磁路和閉磁路兩種。如圖所示開磁路變磁通式轉(zhuǎn)速傳感器。測(cè)量齒輪4安裝在被測(cè)轉(zhuǎn)軸上與其一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒的凹凸引起磁阻的變化，從而使磁通發(fā)生變化，因而在線圈3中感應(yīng)出交變的電勢(shì)，其頻率等于齒輪的齒數(shù)Z和轉(zhuǎn)速n的乘積。這樣當(dāng)已知Z，測(cè)得f就知道n了。霍爾交攵應(yīng)/原理半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，磁場方向垂直于薄片，當(dāng)有電流I流過薄片時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)eh，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。工作原理:霍爾電勢(shì)與輸入電流I,磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，且當(dāng)B得方向改變時(shí)，霍爾電勢(shì)的方向也隨之改變.如果施加的磁場是交變磁場,則霍爾電勢(shì)為同頻率的交變電勢(shì).壓電效應(yīng)/原理/模型分析某些材料沿某一方向收到外力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變形，同時(shí)其內(nèi)部產(chǎn)生計(jì)劃現(xiàn)象，此時(shí)在這種材料的兩個(gè)表面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)去掉外力時(shí)，它又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng);當(dāng)在某些物質(zhì)的極化方向上施加電場，這些材料在某一方向上產(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械壓力，當(dāng)外電場去掉，形變或應(yīng)力消失，這種電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng).壓電材料要求［模壓電材料應(yīng)具備以下幾個(gè)主要特性：轉(zhuǎn)換性能。要求具有較大的壓電常數(shù)。機(jī)械性能。機(jī)械強(qiáng)度高、剛度大。電性能。高電阻率和大介電常數(shù)。環(huán)境適應(yīng)性。溫度和濕度穩(wěn)定性要好，要求具有較高的居里點(diǎn)，獲得較寬的工作溫度范圍。時(shí)間穩(wěn)定性。要求壓電性能不隨時(shí)間變化。型分析］補(bǔ)充什么是信息材料為實(shí)現(xiàn)信息探測(cè)，傳輸，存儲(chǔ)，顯示和處理等功能而使用的材料信息材料的分類及其功能按材料功能分類：信息探測(cè)材料（對(duì)電，磁，光，聲等變化或化學(xué)物質(zhì)敏感的材料），信息傳輸材料（對(duì)電子信息傳輸?shù)牟牧希?信息存儲(chǔ)材料（包括磁存儲(chǔ)材料，光存儲(chǔ)材料，磁光存儲(chǔ)材料等），信息處理材料（包括對(duì)各種電子信息的處理，加工以及轉(zhuǎn)換,使其發(fā)揮相應(yīng)功能的材料）按材料的種類分:半導(dǎo)體材料，信息功能陶瓷材料，有機(jī)信息材料,信息薄膜材料氧化物法的優(yōu)缺點(diǎn)（相對(duì)于固相反應(yīng)燒結(jié)法）優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟、成本低廉，適合于批量化大生產(chǎn)缺點(diǎn)：材料成分容易偏析，性能難以精確控制信息功能陶瓷的制備工藝流程及每個(gè)流程的作用流程：配*——第一次球磨——混磨料烘干——混合料預(yù)壓——預(yù)燒一破碎——二次球磨一—造?！尚汀獰Y(jié)——測(cè)試各流程作用:(1)一次球磨:一次球磨得目的主要是混合均勻,以利于預(yù)燒時(shí)固相反應(yīng)完全.(2)預(yù)燒:主要目的是為了使各種氧化物初步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，減少燒結(jié)時(shí)產(chǎn)品的收縮率.(3)二次球磨:主要作用是將預(yù)燒料碾磨成一定顆粒尺寸的的粉體，使粉料的粒徑分布較窄，以利于成型.(4)造粒:提高成型效率與產(chǎn)品質(zhì)量,造粒后的粉料要求有一定的分散性、流動(dòng)性要好，非常細(xì)的顆粒要少，這樣成型時(shí)就能很快地流進(jìn)并填滿模具內(nèi)的空間，這樣有利于成型樣品的均勻性.(5)成型：提高成型的質(zhì)量，改善產(chǎn)品性能.(6)燒結(jié):燒結(jié)過程對(duì)電子陶瓷的性能有著決定性意義,影響到固相反應(yīng)的程度及最后的相組成、密度、晶粒大小等.(7)測(cè)試:包括宏觀性能和微觀性能的檢測(cè)。