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          封裝工藝論文樣例十一篇

          時間:2023-03-22 17:46:21

          序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗,特別為您篩選了11篇封裝工藝論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識!

          封裝工藝論文

          篇1

          中圖分類號:TN312+.8文獻標識碼:C

          Reasearch on Encapsulation Technology Reliability of

          High Power White-Light LED

          (Ledman Optoelectronic Co., Shenzhen 518108, China)

          Abstract: The package prospects and the main function of high power white-light LED are introduced firstly in this paper. And then, the key technology of high power white-light LED package is explained, which including fluorescent coating packaging technology, selecting the sealed silicone, packaging of large-size chip, reliability testing and evaluation. also some detailed researches on meliorating the light spot and improving luminous have been done.

          Keywords: High Power White-Light LED; Encapsulation Reliability Technology; light spot; luminous

          前 言

          全世界已越來越重視節(jié)能省電的問題,而LED照明又被視為是下個10年頗受關(guān)注的應(yīng)用,LED要走入普通照明仍有許多問題要克服,主要是由于發(fā)光效率太低、成本太高等兩大限制,然而此兩大限制卻皆與大功率白光LED封裝技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。LED封裝的功能主要包括:(1)機械保護,以提高可靠性;(2)加強散熱,以降低晶片結(jié)溫,提高LED性能;(3)光學(xué)控制,提高出光效率,優(yōu)化光束分布;(4)供電管理,包括交流/直流轉(zhuǎn)變,以及電源控制等。為提高大功率LED封裝技術(shù)的可靠性,究竟可以從哪些方面去努力呢?

          1 大功率白光LED封裝關(guān)鍵技術(shù)

          剖析LED封裝所需的每一道制程可知,大功率白光LED封裝技術(shù)可細分成:(1)支架的設(shè)計(包括取光與散熱);(2)晶片的選擇與排列方式;(3)固晶方式;(4)金線線形與粗細;(5)熒光粉種類與涂布結(jié)構(gòu);(6)Silicone Lens的曲率與折射率。此六項制程皆對LED的散熱性能(熱阻值)、光通量(流明)、發(fā)光效率、相對色溫(CCT)、光色的均勻性、壽命等特性深具影響,因此每一環(huán)節(jié)皆不可輕忽。下面將針對熒光粉涂層結(jié)構(gòu)、封裝膠體、大尺寸晶片封裝作一些研究,并逐一說明其對LED特性影響的關(guān)系。

          具體從大功率白光LED封裝以下幾個關(guān)鍵技術(shù)做如下研究和說明:

          1.1 熒光膠封裝工藝

          熒光粉的作用在于光色復(fù)合,形成白光。研究表明隨著溫度上升,熒光粉量子效率降低,出光減少,輻射波長也會發(fā)生變化從而引起白光LED色溫、色度的變化。較高的溫度還會加速熒光粉的老化,原因在于熒光粉涂層是由硅膠與熒光粉調(diào)配而成,散熱性能較差,當受到紫光或紫外光的輻射時,易發(fā)生溫度碎滅和老化,使發(fā)光效率降低。此外,高溫下熒光膠的熱穩(wěn)定性也存在問題。

          1.1.1 光斑改善問題

          傳統(tǒng)的熒光粉涂敷方式是將熒光粉與硅膠混合然后點涂在晶片上。根據(jù)白光的發(fā)光原理可以知道,如果熒光粉加入的量太多就會造成發(fā)出的光偏黃,加入的量太少就會使得發(fā)出的光偏藍。現(xiàn)選用相對應(yīng)波段的黃色熒光粉和硅膠,根據(jù)熒光粉的發(fā)光效率合理配制熒光膠,做出的白光其色坐標是在x=0.333,y=0.333附近,但是封裝出的成品光斑是一片藍,一片白,四周黃。這是因為熒光粉被藍光激發(fā)的不均勻,也就是說熒光粉的細小顆粒沒有被藍色的光完全激發(fā)。分析具體的原因可能是熒光粉的涂敷厚度和形狀未控制好,晶片各個發(fā)光面的熒光粉敷蓋厚度不均或熒光粉沉淀導(dǎo)致出射光色彩不一致,出現(xiàn)局部光偏藍或者偏黃。

          為了解決光斑不均勻問題,根據(jù)兩層透鏡的光輻射圖樣,凸透鏡的角度與外封膠形成的透鏡角度是相近的,于是我們選取熒光粉在支架面上形成的凸透鏡,即熒光膠點凸杯,這樣光斑有一定的改善,但效果仍然不是很理想。

          于是引入了擴散劑用以增強藍光激發(fā)熒光粉的效率,增強熒光粉的發(fā)光效率。通過實驗,發(fā)現(xiàn)擴散劑的確對光斑有了改善,使得發(fā)出的光斑均勻一致,但是對LED進行測試的時候,發(fā)現(xiàn)其亮度不能達到預(yù)期的效果。

          1.1.2光通量提高問題

          在烘烤的過程中,不同溫度和時間對熒光膠的沉淀有不同的影響,使得熒光粉溶液的濃度分布均勻度有偏差,最后造成白光LED的色溫分布不均,使得白光LED的亮度和光斑都不能達到預(yù)期效果。那如何改善熒光粉的沉淀,這是新一步研究的問題。從三個方面去改善:

          (1) 通過生產(chǎn)工藝改善。即生產(chǎn)過程中,在很短時間里將熒光膠均勻攪拌并脫泡,加快點熒光粉的速度,點好熒光粉的半成品很快進入烘烤,同時依據(jù)硅膠特性選定最合適的烘烤溫度和時間。

          (2) 加入一種新的物質(zhì),使得熒光粉在高溫下也能保持很好的均勻混合狀態(tài)。于是導(dǎo)入了化工里面的一種可以同時吸附有機物和無機物的表面活性劑,在溫度和濕度以及熒光粉溶液都相同的條件下,將其中一瓶加入表面活性劑,并做好標號,將兩瓶溶液都攪拌相同的時間至均勻。將其分別排入晶片上,分時間間隔進行色溫測試,通過實驗我們得到了如圖1所示色溫變化圖:

          70min后加入表面活性劑的溶液比不加活性劑的溶液中熒光粉的沉淀率降低將近14%。

          (3)采用倒裝晶片,將熒光粉混合溶液直接涂抹在晶片上。所用到的溶液膠體不再是硅膠,因為硅膠的流動性較強,如果用傳統(tǒng)的硅膠來混合熒光粉,熒光粉溶液就會從晶片表面溢出,所以這里選擇可以自動成型的UV膠,將UV膠與普通熒光粉按照一定的比例進行均勻混合調(diào)配,將調(diào)配好的原料加入點膠機針筒對大功率發(fā)光二極管晶片進行點膠涂布,將涂布完成的晶片用紫外燈照射進行固化,完成固化工藝過程。UV膠固化后對光線無遮擋,透光性極強,紫外光固膠,固化速度快,產(chǎn)能高,同時流明值提高近10%。

          1.2 封膠膠體的研究

          在LED使用過程中,電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生的光子在向外發(fā)射時產(chǎn)生的損失,主要包括三個方面:晶片內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷以及材料的吸收;光子在出射界面由于折射率差引起的反射損失;由于入射角大于全反射臨界角而引起的全反射損失。

          根據(jù)折射定律,光線從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)時,當入射角達到一定值,即大于等于臨界角時,會發(fā)生全發(fā)射。能射出的光只有入射角小于臨界角所圍成空間立體角內(nèi)的光,因此其有源層產(chǎn)生的光只有小部分被取出,大部分易在內(nèi)部經(jīng)多次反射而被吸收,易發(fā)生全反射導(dǎo)致過多光損失。為了提高LED產(chǎn)品封裝的取光效率,必須提高外封膠的折射率,以提高產(chǎn)品的臨界角,從而提高產(chǎn)品的封裝發(fā)光效率。同時,封裝材料對光線的吸收要小。為了提高出射光的比例,封裝的外形采取模塑(molding)半球形,這樣,減少了出射界面由于折射率差引起的反射損失,而且光線從封裝材料射向空氣時,幾乎是垂直射到界面,因而不再產(chǎn)生全反射。

          對大功率白光LED 模塑進行灌膠,選取透光率、折射率、耐熱性較好的雙組份有機硅膠,這種封膠材料不會因為溫度的劇變所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力使金線與引線框架斷開,并且全硅膠形成的"透鏡"不會黃變。

          1.3 大尺寸晶片封裝

          目前,在大功率白光LED中,要在照明領(lǐng)域中普及,取代白熾燈,必須提高總的光通量或者說可以利用的光通量。光通量的增加可以通過提高集成度,加大電流密度、使用大尺寸晶片等措施來實現(xiàn)。雖然大型LED晶片可以獲得大光束,不過加大晶片面積會導(dǎo)致晶片內(nèi)發(fā)光層的電界不均等,發(fā)光部位受到局限、晶片內(nèi)部產(chǎn)生的光線放射到外部過程會嚴重衰減。同廠商60mil和45mil晶片,其它封裝物料相同,初始光通量60mil晶片比45mil晶片高了5個流明,但1,000h老化衰減大了10%,其成品老化光通量衰減對比如圖2所示:

          目前大尺寸晶片封裝的散熱,抗衰減等技術(shù)問題仍有待進一步研究。

          1.4 封裝可靠性測試與評估

          LED器件的失效模式主要包括電失效,如短路或斷路、光失效,如高溫導(dǎo)致的灌封膠黃化、光學(xué)性能劣化等;機械失效,如引線斷裂,脫焊等。而這些因素都與封裝結(jié)構(gòu)和工藝有關(guān)。對于主要用于照明用途的大功率LED,其使用壽命一般指LED輸出光通量衰減為初始的70%的使用時間,壽命測試通常采取加速環(huán)境實驗的方法進行可靠性測試與評估,對LED壽命的預(yù)測機理和方法的研究仍是有待研究的難題。

          2 結(jié)束語

          環(huán)保議題日益突出,各國政府持續(xù)推動節(jié)能政策,LED照明市場前景很是樂觀。大功率白光LED封裝是一個涉及到光學(xué)、熱學(xué)、機械、電學(xué)、力學(xué)、材料、半導(dǎo)體等多學(xué)科的研究課題。為了提升LED封裝技術(shù)的可靠性,須著重LED封裝技術(shù)的每一環(huán)節(jié),從某種角度而言,LED封裝不僅是一門制造技術(shù),而且也是一門基礎(chǔ)科學(xué)。良好的封裝需要對熱學(xué)、光學(xué)、材料和工藝力學(xué)等物理本質(zhì)的理解和應(yīng)用。在封裝過程中,雖然散熱基板,熒光粉,灌封膠等材料選擇很重要,但封裝結(jié)構(gòu),如熱學(xué)界面,光學(xué)界面及封裝方式對LED光效和可靠性影響也很大。大功率白光LED封裝需要不斷的引入新材料,新工藝,新思路來提高其可靠性及在照明領(lǐng)域中的地位。

          雷曼光電愿與各界同仁一起致力于大功率LED的研發(fā),為LED光電事業(yè)做出貢獻。

          參考文獻

          [1] 彭萬華.國內(nèi)超高亮與白光LED產(chǎn)業(yè)解析[N].中國電子報,2004-03-19.

          [2] 王耀明,王德苗,蘇達.大功率LED的散熱封裝[J].江南大學(xué)學(xué)報,2009.

          [3] 陳明詳,羅小兵,馬澤濤.大功率白光LED封裝設(shè)計與研究進展[J].液晶與顯示,2006,27(6):653-658.

          [4] 余心梅.功率型發(fā)光二極管涂層技術(shù)的研究[D].成都:電子科技大學(xué)碩士論文,2007.

          [5] Narendran N.Improved performance of white LED [J].Proc. SPIE,2005,5941:1-6.

          篇2

          分類號:TU758.7

          計算機、網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展提升了各個領(lǐng)域經(jīng)濟效益,而在集成化、智能化、數(shù)字化等方面自控儀表工藝取得前所未有的發(fā)展。自控儀表安裝施工程序如下:對施工圖與技術(shù)資料進行了解、給予土建預(yù)留預(yù)埋作業(yè)配合、調(diào)校儀表單體、鋪設(shè)電纜管路、安裝電纜橋架、安裝控制箱盤、鋪設(shè)線纜、鋪設(shè)導(dǎo)壓管、安裝自控儀表等。

          一 、自控儀表安裝工藝

          1. 調(diào)校儀表單體

          儀表到貨后,應(yīng)核對、檢查設(shè)備與裝箱清單上數(shù)量、規(guī)格、型號是否相符。安裝儀表前,根據(jù)說明書要求,合格校驗單體后進行儀表安裝。以出廠使用說明書為依據(jù)開展校驗試驗,選用標準儀器的量程、精確度,試驗所用電源、氣標準,連接線路、管路的原理等均需達到標準。試驗工作人員應(yīng)對試驗方法、試驗項目等內(nèi)容明確。調(diào)校試驗的情況應(yīng)真實反映在調(diào)校試驗記錄中,調(diào)試儀表后,應(yīng)出具試驗報告。按照設(shè)備本體與工藝系統(tǒng)圖,將調(diào)校合格的儀表清楚標志、完好封裝,以備安裝。

          2.鋪設(shè)電纜管路

          電氣保護管的管口應(yīng)無銳邊、光滑,內(nèi)部應(yīng)無毛刺、清潔,外部應(yīng)無裂紋及變形。鋪設(shè)路徑應(yīng)按照控制點或測量點至控制盤間的電氣電纜、管道、設(shè)備的分布情況合理進行選擇。應(yīng)按照電纜的安裝位置、型號、規(guī)格等來確定保護管的支架位置、鋪設(shè)位置、材質(zhì)以及管徑。保護管彎曲位置不應(yīng)有裂縫或凹坑,其彎曲半徑應(yīng)超過管外徑的六倍,彎曲角度應(yīng)小于90度。

          3.安裝電纜橋架

          根據(jù)現(xiàn)場實際情況,按照各系統(tǒng)儀表設(shè)計更改圖或施工圖,應(yīng)預(yù)先規(guī)劃電纜橋架路徑,以防止管道、工藝設(shè)備等發(fā)生沖突。測量路徑,按施工設(shè)計安裝高度以及美觀整齊、橫平豎直、固定牢固等原則制作并安裝吊架、托臂、支架。電纜橋架的組對應(yīng)按分段的原則,平直連接,分段吊裝定位,橋架之間應(yīng)由跨接保護接地,同時連接接地網(wǎng)。

          4.安裝導(dǎo)壓管

          選擇管子及附件材料時,應(yīng)與設(shè)計標準相符,為便于檢查及清理管線,附件及管子的連接應(yīng)方便拆裝。應(yīng)以1:10至1:15的比例確保儀表管路坡度。并確保傾斜處氣體凝結(jié)水的排出。安裝管子時,還需對管道沉降物、冷凝水的排放進行考慮。為避免測量精度受管內(nèi)液體溫度變化的影響,其它高溫管路應(yīng)與測量液位管路保持一定距離。測量液位管路。應(yīng)將排氣閥安設(shè)于液體管路中;將集水器或排水閥安裝于管路最低處,以便含濕氣體的排出。全面檢查安裝完成的導(dǎo)壓管系統(tǒng),如:可拆連接的嚴密性、管道及支架的可靠性與安全性、設(shè)置排放口的正確性等等。安裝完畢后,可開展管道系統(tǒng)試壓,此時應(yīng)將靠近壓力變送器的閥門關(guān)閉。試壓完畢后,拆開儀表管路2端閥門接頭,儀表管路內(nèi)部的吹掃采用壓縮空氣,同時對儀表管的連接進行確認與檢查。

          5.安裝自控儀表

          (1)安裝壓力表

          以盤上安裝為例進行介紹,在表孔內(nèi)緩慢裝入壓力表,找正后固定,在接頭中放入墊圈,擰緊接頭,注意壓力表與導(dǎo)壓管的連接。

          (2)安裝變送器

          用SC50鍍鋅鋼管制作差壓變送器與壓力變送器的支架,并將鋼管固定于就近位置,之后再鋼管上安裝差壓變送器與壓力變送器。為便于維護時將外殼揭開、或調(diào)零,變送器頂部與調(diào)零側(cè)須留有一定距離。須將三閥組接于差壓變送器前面,而二次閥門須接在壓力變送器前面。變送器上絲扣螺紋須匹配于與變送器相連接的螺紋。在安裝差壓變送器時,應(yīng)先對安裝位置進行查找,之后將變送器的支架固定在該位置上,于支架上固定變送器。將毛細管放開,對好法蘭,先將2根螺栓穿上,再將另外的螺栓穿好、擰緊。為使變送器在具有粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境中得到保護,還必須試壓、沖洗、吹掃取壓管,之后連接差壓變送器與壓力變送器。變送器的安。

          (3)安裝流量儀

          在無交直流電場干擾或強烈振動的地方,按照說明書要求控制前后4段的長度。施工工藝管道時,應(yīng)將變送器發(fā)盤置于安裝處,找正、找平后將法蘭盤點焊住,待冷卻,將變送器安裝好。值得注意的是,安裝在立管上時,為使被測介質(zhì)流進變送器,應(yīng)遵循垂直的原則。水平安裝電磁流量變送器時,應(yīng)墊穩(wěn)變送器,使2電極處于同一水平面。如果工藝管道與變送器電接觸不良,連接須采用金屬導(dǎo)線。安裝變送器時,應(yīng)將無襯里的金屬管道接于有絕緣襯里的工藝管道之間。為確保法蘭與接地環(huán)良好接觸,被測介質(zhì)與環(huán)內(nèi)邊緣發(fā)生接觸,變送器內(nèi)徑應(yīng)較接地環(huán)內(nèi)徑略大。變送器流向應(yīng)一致于被測介質(zhì)流向。當管道試壓吹掃結(jié)束后,可先行拆下變送器,清洗后再裝上。

          (4)安裝轉(zhuǎn)子流量

          按照垂直安裝原則安裝轉(zhuǎn)子流量計,且用支架固定轉(zhuǎn)子流量計前后管段。如果玻璃管轉(zhuǎn)子流量計對介質(zhì)進行測量時具有腐蝕性或溫度超過70攝氏度的情況下,應(yīng)考慮加裝防護罩。

          (5)安裝分析儀表與盤上儀表

          分析儀表的安裝必須滿足避免服飾氣體、劇烈的溫度變化、防止高溫、無強磁場干擾、無振動、易于維護操作、干燥、可靠安全、光線充足等安裝條件。單獨安裝預(yù)處理裝置的同時,應(yīng)盡量縮短取樣管線,并盡可能與傳送器貼近。安裝盤上儀表時,應(yīng)注意其邊緣光滑度,抽出、推進儀表時避免過于松或過于緊。儀表安裝在盤內(nèi)框架上應(yīng)方便維護和接線,并且接地良好。須清楚、正確盤上儀表的銘牌、標志牌等。

          二、處置施工中常見問題

          常見問題與處置方法如下:①未正確顯示差壓、壓力,這是由于變送器選型與安裝位置出現(xiàn)差錯。處置方法:當變送器取壓點較變送器安裝位置低時,進行正遷移;變送器安裝位置低于變送器取壓點時,進行負遷移。②測壓、測溫不標準,這是由于施工未嚴格按照圖紙要求和規(guī)范進行,插入的溫度計過淺、或者過于深所致。處置方法:在安裝測壓、測溫部件之前,測壓位置應(yīng)嚴格按照儀表規(guī)范來確定,以管道的50%為基準判定溫度計插入深度,建議測壓位置遠離三通、彎頭、以及閥門處。③測定流量缺乏穩(wěn)定性,在連接差壓變送器與取壓管時,噴嘴或孔板方向上反,正負錯位所致。處置方法:在連接差壓送變器與取壓管時,應(yīng)對其正負進行核對、確認后在進行操作。在安裝噴嘴或孔板時,必須在對噴嘴或孔板安裝方向與關(guān)內(nèi)流向進行確定后進行操作。④二次儀表未顯示,連接端子與線頭時,端子被絕緣層壓住,造成閉合回路不通。處置方法:在結(jié)束線纜施工后,絕緣測試線纜,并校對標號線纜,端子中插入線纜頭時應(yīng)防止端子被絕緣層壓住,且插入深度適宜。⑤管內(nèi)堵塞,施工前未清理干凈取壓管內(nèi)部。處置方法:進行施工前,應(yīng)預(yù)先用空壓機吹掃取壓管,待清理干凈后,再進行安裝。⑥氣動、電動薄膜調(diào)節(jié)閥閉、開不到位,出現(xiàn)閉、開超過極限,或者管內(nèi)滲漏,頂壞閥體、閥桿或者閥芯。處置方法:對行程開關(guān)進行合理的調(diào)整。

          三、結(jié)束語

          自控儀表工藝及施工中逐漸運用了集成化、智能化、數(shù)字化技術(shù),本文對自控儀表的安裝工藝與施工種常見問題進行總結(jié),并針對其問題進行處理。特別在安裝自控儀表一節(jié)中,詳細地介紹了壓力表、變送器、流量儀、電子流量、分析儀表與盤上儀表等步驟,最后提出針對性措施。

          參考文獻

          篇3

          關(guān)鍵詞: 電子封裝;材料;教學(xué)方法;措施

          Key words: electronic packaging;materials;teaching methods;measures

          中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)14-0221-02

          0引言

          電子封裝是為基本的電子電路處理和存儲信息建立互連和一個合適的操作環(huán)境的科學(xué)和技術(shù),具有多學(xué)科交叉、尖端技術(shù)的性質(zhì)。國內(nèi)電子工業(yè)的飛速發(fā)展對封裝技術(shù)專門知識和人才具有迫切的需求。

          哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)材料科學(xué)與工程學(xué)院為響應(yīng)如上需求,在2008年高校招生中開始招收電子封裝技術(shù)專業(yè)的首批本科生,從現(xiàn)有的本科教學(xué)2006級和2007級學(xué)生中各調(diào)劑了30名左右的學(xué)生組建了全新的電子封裝技術(shù)專業(yè)本科教學(xué)班級,同時開展了相關(guān)課程教學(xué)工作。2010年7月,哈爾濱工業(yè)大學(xué)將有第一批電子封裝技術(shù)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)?!峨娮硬牧稀返恼n程設(shè)置就是為完成如上學(xué)習(xí)和教學(xué)任務(wù),而開設(shè)的電子封裝技術(shù)專業(yè)最重要專業(yè)主干課程之一。本文就這一新開課程的教學(xué)工作展開探討和剖析,一方面為該課程的從無到有積累一定的教學(xué)經(jīng)驗,另一方面,使學(xué)生通過這一課程的學(xué)習(xí)掌握應(yīng)有的學(xué)習(xí)技能,為其進一步學(xué)習(xí)深造或提高工作能力打下良好基礎(chǔ)。作者承擔了首屆電子封裝技術(shù)專業(yè)《電子材料》的教學(xué)工作,總結(jié)了點滴體會。在此,對《電子材料》課程教學(xué)方法進行初步探索,提出了一些有利于提高本課程教學(xué)效果的有力措施。

          1《電子材料》的教學(xué)目標

          電子封裝技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標是掌握先進電子制造工藝技術(shù);注重基礎(chǔ)研究和理論、密切結(jié)合生產(chǎn)實踐;掌握先進封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、掌握封裝的可靠性理論與工程技術(shù)、掌握電子產(chǎn)品的國際質(zhì)量標準和可靠性標準。掌握先進電子封裝制造設(shè)備的設(shè)計、分析、優(yōu)化、控制、測試等基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)。開設(shè)相應(yīng)的專業(yè)課程,是完成以上教學(xué)和學(xué)習(xí)目標的必要條件。材料、信息技術(shù)與能源稱為現(xiàn)代人類文明的三大支柱。應(yīng)特別指出的是,在材料、信息、能源三大基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中,材料最為基礎(chǔ)。以目前迅速發(fā)展的電子材料為例。日本在金屬超細粉、表面活性劑、有機粘結(jié)劑、有機溶劑、電子漿料、液晶材料、光學(xué)玻璃、偏光板、玻璃粉料、陶瓷粉料、封接玻璃、電子陶瓷、各種薄膜、各種基板、光刻制板、精細印刷、焊料焊劑、PCB基板、多層基板、微細連接、封接封裝技術(shù)及各類相關(guān)設(shè)備等方面的中小型企業(yè)遍布全國,都有其獨特的技術(shù)和很強的生產(chǎn)能力,且科研力量、開發(fā)能力都很強。這些中小型企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)是必不可少的,日本、韓國微電子產(chǎn)業(yè)的騰飛正是得益于此。以材料的研發(fā)帶動電子產(chǎn)業(yè)的進步效果尤為顯著。

          由此可見,電子封裝技術(shù)的發(fā)展和進步是與相關(guān)材料的發(fā)展和進步為基礎(chǔ)的。因此,電子封裝材料的相關(guān)知識學(xué)習(xí),貫穿于整個電子封裝技術(shù)專業(yè)課程,必須抓住電子材料的發(fā)展和進步,從而掌握整個電子封裝技術(shù)的發(fā)展主線。所以,《電子材料》這一門課程在專業(yè)教學(xué)中占有重要的地位,起到很關(guān)鍵的作用。

          2《電子材料》的課程教學(xué)方法

          2.1 加強理論分析,做好課程關(guān)聯(lián)相當部分的電子封裝類別的參考書,甚至不少論文,常常體現(xiàn)“論點加數(shù)字”的傳統(tǒng)格式――在陳述觀點之后,即以數(shù)據(jù)加以佐證,缺乏理論上的深入分析。在教學(xué)中,為了對論點進行展開分析,用數(shù)字來加以佐證,確有必要。但若一味重復(fù)“論點加數(shù)據(jù)”的模式,勢必使學(xué)生感到枯燥、乏味。應(yīng)當對微電子器件的構(gòu)造進行剖析,使電子封裝用材料的應(yīng)用范圍進行落實,將理論與實際相結(jié)合,對教學(xué)進行理論升華,使課堂教學(xué)具有一定的理論性。

          同時,還要注意上下游課程的關(guān)聯(lián)性,融進鄰近學(xué)科的知識。電子封裝與金屬材料、陶瓷材料、高分子材料及復(fù)合材料等課程有著千絲萬縷的聯(lián)系,若在教學(xué)中應(yīng)用相關(guān)學(xué)科的知識來分析問題,則會使教學(xué)內(nèi)容豐富,理論剖析達到一定的深度。這樣不僅有利于學(xué)生從理論上更好地理解和把握電子封裝材料的知識點,而且有利于學(xué)生將學(xué)過的課程與本門課程的學(xué)習(xí)聯(lián)系起來,為今后其他專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

          2.2 充實新內(nèi)容由于新開設(shè)專業(yè),是剛起步階段中的學(xué)科,新的事物、現(xiàn)象不斷出現(xiàn),而沒有合適的教材可以跟上實際的變化,所以在講授《電子材料》課時,還沒有特別適用的教材,如果僅僅是按照一本參考書照本宣科,并不能取得很好的教學(xué)效果,而是要注重充實新內(nèi)容、新數(shù)據(jù)資料,緊跟電子封裝技術(shù)的發(fā)展潮流。比如,在講授緒言時,集成電路芯片發(fā)展與制造中羅列的最新數(shù)據(jù)要及時更新,作為教師,應(yīng)該及時補充這方面的知識。又如,講解半導(dǎo)體材料發(fā)展現(xiàn)狀時,只是依照舊課本引用2006年的數(shù)據(jù)就沒有說服力,最好引用近一、兩年的數(shù)據(jù)。必要的數(shù)據(jù)更新,需教師花費精力去尋找,應(yīng)盡量使用各國官方、國際組織公布的數(shù)據(jù),以保證新數(shù)據(jù)的來源準確、可靠。經(jīng)常與同領(lǐng)域的專家學(xué)者進行探討和學(xué)習(xí),掌握最新的研究前沿數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)教學(xué)一般是按照發(fā)展現(xiàn)狀、各種材料基礎(chǔ)、電子封裝工藝、封裝技術(shù)原理等分成各個獨立的章節(jié),如果教師按照傳統(tǒng)的順序進行教學(xué),那么在一段時期內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)完所有內(nèi)容后,印象不深刻,往往是學(xué)習(xí)了后面的知識又忘記了前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容,容易混淆概念。到實際應(yīng)用時,又得重新對所涉及的內(nèi)容進行學(xué)習(xí),效率不高,甚至使學(xué)生失去對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。因此,實施教學(xué)任務(wù)時,要根據(jù)最新發(fā)展趨向,準備教學(xué)內(nèi)容,以具體實物為教學(xué)內(nèi)容的出發(fā)點,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,充實知識點。

          2.3 實物教學(xué),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣用實物教學(xué)法是一種理論聯(lián)系實際、啟發(fā)式的、教學(xué)相長的教學(xué)方法。它要求根據(jù)教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)目的要求,以實物器件為基本素材,在教師的指導(dǎo)下,運用多種形式啟發(fā)學(xué)生獨立思考,對實物器件結(jié)構(gòu)進行剖析、研究,提出見解,藉以提高學(xué)生分析、解決問題的能力。

          在《電子材料》課的學(xué)習(xí)中,教師應(yīng)適當采用實物教學(xué),讓學(xué)生在實物剖析過程中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外,實物的選擇要有針對性和實際性。因此,要求教師對搜集的資料進行合理加工,選出適用于教學(xué)的素材,進行修正和更新,使實物適合于電子封裝教學(xué)的要求。這從另一方面使教師的教學(xué)、科研水平得到提高,起到教學(xué)相長的效果。

          課堂講授與討論并行,學(xué)習(xí)和討論相結(jié)合的討論教學(xué)方法提倡教師與學(xué)生討論問題,啟發(fā)學(xué)生的思維,使學(xué)生主動地去分析、思考、解決問題。它改變了傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)的呆板,豐富了課堂的信息量,使整個課堂教學(xué)成為學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生互動的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。教師根據(jù)教學(xué)安排,可適當增加討論課的次數(shù),提前將討論的題目布置給學(xué)生,讓學(xué)生課后查閱資料,撰寫發(fā)言材料。在討論課上,讓學(xué)生陳述觀點,提出問題,與教師和其他同學(xué)進行討論,共同學(xué)習(xí)。

          材料類專業(yè)屬于實驗性學(xué)科,因此對于我們的學(xué)生來說要鍛煉文獻檢索與動手的能力。在實驗課堂教學(xué)中為學(xué)生提供了討論和分析的機會,并安排學(xué)生動手實驗,可以鍛煉學(xué)生的動手能力。書面作業(yè)或者小論文則是鍛煉學(xué)生檢索文獻的能力。因此,在《電子材料》課的教學(xué)中,適當讓學(xué)生寫一些課程作業(yè)或小論文,不僅可以訓(xùn)練學(xué)生查找、搜集資料的技能,而且可以培養(yǎng)學(xué)生書面表達的能力。

          2.4 運用多媒體教學(xué),充分利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)在現(xiàn)在的教學(xué)中,多媒體教學(xué)似乎成為一種不可缺少的教學(xué)方式,甚至有的教師整堂課都不用粉筆,都在課件中體現(xiàn)出來。多媒體教學(xué)固然有諸多好處,如方便快捷,特別是針對一些煩瑣的表格可以直接展現(xiàn)在學(xué)生的眼前,便于教師的講解。但經(jīng)過這幾年的教學(xué)實踐,學(xué)生反映,用多媒體教學(xué)有時感覺像放電影,記不住。因此,在《電子材料》課的教學(xué)中應(yīng)適當運用多媒體教學(xué),制作的課件力求簡單美觀,充分體現(xiàn)教師的授課內(nèi)容,而不可全盤用多媒體教學(xué)。 在網(wǎng)絡(luò)時代,教學(xué)方法也可以網(wǎng)絡(luò)化。教師可以利用網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生提供一些學(xué)習(xí)素材,如教師在講授后,可以向?qū)W生提供一些相關(guān)網(wǎng)站,讓學(xué)生去進一步了解相關(guān)內(nèi)容。此外,教師還可以申請一個共享的信箱或者網(wǎng)絡(luò)U盤,將一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的素材放上去,讓學(xué)生閱讀。這些為學(xué)生加深對課堂講授知識的理解,提供了一條新的途徑。