軟化學(xué)法優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):可將粒子尺寸控制在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，使均勻性達(dá)到亞微米級(jí)、納米級(jí)甚至分子、原子級(jí)水平缺點(diǎn):工藝復(fù)雜，成本高，有空氣污染在電子陶瓷材料制備中，應(yīng)用最多的軟化學(xué)法為溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法的原理及其優(yōu)點(diǎn)，流程原理:將易于水解的金屬化合物(無機(jī)鹽或金屬醇鹽)在溶液中與水發(fā)生水解反應(yīng)，形成均勻的溶膠；加入一定的其它成分(如凝膠劑)在一定的溫度下溶膠經(jīng)水解和縮聚過程而逐漸凝膠化;凝膠再經(jīng)干燥、灼燒等后續(xù)熱處理，最后得到所需的材料.優(yōu)點(diǎn):制備過程溫度低;材料制備過程易于控制;可以制備傳統(tǒng)工藝難以得到或根本得不到的材料;所得材料的均勻性好;可以合成微粒子陶瓷.溶膠-凝膠法工藝流程:配方——形成溶膠——形成干凝膠——超細(xì)納米粉末——造?！尚鸵弧獰Y(jié)信息功能陶瓷改性的方法電子陶瓷材料特性參數(shù)包括本征特性參數(shù)和結(jié)構(gòu)特性參數(shù)兩大類.本征特性參數(shù)：主要由材料的配方組成決定，與材料微觀形貌結(jié)構(gòu)關(guān)系不大.結(jié)構(gòu)特性參數(shù)：除受材料配方組成影響外，還與材料的微觀結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān).改變材料的本征特性參數(shù)，應(yīng)從材料的配方改進(jìn)著手.如采用不同的離子進(jìn)行單獨(dú)替代或共替代.改變材料的結(jié)構(gòu)特性參數(shù)除要選擇合適的材料配方外，更要從材料的制備工藝和摻雜改性技術(shù)著手，獲得滿足預(yù)定要求的微觀形貌特征和結(jié)構(gòu)特征。信息功能陶瓷的種類1）電介質(zhì)陶瓷：（1）鐵電介質(zhì)陶瓷（II類陶瓷介質(zhì)）BaTiO3或PbTiO3制造低頻陶瓷電容器的重要介質(zhì)材料.主要用于制作小型大容量電容器、高壓電容器、低變化率電容器等等.（2）半導(dǎo)體電介質(zhì)陶瓷（B類瓷介質(zhì)），制備微小型陶瓷電容器（3）高頻介質(zhì)陶瓷（I類瓷介電容器）制造高頻陶瓷電容器（4）微波介質(zhì)陶瓷,制造介質(zhì)諧振器、介質(zhì)微波濾波器和諧振器、介質(zhì)波導(dǎo)、天線、微波集成電路基片等（5）獨(dú)石結(jié)構(gòu)用介質(zhì)陶瓷2）半導(dǎo)體陶瓷（1）熱敏電阻陶瓷（2）壓敏陶瓷（3）氣敏陶瓷（4）濕敏陶瓷（5）光敏陶瓷（6）多功能敏感陶瓷及應(yīng)用氣敏陶瓷主要用于傳感領(lǐng)域，其非常關(guān)注三個(gè)特性：其一是靈敏度，其二是分辨率，三是時(shí)間特性根據(jù)半導(dǎo)體陶瓷介質(zhì)的特性，可分為阻擋層型、還原再氧化層型和晶界層型三種結(jié)構(gòu)形式。3）導(dǎo)電及超導(dǎo)電陶瓷材料4）壓電陶瓷材料5）熱釋電陶瓷材料壓電陶瓷的機(jī)理是什么在晶體上施加壓力、張力或切向力時(shí)，會(huì)發(fā)生與應(yīng)力成比例的介質(zhì)極化，同時(shí)在晶體兩端面將出現(xiàn)正負(fù)電荷，這一現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，在晶體上施加電場而引起極化時(shí)，則將產(chǎn)生與電場強(qiáng)度成比例的變形或機(jī)械應(yīng)力，這一現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。這兩種效應(yīng)統(tǒng)稱壓電效應(yīng)。軟磁鐵氧體的磁性來源是什么？亞鐵磁性來源于被氧離子所分隔的磁性金屬離子間的超交換作用，它使處于不同晶格位置上的金屬離子磁足距反向排列，當(dāng)相反排列的磁距不相等時(shí)，則表現(xiàn)出強(qiáng)磁性.鐵磁性與亞鐵磁性的區(qū)別亞鐵磁性來源于被氧離子所分隔的磁性金屬離子間的超交換作用，在奈爾溫度以下，加外磁時(shí)材料具有較大的磁化強(qiáng)度;鐵磁性來源于直接交換作用，在居里溫度以下，加夕卜磁時(shí)材料具有較大的磁化強(qiáng)度.線性和非線性關(guān)系—般在外磁場H很小時(shí),B與H基本保持線性關(guān)系，則稱為滿足線性關(guān)系,否之則為非線性關(guān)系.線性關(guān)系由可逆疇壁位移和可逆磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)引起.非線性關(guān)系由不可逆疇壁位移和不可逆磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)引起.非線性特性決定于材料的各向異性