          2.5 教學(xué)與科研相輔相成教學(xué)必須與科研相結(jié)合,教學(xué)不能脫離科研,科研可充實教學(xué)內(nèi)容。作者在講課過程中發(fā)現(xiàn),一般自己感興趣的地方,研究過的問題,講起來不僅內(nèi)容豐富、思路清晰,而且效果較佳;如本人缺乏研究的部分,講起課來總覺得十分別扭,費力并且教學(xué)效果不佳。因此,作為講授《電子材料》課的教師,要重視與該課程相關(guān)的科研,并將其科研成果充實到課堂教學(xué)中,可有效地提高教學(xué)質(zhì)量。

          3總結(jié)和展望

          以上是本人從事《電子材料》課程教學(xué)工作的點滴體會。由于電子封裝技術(shù)的自身特點,決定了教學(xué)方法與其他學(xué)科相比,有其特殊的要求。所以,教師在授課過程中,要根據(jù)學(xué)科特點、學(xué)生情況因材施教,通過合理的教學(xué)方法,使教學(xué)達到預(yù)期效果。

          隨著電子封裝技術(shù)領(lǐng)域的進一步發(fā)展,《電子材料》的課程教學(xué)也會不斷完善和進步,新的教學(xué)和科研工作方面的問題也會不斷出現(xiàn),因此,教師在授課時要根據(jù)時期的發(fā)展不斷更新教學(xué)內(nèi)容,使之適應(yīng)社會發(fā)展和科技進步的要求。提高《電子材料》教學(xué)效果措施包括:充實新內(nèi)容;加強理論分析;運用實物和多媒體教學(xué)互補提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;同科研方向相結(jié)合,互補共長。隨著《電子材料》教學(xué)工作的開展,教與學(xué)雙方面互相促進,相信這一課程會適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展及科技的進步。

          參考文獻:

          [1]李奮榮,宗哲英.關(guān)于提高《電工學(xué)》課程教學(xué)效果的思考.中國電力教育,2008,127,(12):28-29.

          篇4

          中圖分類號:G434;N45 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2015)38-0256-02

          引言:

          各國高校所開設(shè)的光伏專業(yè)是以培養(yǎng)能在光伏領(lǐng)域內(nèi),從事太陽電池、組件、發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計、制造和新產(chǎn)品、新技術(shù)開發(fā)等方面工作的高級科技人才為目標的。無論從技術(shù)角度還是從學(xué)科角度考慮,都要求光伏從業(yè)人員不僅要掌握全面的光伏專業(yè)知識,而且還應(yīng)具備較強的實踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。然而目前,我國高校培養(yǎng)的光伏專業(yè)學(xué)生專業(yè)實踐能力普遍偏弱,成為制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大障礙。究其根源在于現(xiàn)在國內(nèi)高校光伏專業(yè)在人才培養(yǎng)方面未形成系統(tǒng)化、可借鑒、有效的實踐教學(xué)體系,所以如何構(gòu)建科學(xué)合理的光伏實踐教學(xué)體系是開設(shè)光伏專業(yè)高校必須要關(guān)注的重要課題。

          專業(yè)主修能力是指本科生經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)應(yīng)具備和達到的專業(yè)能力。通過專業(yè)主修能力的提升,可以帶動其他能力的發(fā)展與提升。渤海大學(xué)是國內(nèi)最早開設(shè)光伏人才培養(yǎng)的高校之一,在光伏人才培養(yǎng)方面,非常注重學(xué)生專業(yè)主修能力的培養(yǎng)和專業(yè)實踐技能的提升。本文以光伏就業(yè)崗位需求為導(dǎo)向,從專業(yè)主修能力培養(yǎng)角度,介紹渤海大學(xué)光伏專業(yè)實踐教學(xué)體系的建設(shè)情況,探討光伏實踐教學(xué)如何建立和如何有效實施等基本問題。

          一、光伏崗位所需的實踐能力簡析

          完整的光伏產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)出金字塔形結(jié)構(gòu),主要包括硅料、鑄錠(拉棒)、切片、電池片、電池組件、光伏發(fā)電系統(tǒng)等6個環(huán)節(jié),其中上游為硅料、硅片環(huán)節(jié),中游為電池片、電池組件環(huán)節(jié),下游為光伏發(fā)電系統(tǒng)環(huán)節(jié)。與這一產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的崗位群主要包括:單晶(多晶)硅棒、硅片制造生產(chǎn)、光伏電池生產(chǎn)、光伏組件加工、光伏發(fā)電系統(tǒng)施工等。對太陽電池、組件及發(fā)電系統(tǒng)標準生成過程而言,可以將光伏崗位所需的實踐能力分為基礎(chǔ)實踐能力、基本實踐能力和主修實踐能力三個層次的綜合,如圖1所示。其中基礎(chǔ)實踐能力是所有光伏專業(yè)本科畢業(yè)生都應(yīng)該具備的能力,具體包括常規(guī)工藝測試能力、一般設(shè)備的操作能力和簡單工藝結(jié)果的分析能力等實踐能力;基本實踐能力是從事某專業(yè)崗位所需的最基本的基礎(chǔ)技能,是崗位群內(nèi)通用的能力,包括工藝參數(shù)控制能力、設(shè)備維護和保養(yǎng)能力、實驗過程設(shè)計能力等實踐能力;主修實踐能力是指運用專業(yè)技術(shù)完成某種崗位的任務(wù),并通過分析研究可以進一步做出正確決策并實施管理的能力,包括特定工作崗位上需要的工藝和器件設(shè)計能力、工藝過程監(jiān)控和調(diào)整的能力、設(shè)備維修和開發(fā)等實踐能力。崗位能力是多種能力模塊融會貫通形成的,能力模塊之間具有某種遞進或?qū)哟侮P(guān)系,正確劃分實踐能力模塊是崗位能力培養(yǎng)的前提和基礎(chǔ)。

          二、模塊化實踐教學(xué)體系的建立

          依據(jù)光伏崗位實際需求所開設(shè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),目前渤海大學(xué)已建成四個光伏技能綜合訓(xùn)練模塊(如圖2所示),用于專業(yè)基礎(chǔ)實踐能力和專業(yè)主修能力的培養(yǎng)。四個光伏技能綜合訓(xùn)練模塊包括工藝模塊、測試模塊、EDA仿真模塊以及太陽能發(fā)電系統(tǒng)工程技術(shù)模塊。工藝模塊包括清洗、擴散、氧化、光刻、濕法刻蝕、干法刻蝕、金屬膜蒸鍍、退火、介質(zhì)膜生長、晶片切割、芯片封裝等若干子模塊。測試模塊包括半導(dǎo)體工藝過程參數(shù)測試、半導(dǎo)體器件成品參數(shù)測試、光伏發(fā)電系統(tǒng)參數(shù)等子模塊;EDA仿真模塊包括半導(dǎo)體工藝仿真、半導(dǎo)體器件設(shè)計、電子線路等子模塊;太陽能發(fā)電系統(tǒng)工程技術(shù)模塊包括光伏組件、光伏逆變系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、高效光伏發(fā)電系統(tǒng)等子模塊。各模塊的實踐教學(xué)內(nèi)容覆蓋了半導(dǎo)體測試與表征技術(shù)、半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體器件制造工藝、半導(dǎo)體器件物理、電子元器件失效分析、EDA技術(shù)等課程的實驗教學(xué)任務(wù),學(xué)生可實現(xiàn)光伏技術(shù)規(guī)范基本技能訓(xùn)練。通過形成系統(tǒng)化、規(guī)?;?、工程化的實踐教學(xué)體系,開設(shè)與光伏企業(yè)實際生產(chǎn)過程緊密結(jié)合的實驗教學(xué)內(nèi)容及選修實踐教學(xué)內(nèi)容,突出專業(yè)主修實踐能力的“?!薄ⅰ熬?、“獨”、“特”的特點。

          三、基于主修能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)定

          渤海大學(xué)新能源學(xué)院擁有遼寧省微電子工藝控制重點實驗室、遼寧省光電功能材料檢測與技術(shù)重點實驗室、遼寧省光伏發(fā)電控制與集成工程技術(shù)研究中心等6個省級實驗教學(xué)平臺,可實現(xiàn)晶硅太陽電池、小型光伏發(fā)電系統(tǒng)、功率半導(dǎo)體器件和小規(guī)模集成電路的設(shè)計、加工、表征、測試和組裝工藝訓(xùn)練,為增強實踐教學(xué)效果提供了強有力的支撐。

          在工藝訓(xùn)練過程中,大學(xué)一年級屬于奠定基礎(chǔ)階段。該階段主要結(jié)合大學(xué)物理、工科化學(xué)和計算機等相關(guān)課程的實踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的基本實踐動手能力和實踐興趣。大學(xué)二年級屬于技能養(yǎng)成階段。該階段主要借助一些專業(yè)課程關(guān)聯(lián)的實踐課程,如近代物理實驗、電路分析實驗、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗、現(xiàn)代測試技術(shù)和創(chuàng)新實踐等實踐環(huán)節(jié),強化學(xué)生的實驗技能培養(yǎng),同時以開放實驗的形式,加強學(xué)生對光伏技術(shù)有關(guān)工序的理解。大學(xué)三年級屬于技能提高階段。該階段主要通過專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)測試實驗和專業(yè)工藝實驗等實踐教學(xué)環(huán)節(jié),結(jié)合學(xué)生的興趣完成專業(yè)基本實踐能力和專業(yè)主修實踐能力的培養(yǎng)。通過這些與工作崗位結(jié)合的實訓(xùn)內(nèi)容的訓(xùn)練,訓(xùn)練學(xué)生的實踐動手能力,達到在做中學(xué)、在學(xué)中練的目的。

          在專業(yè)基本實踐能力培養(yǎng)過程中,開設(shè)大量綜合實驗和基本技能訓(xùn)練實驗。在確定專業(yè)實驗題目過程中,每年都根據(jù)人才市場專業(yè)人才需求的變化,對培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整,確保人才培養(yǎng)與市場需求緊密結(jié)合;探索新的實踐模式,提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。目前,各模塊均開出多種綜合性實驗題目,學(xué)生可獲得多種光伏技術(shù)基本技能的訓(xùn)練,有效地鍛煉了光伏類專業(yè)學(xué)生的實踐能力。

          在主修實踐教學(xué)過程中,渤海大學(xué)重點培養(yǎng)以下幾方面的實踐動手能力,具體包括:晶硅片切磨拋加工;晶硅電池擴散加工;介質(zhì)膜材料生長控制;電池組件封裝;化合物電池制備。學(xué)生依據(jù)興趣可選擇培養(yǎng):設(shè)備使用能力和工藝參數(shù)控制能力。具體包括晶片切磨拋加工設(shè)備的使用和工藝參數(shù)控制、晶硅電池擴散加工設(shè)備的使用和工藝參數(shù)控制、介質(zhì)膜材料生長加工設(shè)備的使用和工藝參數(shù)控制、電池組件封裝加工設(shè)備的使用和工藝參數(shù)控制、化合物電池加工設(shè)備的使用和工藝參數(shù)控制。在設(shè)備使用能力的考核過程中,主要考核方法為實操。在工藝參數(shù)控制能力的考核過程中,主要考核方法為論文和分析報告。并根據(jù)考核結(jié)果給出學(xué)生的最終成績。

          四、結(jié)論

          渤海大學(xué)光伏專業(yè)依據(jù)崗位實際需求確定專業(yè)實踐體系,并建立了可極大提升實踐教學(xué)效果和學(xué)生專業(yè)實踐技能的模塊化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在實踐教學(xué)體系建設(shè)方面,探索出一條適用于國內(nèi)高校光伏類專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)途徑。學(xué)生可根據(jù)基本實踐能力培養(yǎng)要求和未來欲從事的專業(yè)技術(shù)崗位,選擇自己感興趣的工藝實驗題目。從而明確了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,強調(diào)了學(xué)生對老師、對實踐課程的自主選擇權(quán)。通過這種以學(xué)生為本的專業(yè)主修能力訓(xùn)練,讓學(xué)生進入工作模式,扮演技術(shù)人員角色,進行具體操作,讓學(xué)生把理論形態(tài)的實踐能力轉(zhuǎn)化為實踐形態(tài)的實踐能力。

          參考文獻:

          [1]王勃華.中國光伏產(chǎn)業(yè)市場發(fā)展及趨勢[J].電氣工業(yè),2007,(7):30-31.

          篇5

          中圖分類號:TN141 文獻標識碼:B

          1 柔性顯示背景分析與發(fā)展前景

          1.1 背景分析

          近半個世紀來,電子信息技術(shù)的發(fā)展對日常生活的影響有諸多案例,但其中顯示技術(shù)的發(fā)展帶來的日常生活的變革是最顯而易見的。

          從首臺基于動態(tài)散射模式的液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)(約為上世紀70年代),到目前LCD電視的普及、3D電視的熱潮,顯示技術(shù)的發(fā)展顛覆了我們對傳統(tǒng)陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示器的認知。2012年1~5月,液晶電視銷售額為1,331.9萬臺,占彩電銷售總額(1,470萬臺)的90.6%(數(shù)據(jù)來源:視像協(xié)會與AVC),可以毫不夸張地說,目前已經(jīng)是液晶電視的天下。與傳統(tǒng)的CRT顯示技術(shù)相對比,液晶顯示技術(shù)的顯著優(yōu)點已廣為人知,不用贅述。

          隨著電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展,電子產(chǎn)品已經(jīng)逐步成為日常生活的必須品,而將更多顯示元素引入家庭和個人環(huán)境是未來顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢,目前基于此類的研究正在逐步進行(如飛利浦、索尼、通用已經(jīng)開始相關(guān)技術(shù)的研發(fā))。但是剛性、矩形、基于玻璃基板的顯示器件已經(jīng)顯示出不能滿足設(shè)計者對外形的需求,設(shè)計人員更趨向于選擇一種可彎曲、可折疊,甚至可以卷曲的顯示器件。

          與此同時,對產(chǎn)品品質(zhì)的要求不斷提升,電子產(chǎn)品被要求能承受更多次的“隨機跌落試驗”。而實驗證明基于剛性玻璃基板的顯示器件在試驗中極易損壞,所以在引入全新設(shè)計理念的過程中,具有輕薄、不易碎、非矩形等特性的“概念產(chǎn)品”被普遍認為“具有不一般的對市場的高度適應(yīng)性”。

          在產(chǎn)品外形方面,與傳統(tǒng)顯示器相比,柔性顯示器具有更結(jié)實、更輕薄、樣式新穎的特點,而這些特點對產(chǎn)品設(shè)計師和最終用戶都極具吸引力。

          在制造商方面,柔性顯示器生產(chǎn)時,可以采用新型印刷或者卷繞式工藝進行生產(chǎn),運輸成本相對低廉,使得制造商具有進一步降低生產(chǎn)成本的潛力。

          在潛在安全性方面,當柔性顯示器破裂時,不會產(chǎn)生可能導(dǎo)致人員受傷的鋒利邊緣,因此相對剛性顯示器而言,柔性顯示器無疑更加安全。

          1.2 柔性顯示的發(fā)展前景

          由于柔性顯示技術(shù)具有獨特的技術(shù)特點,與現(xiàn)有顯示技術(shù)相比具有一定的先進性,所以普遍認為,在某些市場中,柔性顯示具有潛在的替代優(yōu)勢,同時,柔性顯示技術(shù)更具開拓全新應(yīng)用領(lǐng)域的潛力(如軍方將柔性顯示應(yīng)用于新式迷彩服,而這個領(lǐng)域傳統(tǒng)剛性顯示器件是很難涉及的)。柔性顯示器是一種具備良好的市場前景的新技術(shù),目前用于生產(chǎn)柔性顯示器的顯示技術(shù)有十多種,包括傳統(tǒng)的液晶、有機發(fā)光顯示(organic light-emitting diode,OLED)、電致變色、電泳技術(shù)等等,據(jù)估計全球約有數(shù)百家公司正在或即將開始柔性顯示的研發(fā)。

          可以認為,柔性顯示技術(shù)的發(fā)展將為顯示技術(shù)領(lǐng)域注入革命性的創(chuàng)新動力。

          2 現(xiàn)有組裝技術(shù)的分析

          2.1 組裝技術(shù)概述

          作為柔性顯示重要部件之一的驅(qū)動芯片,如何與柔性顯示器件相連接是一個值得研究的課題。無論何種顯示技術(shù),最終的顯示畫面依賴于驅(qū)動芯片給顯示介質(zhì)(例如液晶,發(fā)光二極管等)提供其所需的信號(電壓信號或電流信號)。已有的芯片組裝和封裝方式有很多種成熟的方案,但在柔性顯示器芯片組裝時,最主要考慮的因素有以下幾點:

          (1)組裝制程中的壓力和溫度;

          (2)組裝方式的可靠度(包括物理連接可靠度和電性能的可靠度);

          (3)組裝中能達到的最小管腳距離(Pin pitch)和最高管腳數(shù)量。

          就目前主流的芯片與目標介質(zhì)的組裝技術(shù)宏觀上可以分為如下4類(由于TFT-LCD的驅(qū)動芯片與目標介質(zhì)組裝技術(shù)比較特殊,所以單獨歸為一類):

          第一類,微電子封裝技術(shù),是指將晶圓(Wafer)切割后的Chip做成一種標準的封裝形式的技術(shù)。

          第二類,微電子表面組裝技術(shù)(Surface Mount Technology,簡稱SMTc),是指將封裝后的芯片(IC)成品組裝到目標介質(zhì)上的技術(shù)。

          第三類,裸芯片組裝(Bare Chip Assembly),是指將晶圓切割后的Chip直接組裝到目標介質(zhì)上的技術(shù)。

          第四類,液晶顯示器(TFT-LCD)領(lǐng)域特有的芯片封裝和組裝技術(shù)(COF/TCP封裝和ACF bonding技術(shù))。

          下面將逐一介紹各類組裝技術(shù)。

          2.2 微電子封裝技術(shù)

          對于電子設(shè)備體積、重量、性能的期盼長久以來一直是促進電子技術(shù)發(fā)展的源動力,而在微電子領(lǐng)域,對芯片面積減小的期望從未停歇(從某種程度上講,芯片的面積決定芯片的成本價格),在莫爾斯定律的效應(yīng)下,芯片電路的集成度以10個月為單位成倍提高,因此也對高密度的封裝技術(shù)不斷提出新的挑戰(zhàn)。

          從早期的DIP封裝,到最新的CSP(Chip scale package)封裝,封裝技術(shù)水平不斷提高。芯片與封裝的面積比可達1:1.14,已經(jīng)十分接近1:1的理想值。然而,不論封裝技術(shù)如何發(fā)展,歸根到底,都是采用某種連接方式把Chip上的接點(Pad)與封裝殼上的管腳(Pin)相連。而封裝的本質(zhì)就是規(guī)避外界負面因素對芯片電路的影響,當然,也為了使芯片易于使用和運輸。

          以BGA封裝形式為例,通常的工藝流程如圖3所示。

          通常的工藝流程是首先使用充銀環(huán)氧粘結(jié)劑將Chip粘附于封裝殼上,然后使用金屬線將Chip的接點與封裝殼上相應(yīng)的管腳連接,然后使用模塑包封或者液態(tài)膠灌封,以保護Chip、連接線(Wire bonding)和接點不受外部因素的影響。

          另外隨著芯片尺寸的不斷縮小,I/O數(shù)量的不斷增加,有時也會使用覆晶方式(Flip Chip)將芯片與封裝殼連接。覆晶方式是采用回焊技術(shù),使芯片和封裝殼的電性連接和物理連接一次性完成,目前也有在裸芯片與目標介質(zhì)的組裝中使用覆晶方式。

          2.3 微電子表面組裝技術(shù)

          微電子表面組裝技術(shù)(surface mount technolo gy,SMTc,又稱表面貼片技術(shù)),一般是指用自動化方式將微型化的片式短引腳或無引腳表面組裝器件焊接到目標介質(zhì)上的一種電子組裝技術(shù)。

          表面組裝焊接一般采用浸焊或再流焊,插裝元器件多采用浸焊方式。

          浸焊一般采用波峰焊技術(shù),它首先將焊錫高溫熔化成液態(tài),然后用外力使其形成類似水波的液態(tài)焊錫波,插裝了元器件的印刷電路板以特定角度和浸入深度穿過焊錫波峰,實現(xiàn)浸焊,不需要焊接的地方用鋼網(wǎng)保護。波峰焊最早起源于20世紀50年代,由英國Metal公司首創(chuàng),是20世紀電子產(chǎn)品組裝技術(shù)中工藝最成熟、影響最廣、效率最明顯的技術(shù)之一。

          表面貼片元器件多使用再流焊技術(shù),它首先在PCB上采用“點涂”方式涂布焊錫膏,然后通過再流焊設(shè)備熔化焊錫膏進行焊接。再流焊的方法主要以其加熱方式不同來區(qū)別,最早使用的是氣相再流焊,目前在表面組裝工藝中使用最為廣泛的是紅外再流焊,而激光再流焊在大規(guī)模生產(chǎn)中暫時無法應(yīng)用。再流焊中最關(guān)鍵的技術(shù)是設(shè)定再流曲線,再流曲線是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵,調(diào)整獲得一條高質(zhì)量的再流焊曲線是一件極其重要但是又是極其繁瑣的工作。

          2.4 裸芯片組裝技術(shù)

          裸芯片組裝是指在芯片與目標介質(zhì)的連接過程中,芯片為原始的晶圓切片形式(Chip),芯片沒有經(jīng)過預(yù)先的封裝而直接與目標介質(zhì)連接。常用的封裝形式為COB(Chip On Board)形式。

          COB方式一般是將Chip先粘貼在目標介質(zhì)表面,然后采用金屬線鍵接的方式將Chip的接點與目標介質(zhì)上相應(yīng)的連接點相連接。完成后Chip、金屬連接線、目標介質(zhì)上的連接點均用液態(tài)膠覆蓋,用以隔離外界污染和保護線路。

          裸芯片組裝還有另一種方式,即覆晶方式。覆晶方式是指在Chip接點上預(yù)先做出一定高度的引腳,然后使用高溫熔接的方式,使引腳與目標介質(zhì)相應(yīng)位置結(jié)合,形成電性的連接。與傳統(tǒng)方式相比,覆晶方式不需要使用金屬線進行連接。TFT-LCD驅(qū)動芯片常用的TCP/COF封裝使用的即是覆晶方式,但是由于TCP/COF封裝應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性,所以沒有將其歸入裸芯片封裝技術(shù)中,而是單獨劃為一類。

          2.5 液晶顯示器領(lǐng)域特有的芯片封裝和組裝形式

          由于TFT-LCD顯示電路的特殊性,要求驅(qū)動芯片提供更多的I/O端口,所以一般情況下TFT-LCD驅(qū)動芯片封裝多采用TCP(Tape Carrier Package)方式,或者COF(Chip On Film)方式,芯片與TFT-LCD顯示面板連接多采用ACF(Anisotropic Conductive Film)壓合粘接的方式。

          TCP/COF多使用高分子聚合材料(PI ,polyimide)為基材,在基材上采用粘接或者濺鍍(Spatter)方式使之附著或形成銅箔,然后使用蝕刻方式(Etching)在銅箔上制作出所需要的線路、與Chip連接的內(nèi)引腳(ILB Lead,ILB:Inner Lead Bonding)、與TFT-LCD顯示電路連接的外引腳C(OLB Lead-C,OLB:Outer Lead Bonding)、和外部目標介質(zhì)(多為PCB板)連接的外引腳P(OLB Lead-P,OLB:Outer Lead Bonding),最后在所有引腳表面附著一層焊錫。

          Chip的接點為具有一定高度的金突塊(Au Bump),在與Chip連接(Assembly)時,Chip的接點與TCP/COF上的內(nèi)引腳通過高溫高壓形成金-錫-銅合金,從而達到電性導(dǎo)通的目的,然后使用液態(tài)膠灌封。而在與外部目標介質(zhì)——TFT-LCD顯示電路連接時,則采用另一種組裝方式——ACF壓合粘接方式(AFC bonding)。

          ACF膠結(jié)構(gòu)類似于雙面膠,膠體內(nèi)富含一定密度的導(dǎo)電粒子(Conductive Particle),導(dǎo)電粒子為球狀,外部為絕緣材料,內(nèi)部為導(dǎo)電材料。當導(dǎo)電粒子受到外部壓力破裂時,內(nèi)部導(dǎo)電材料露出,多個破裂的導(dǎo)電粒子連接,可形成電性通路。由于導(dǎo)電粒子破裂時僅受到垂直方向的壓力,加之芯片相鄰接點距離遠大于導(dǎo)電粒子直徑,因此,破裂的導(dǎo)電粒子產(chǎn)生的電性鏈路具有垂直方向?qū)щ姡椒较虿粚?dǎo)電的特性?;谠摲N特性,ACF膠能使TCP/COF封裝形式的芯片每根外引腳在水平方向上互相絕緣,不致形成短路,而在垂直方向又能與目標介質(zhì)實現(xiàn)電性導(dǎo)通。由于ACF膠加熱固化后具有很強的粘合力,所以形成電性導(dǎo)通的同時,可以使COF/TCP與目標介質(zhì)實現(xiàn)物理連接。

          TCP/COF封裝形式能支持高達數(shù)千的I/O引腳數(shù),因此在TFT-LCD驅(qū)動芯片領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

          當然,隨著成本因素的影響日漸增加,另一種方式COG(Chip On Glass)也應(yīng)運而生。與TCP/COF方式唯一的不同點在于,COG方式不需要PI基材,而是使用ACF壓合粘接方式,直接將Chip與TFT-LCD顯示電路連接,因此會更加節(jié)省成本。由于在組裝中芯片是晶圓切片形式,所以COG技術(shù)也可以認為是一種裸芯片組裝技術(shù)。

          3 柔性顯示驅(qū)動芯片組裝方安提出

          3.1 柔性顯示動芯片組裝方案概述

          基于上述介紹,可將芯片與目標介質(zhì)連接的技術(shù)做如下歸類:

          第一類為使用金屬線形成電性連接,該種形式多用在常規(guī)的芯片和封裝殼組裝、裸芯片COB封裝,可將其歸納為Wire bonding方式。

          第二類為芯片和目標介質(zhì)采用焊接的方式形成電性連接,電子表面組裝技術(shù),裸芯片覆晶方式多使用該種技術(shù)形式,可將其歸納為焊接方式。

          第三類為TFT-LCD芯片組裝中經(jīng)常使用的ACF膠壓合連接方式,可將其歸納為ACF bonding方式。

          按照上述分類,擬依照不同技術(shù)背景,制定不同的芯片與目標介質(zhì)連接方案,實現(xiàn)驅(qū)動芯片與柔性顯示基材的電性連接。

          具體方案如下:

          方案1:采用Wire bonding方式。

          方案2:采用Flip Chip方式。

          方案3:采用ACF bonding方式。

          需要指出,提出方案時,只討論理論上該方案的可行性,并沒有對該種方案是否具有投入實際生產(chǎn)的可行性做出判斷和論述。

          下面將具體討論三種方案的優(yōu)劣。

          3.2 Wire bonding方案

          目前Wire bonding技術(shù)的具體實現(xiàn)步驟如下:

          首先,在晶圓制程后期使用電鍍方式將Chip的連接點做成金突塊;同時,目標介質(zhì)上的引線(Lead)上也使用鍍金技術(shù)使其附著一定厚度的金;然后使用Wire bonding設(shè)備將金屬線的一端熔接(采用超聲波或高溫熔接方式)在金突塊上,另一端采用相同的方式熔接在目標介質(zhì)的Lead上,從而實現(xiàn)電性的導(dǎo)通。由于金具有良好的延展性和良好的導(dǎo)電性,所以,在Wire bonding的過程中,一般使用高純度金線(99.99%)。當然,目前在一些極低端應(yīng)用中出于成本的考慮,或者在SOC(System On Chip)/SOP(System On Package)封裝中出于保密的需求,會在某些沒有高頻信號和大電流信號的連接管腳上使用鋁線或者銅線進行Wire bonding。

          在柔性顯示中使用Wire bonding方案的優(yōu)勢和劣勢同樣明顯。

          首先,金是良好的導(dǎo)體,所以在使用金線鍵接時無需擔心傳輸線RC/RH效應(yīng)對高頻率信號傳輸造成的影響;同時,也不需過多考慮大電流信號在傳輸過程中由于傳輸線本身電阻造成的電壓降效應(yīng)和熱效應(yīng);其次,采用COB方式可以將芯片直接固定在柔性基材上,省去芯片封裝的成本。

          但是,Wire bonding的劣勢也同樣明顯,第一,一般只有在金含量較高的連接點上才能實現(xiàn)金線和Lead/Pad的熔接;第二,Wire Bonding要求目標介質(zhì)能承受一定壓力且不能有太大形變;第三,Wire Bonding要求目標介質(zhì)能承受較高溫度;第四,Wire bonding受Wire bonding設(shè)備精度的限制,以BGA封裝為例,一般I/O數(shù)量為500以內(nèi)的芯片使用Wire bonding的方式,I/O數(shù)量增高,勢必會使單個芯片連接點的尺寸減小,而在I/O數(shù)超過500以上時,芯片接點的尺寸會使Wire bonding的成功率大幅下降,而目前的顯示技術(shù)恰恰又要求驅(qū)動芯片提供更多的I/O數(shù)目。

          所以,綜合分析上述各種因素,只有在低分辨率金屬材質(zhì)(如用金屬箔為基材的柔性顯示)的柔性顯示方案中才有可能采用Wire bonding的方式進行芯片和柔性基材的鍵接。因此,作為一種連接技術(shù),Wire bonding技術(shù)可以使用在柔性顯示中,但是受到Wire bonding技術(shù)自身的制約,它在柔性顯示中的應(yīng)用會受到不小的限制。

          3.3 覆晶方式

          覆晶封裝方式的應(yīng)用十分廣泛,由于覆晶方式可以節(jié)省Wire bonding的金線成本,同時芯片與封裝殼的距離更近,可以保證高頻信號具有良好的信號品質(zhì),所以被大量使用在對信號品質(zhì)要求較高的CPU芯片封裝中。傳統(tǒng)封裝形式,芯片的最高工作頻率為2~3GHz,而采用覆晶方式封裝,依照不同的基材,芯片的最高工作頻率可達10~40GHz。

          覆晶方式的基本做法是在芯片上沉積錫球,然后采用加溫的方式使得錫球和基板上預(yù)先制作的Lead連接,從而實現(xiàn)電性連接??梢赃@樣認為,覆晶方式是焊接方式的提升。

          應(yīng)用覆晶方式實現(xiàn)柔性基材和驅(qū)動芯片的連接有其獨特之處。首先,芯片與柔性基材直接連接,從電性上考慮,該方式由于省略了封裝中的信號傳輸線,所以可以降低芯片管腳上雜訊的干擾,而從成本角度考慮,由于使用裸芯片,該方式可以節(jié)約芯片的封裝成本;其次,當芯片晶背(Chip backside)減薄到一定程度后(例如將Chip晶背研磨至13μm時,Chip可以彎折,如圖6所示),Chip會呈現(xiàn)一定程度的柔性,可以在一定程度上實現(xiàn)與顯示基材同步的柔性彎曲。

          與Wire bonding方式相比,覆晶方式會有其成本上的先天優(yōu)勢(不需使用金屬線鍵接),但是覆晶方式也存在一些問題。

          覆晶方式中會使用錫球工藝,目前出于綠色環(huán)??紤],微電子表面焊接技術(shù)中大量使用無鉛焊錫,無鉛焊錫的熔點約在200℃以上。而在柔性顯示基材的各種方案中,一般具有良好彎折特性的柔性基材多為有機材料,有機柔性基材所要求的制程溫度范圍一般在150℃以內(nèi),超過200℃的高溫會對柔性顯示基材造成不可逆的損傷。所以,柔性基材不耐高溫的特性與覆晶技術(shù)中需要使用的高溫制程存在一定的矛盾。因此,我們可以推測,覆晶方式在柔性顯示的應(yīng)用領(lǐng)域會受到其制程溫度的限制。

          綜上所述,覆晶方式多應(yīng)用于柔性電路板(Flexible Print circuit)與芯片連接或者PCB板直接與芯片連接。當然,在能夠耐受高溫的柔性基材上使用覆晶方式實現(xiàn)驅(qū)動芯片與柔性基材的連接也極為可行。

          3.4 ACF bonding方式

          ACF bonding是目前TFT-LCD領(lǐng)域驅(qū)動芯片和顯示基板連接最常用的方式,可以將裸芯片或者TCP/COF封裝形式的芯片通過ACF膠與目標介質(zhì)實現(xiàn)電性連接以及物理連接。

          ACF膠連接方式中,ACF膠電阻率變化曲線依賴于導(dǎo)電粒子密度、導(dǎo)電膠厚度、寬度以及導(dǎo)電膠的固化溫度。本文沒有設(shè)計具體實驗測量導(dǎo)電膠電阻率的實際曲線,參考相關(guān)文獻,導(dǎo)電膠的電阻率約為5×10-4Ω×cm。而基于TFT-LCD Array線路本身帶給驅(qū)動芯片的負載遠大于導(dǎo)電膠引入負載的事實,以及驅(qū)動芯片輸出信號對電容類負載比電阻類負載更為敏感的特性,可以認為,ACF bonding方式的電阻率的非線性變化不會為顯示電路引入太多負面因素。而在TFT-LCD中大量使用ACF bonding方式的事實更能說明ACF bonding方式的電性能和可靠度是可以接受的。

          其次,由于TFT-LCD分辨率的增加,驅(qū)動芯片所需的I/O數(shù)量也隨之增加。目前主流的Driver IC已可以提供多于1,000 channel的輸出I/O。I/O數(shù)量的增加直接導(dǎo)致Chip中接點尺寸和管腳間距(Pitch)的減小,而導(dǎo)電膠中導(dǎo)電粒子的直徑遠小于Chip接點的尺寸,同時,ACF膠能提供的最小Bonding pitch約為10μm,足以滿足驅(qū)動芯片的需求。所以在支持I/O數(shù)量和小管腳間距方面,ACF bonding具有巨大的優(yōu)勢。

          再次,由于使用金屬箔和薄化玻璃為基材制成的柔性顯示器只能實現(xiàn)有限的“柔性”,所以目前柔性顯示器基材更傾向于使用柔性更佳的有機材料。以PET/PEN為例,其耐溫性與傳統(tǒng)剛性顯示基材相比較差,僅為120℃左右。而傳統(tǒng)的Wire bonding和覆晶方式在組裝過程中需要較高的溫度,故該兩項技術(shù)在柔性基材上的應(yīng)用受到制程溫度的極大限制。而ACF bonding方式的組裝溫度取決于ACF膠本壓過程中使用的ACF膠固化溫度,固化溫度會影響最終成品的物理特性,但對電性的影響較為有限(圖7 所示為ACF膠在不同溫度/壓力下的電阻變化曲線)。

          目前,索尼和3M已經(jīng)有低于150℃的ACF膠出售(約為140℃),而PET/PEN可以短時間耐受150℃的高溫,所以,使用低溫ACF膠連接驅(qū)動芯片和顯示基材成為可能。相比上述前兩種方式,ACF bonding方式具有工藝簡單、適用范圍廣的特點,所以就目前而言,ACF bonding應(yīng)該是柔性顯示驅(qū)動芯片與顯示基材連接的最佳方式。

          4 結(jié) 論

          通過比較基于不同技術(shù)背景的各種組裝技術(shù)方案,綜合考慮柔性顯示基材的物理特性,ACF bonding方式以其在制程溫度上的低溫特性相比其它兩種方案更具優(yōu)勢??陀^的說,各種組裝技術(shù)均有其各自的技術(shù)特點和應(yīng)用領(lǐng)域,而目前柔性顯示基材的物理特性限制了組裝技術(shù)的選擇。我們期待新型柔性顯示基材的面世,能給柔性顯示組裝方式帶來更大的選擇空間。

          本文僅在理論層面探討用于柔性顯示屏的驅(qū)動芯片連接技術(shù)實現(xiàn),未對用于柔性顯示屏的驅(qū)動芯片連接技術(shù)應(yīng)用于實際生產(chǎn)中的可行性進行討論。

          參考文獻

          [1] Nicole Rutherford. Flexible Substrates and Packing for Organic Display and Electronics[J]. Advanced Display, Jan/Feb 2006: 24-29.

          [2] 3M. Anisotropic Conductive Film Adhesive 7303. 3M Web.

          [3] 3M. Anisotropic Conductive Film 7376-30. 3M Web.

          [4] Prof. Jan Vanfleteren (Promotor). Technology Development and Characterization for Interconnecting Driver Electronic Circuitry to Flat-Panel Displays.

          [5] Shyh-Ming Chang, Jwo-Huei Jou, et al. Characteristic Study of Anisotropic-conductive Film for Chip-on-Film Packaging. Microelectronics Reliability.

          [6] 陳黨輝. 微電子組裝用導(dǎo)電膠長期可靠性的研究[D]. 西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.

          篇6

          0、引言

          隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電動設(shè)備安裝技術(shù)也日益完善。在建筑機電設(shè)備安裝施工完成之后,通常要對電動機及其所帶的機械作單機起動調(diào)試。調(diào)試運行設(shè)備是在施工單位人員的操作下,按照正式生產(chǎn)或使用的條件和要求進行較長時間的工作運轉(zhuǎn),與項目設(shè)計的要求進行對比。目的是考驗設(shè)備設(shè)計、制造和安裝調(diào)試的質(zhì)量,驗證設(shè)備連續(xù)工作的可能性,對設(shè)備性能作一檢測,并將檢測的數(shù)據(jù)與設(shè)備制造出廠記錄的數(shù)據(jù)進行比較,對設(shè)備工程的質(zhì)量作出評價。在實際工作設(shè)備的試運行往往會碰到意想不到的異?,F(xiàn)象,使電動機起動失敗而跳閘,較大容量的電動機機會便多一些。因此;加強和完善技術(shù)管理,促進施工技術(shù)的發(fā)展和更新,是提高企業(yè)競爭能力的關(guān)鍵因素。

          一、機電設(shè)備安裝常見技術(shù)問題

          1.螺栓聯(lián)接問題。螺栓、螺母聯(lián)接是機電行業(yè)的一種最基本的裝配,聯(lián)接過緊時.螺栓在機械力與電磁力的長期作用下容易產(chǎn)生金屬疲勞,發(fā)生剪切或螺牙滑絲等聯(lián)接過松的情況,使部件之間的裝配松動,引發(fā)事故。對于電氣工程傳導(dǎo)電流的螺栓、螺母聯(lián)接。不僅要注意其機械效應(yīng),更應(yīng)注意其電熱效應(yīng),壓接不緊,接觸電阻增大,通電時產(chǎn)生發(fā)熱一接觸面氧化一電阻增大惡性循環(huán),直至嚴重過熱,燒熔聯(lián)接處,造成接地短路、斷開事故。對于一次設(shè)備及母線,聯(lián)接線的并溝線夾、T型線夾、設(shè)備線夾、接線相等都可能因此產(chǎn)生程度不同的事故。

          2超電流問題。

          (1)泵:軸承損壞,轉(zhuǎn)子與殼體相磨擦,泵內(nèi)有異物等。

          (2)電機:功率偏小,過載電流整定偏小,線路電阻偏高,電源缺相等。

          (3)工藝操作:所送介質(zhì)超過泵的設(shè)計能力如密度大、粘度高、需求量高等。

          3.振動問題。

          (1)泵:轉(zhuǎn)子不平衡,軸承間隙大,轉(zhuǎn)子和定子相磨擦,轉(zhuǎn)子與殼體同心度差等,這些都是機械方面的問題。

          (2)電機::轉(zhuǎn)子不平衡,軸承間隙大,轉(zhuǎn)子和定子氣隙不均勻。

          (3)操作:主要是工藝操作參數(shù)偏離泵的額定參數(shù)太多引起泵的運行不平穩(wěn)。例如:出口閥控制的流量太小引起的震動等,這要求工藝盡量接近泵的額定參數(shù)進行操作。

          4.電氣設(shè)備問題。

          (1)安裝隔離開關(guān)時動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當可能導(dǎo)致接觸面的電熱氧化使接觸電阻,增大,灼傷、燒蝕觸頭,造成事故。

          (2)斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達不到要求,將使觸頭過熱、熄弧時間延長,導(dǎo)致絕緣介質(zhì)分解,壓力驟增。引發(fā)斷路器爆炸事故。

          (3)電流互感器因安裝檢修不慎,使一次繞組開路,將產(chǎn)生很高的過電壓,危及人身與設(shè)備安全。

          (4)有載調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)裝置機構(gòu)裝配錯誤,或裝配時不慎掉入雜物,卡住機構(gòu),也將發(fā)生程度不同的事故。

          (5)主變壓器絕緣破壞或擊穿。在安裝主變吊芯和高壓管等主要工作時,不慎掉入雜物(如螺帽、鑰匙等,這些情況在工程實踐中并不罕見),器身、套管內(nèi)排水不徹底,密封裝置安裝錯誤,或者在安裝中損壞,都會使主變絕緣強度大為降低,可能導(dǎo)致局部絕緣破壞或擊穿,造成惡性事故。

          (6)主變壓器保護拒動。主變壓器內(nèi)部或出線側(cè)發(fā)生短路、接地事故,而保護拒動、斷路器不跳閘,巨大的短路電流不僅使短路處事故狀態(tài)擴大,也使主變內(nèi)部溫度驟升,變壓器油迅速汽化、分解成為高爆性的可燃物質(zhì),這可能發(fā)生主變爆炸的惡性事故。主變的緊急事故油池和其他消防設(shè)施都是針對這種可能性設(shè)計的。

          二、機電設(shè)備安裝技術(shù)處理措施

          1.嚴格施工組織設(shè)計及設(shè)備、設(shè)施選擇。施工組織設(shè)計和設(shè)備、設(shè)施選擇是經(jīng)有關(guān)科技人員共同研究商定的,通過技術(shù)計算和驗算,既有其使用價值,又可保證良好的經(jīng)濟效益,不要隨便更改選用設(shè)備,否則會影響基礎(chǔ)工作的進展。

          2.按計劃開展安裝工作、統(tǒng)一安排。每一項機電設(shè)備安裝工作順序都有其科學(xué)性。一個安裝工程的計劃排隊是經(jīng)過多方面的考慮,經(jīng)過技術(shù)論證排出的,是有科學(xué)根據(jù)并有一定指導(dǎo)性的.不要隨便改動。以免造成背工窩工,工程進度連續(xù)不上。對大型安裝工程,由于設(shè)備多,安裝環(huán)節(jié)多,因此對每一項安裝都必須有總體布置做到統(tǒng)一安排,施工隊中必須有一個統(tǒng)一指揮的機電隊長(或項目副經(jīng)理)對各項工作進行協(xié)調(diào)處理,集思廣益,多征求職工的工作意見。作為管理人員對各項安裝要了如指掌,對下一步該干什么、怎么干、缺什么材料和配備件,還存在什么問題等都要做到心中有數(shù),該提前做的準備工作,必須提前到位,這樣才不至于在安裝工作中造成停工待料的被動局面。

          3.嚴格按照設(shè)計要求進行施工做到要主次分明。每一種設(shè)備的安裝,都有很嚴格的技術(shù)要求,只有按設(shè)計技術(shù)要求施工,才能減少不必要的時間流失和材料消耗。一種設(shè)備的基礎(chǔ)是經(jīng)過設(shè)計部門的計算設(shè)計出來的,按要求施工,才能保證質(zhì)量,保證安全。一個工程具備開工條件,首先得有電源,其次要有動力源。有提升裝備(包括井架、提升絞車)。要想達到短期開工之目的,安裝工作必須有主有次,分輕重緩急。只有對安裝變電所、壓風(fēng)機,井架、提升絞車工作有一個合理的安排,有計劃有目的地進行安裝工作,才能達到事半功倍之效果。

          4.按常規(guī)安裝方式對設(shè)備進行安裝。每種設(shè)備的安裝,都有一定的作業(yè)方式和工作順序,不能急于求成,工序顛倒。例如:井架安裝,常規(guī)作業(yè)方法是一層組裝起后,進行初操平找正。然后逐層安裝。井架安裝完后,各連接部位必須一條不少地穿上螺栓,擰緊所有連接螺栓,進行整體操平找正。最后才是井架四腳二次灌灰。切不可一層安裝完后不進行初操平找正,整體安裝完后不精確操平找正,連接部位缺件,就二次灌灰,給上層安裝工作帶來困難,造成不好安、對不上、穿不上螺栓等尾工量多的現(xiàn)象結(jié)果造成安裝質(zhì)量低不合乎安裝質(zhì)量標準要求。

          5.提高機電工人整體素質(zhì)。機電工索質(zhì)低是造成安裝速度和安裝質(zhì)量低的人為因素。機電工在安裝對必須經(jīng)過崗前培訓(xùn),掌握一般安裝知識,熟知安裝標準,該找平的必須找平。該連接的部位螺栓必須一條不少,該穿地腳螺栓的部位必須一條不少;電工在設(shè)備供配電上應(yīng)做到按規(guī)程規(guī)范接電,對供電設(shè)備開關(guān)、控制盤應(yīng)做到提前檢修,接好電后必須對設(shè)備進行試運轉(zhuǎn)。

          三、通電調(diào)試

          1.機電設(shè)備調(diào)試過程。機電設(shè)備在出廠時一般無法進行總裝和負荷試驗,即使是使用過的設(shè)備,由于拆卸、搬運及再次安裝,難免改變原始安裝狀態(tài),所以,對安裝好的機電設(shè)備盡快進行調(diào)試就顯得非常重要。應(yīng)該認識到,不僅是解體裝運的初次使用的機電設(shè)備在安裝后需進行調(diào)試,實際上所有新增、更新、自制、改造、大(中)修機械設(shè)備,在投人使用前,都必須進行調(diào)試。

          (1)要再次檢查設(shè)備裝配的完整性、合理性、安全性和滲漏痕跡等,以便調(diào)試工作安全、順利進行。

          (2)調(diào)試時,主要試驗其工作質(zhì)量、操作性能、可靠性能、經(jīng)濟性能等。

          (3)應(yīng)在施工現(xiàn)場進行空負荷和負荷試驗,以正確檢驗其性能是否達到工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)條件要求。調(diào)試過程中,參加調(diào)試的機械技術(shù)人員和隨機操作人員須時時到位,以主動了解設(shè)備的現(xiàn)實技術(shù)狀況、調(diào)試程序、操作控制方法等。

          2.撰寫安裝調(diào)試技術(shù)報告。撰寫安裝調(diào)試技術(shù)報告是機電設(shè)備初次安裝調(diào)試后進行技術(shù)、資產(chǎn)及財務(wù)驗收的主要依據(jù)之一,是一項必須做好的工作。安裝調(diào)試報告應(yīng)以讀者能再現(xiàn)其安裝、調(diào)試過程。并得出與文中相符的結(jié)果為準。機電設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)報告作為一種科技文件,其內(nèi)容比較專深、具體,有關(guān)人員應(yīng)意識到它的重要性。撰寫時注意與論文的區(qū)別,應(yīng)詳略得當、主次分明。

          四、驗收

          機電設(shè)備安裝調(diào)試結(jié)束之后,要進行技術(shù)驗收和總結(jié)。施工承包單位在工程具備竣工驗收條件時,應(yīng)在自評、自查工作完成后,向項目監(jiān)理部提交竣工驗收報驗單及竣工報告;總監(jiān)理工程師組織各專業(yè)監(jiān)理工程師對工程竣工資料及工程實體質(zhì)量完成情況進行預(yù)驗收對檢查出的問題,督促蒯工單位及時整改,經(jīng)項目監(jiān)理部對竣工資料和工程實體全面檢查、驗收合格后,由總監(jiān)理工程師簽署工程竣工報驗單,并向建設(shè)單位提出資料評估報告。對一些竣工驗收后工程移交前未來得及完成整改的問題,可征得安裝單位的同意,做甩項處理,在監(jiān)理的督促和跟蹤下可以在工程移交后繼續(xù)完善。

          五、結(jié)束語

          參考文獻

          【1】張輝,張福民淺談機電安裝工程的項目管理【I】.西部探g-.x~2oo6(7)

          篇7

          0、引言

          隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電動設(shè)備安裝技術(shù)也日益完善。在建筑機電設(shè)備安裝施工完成之后,通常要對電動機及其所帶的機械作單機起動調(diào)試。調(diào)試運行設(shè)備是在施工單位人員的操作下,按照正式生產(chǎn)或使用的條件和要求進行較長時間的工作運轉(zhuǎn),與項目設(shè)計的要求進行對比。目的是考驗設(shè)備設(shè)計、制造和安裝調(diào)試的質(zhì)量,驗證設(shè)備連續(xù)工作的可能性,對設(shè)備性能作一檢測,并將檢測的數(shù)據(jù)與設(shè)備制造出廠記錄的數(shù)據(jù)進行比較,對設(shè)備工程的質(zhì)量作出評價。

          一、機電設(shè)備安裝常見技術(shù)問題

          1.螺栓聯(lián)接問題。螺栓、螺母聯(lián)接是機電行業(yè)的一種最基本的裝配,聯(lián)接過緊時.螺栓在機械力與電磁力的長期作用下容易產(chǎn)生金屬疲勞,發(fā)生剪切或螺牙滑絲等聯(lián)接過松的情況,使部件之間的裝配松動,引發(fā)事故。對于電氣工程傳導(dǎo)電流的螺栓、螺母聯(lián)接。不僅要注意其機械效應(yīng),更應(yīng)注意其電熱效應(yīng),壓接不緊,接觸電阻增大,通電時產(chǎn)生發(fā)熱一接觸面氧化一電阻增大惡性循環(huán),直至嚴重過熱,燒熔聯(lián)接處,造成接地短路、斷開事故。對于一次設(shè)備及母線,聯(lián)接線的并溝線夾、T型線夾、設(shè)備線夾、接線相等都可能因此產(chǎn)生程度不同的事故。

          2超電流問題。

          (1)泵:軸承損壞,轉(zhuǎn)子與殼體相磨擦,泵內(nèi)有異物等。

          (2)電機:功率偏小,過載電流整定偏小,線路電阻偏高,電源缺相等。

          (3)工藝操作:所送介質(zhì)超過泵的設(shè)計能力如密度大、粘度高、需求量高等。

          3.振動問題。

          (1)泵:轉(zhuǎn)子不平衡,軸承間隙大,轉(zhuǎn)子和定子相磨擦,轉(zhuǎn)子與殼體同心度差等,這些都是機械方面的問題。

          (2)電機::轉(zhuǎn)子不平衡,軸承間隙大,轉(zhuǎn)子和定子氣隙不均勻。

          (3)操作:主要是工藝操作參數(shù)偏離泵的額定參數(shù)太多引起泵的運行不平穩(wěn)。例如:出口閥控制的流量太小引起的震動等,這要求工藝盡量接近泵的額定參數(shù)進行操作。

          4.電氣設(shè)備問題。

          (1)安裝隔離開關(guān)時動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當可能導(dǎo)致接觸面的電熱氧化使接觸電阻,增大,灼傷、燒蝕觸頭,造成事故。

          (2)斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達不到要求,將使觸頭過熱、熄弧時間延長,導(dǎo)致絕緣介質(zhì)分解,壓力驟增。引發(fā)斷路器爆炸事故。

          (3)電流互感器因安裝檢修不慎,使一次繞組開路,將產(chǎn)生很高的過電壓,危及人身與設(shè)備安全。

          (4)有載調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)裝置機構(gòu)裝配錯誤,或裝配時不慎掉入雜物,卡住機構(gòu),也將發(fā)生程度不同的事故。

          (5)主變壓器絕緣破壞或擊穿。在安裝主變吊芯和高壓管等主要工作時,不慎掉入雜物(如螺帽、鑰匙等,這些情況在工程實踐中并不罕見),器身、套管內(nèi)排水不徹底,密封裝置安裝錯誤,或者在安裝中損壞,都會使主變絕緣強度大為降低,可能導(dǎo)致局部絕緣破壞或擊穿,造成惡性事故。

          二、機電設(shè)備安裝技術(shù)處理措施

          1.嚴格施工組織設(shè)計及設(shè)備、設(shè)施選擇。施工組織設(shè)計和設(shè)備、設(shè)施選擇是經(jīng)有關(guān)科技人員共同研究商定的,通過技術(shù)計算和驗算,既有其使用價值,又可保證良好的經(jīng)濟效益,不要隨便更改選用設(shè)備,否則會影響基礎(chǔ)工作的進展。

          2.按計劃開展安裝工作、統(tǒng)一安排。每一項機電設(shè)備安裝工作順序都有其科學(xué)性。一個安裝工程的計劃排隊是經(jīng)過多方面的考慮,經(jīng)過技術(shù)論證排出的,是有科學(xué)根據(jù)并有一定指導(dǎo)性的.不要隨便改動。以免造成背工窩工,工程進度連續(xù)不上。對大型安裝工程,由于設(shè)備多,安裝環(huán)節(jié)多,因此對每一項安裝都必須有總體布置做到統(tǒng)一安排,施工隊中必須有一個統(tǒng)一指揮的機電隊長(或項目副經(jīng)理)對各項工作進行協(xié)調(diào)處理,集思廣益,多征求職工的工作意見。

          3.嚴格按照設(shè)計要求進行施工做到要主次分明。每一種設(shè)備的安裝,都有很嚴格的技術(shù)要求,只有按設(shè)計技術(shù)要求施工,才能減少不必要的時間流失和材料消耗。一種設(shè)備的基礎(chǔ)是經(jīng)過設(shè)計部門的計算設(shè)計出來的,按要求施工,才能保證質(zhì)量,保證安全。

          4.按常規(guī)安裝方式對設(shè)備進行安裝。每種設(shè)備的安裝,都有一定的作業(yè)方式和工作順序,不能急于求成,工序顛倒。例如:井架安裝,常規(guī)作業(yè)方法是一層組裝起后,進行初操平找正。然后逐層安裝。井架安裝完后,各連接部位必須一條不少地穿上螺栓,擰緊所有連接螺栓,進行整體操平找正。最后才是井架四腳二次灌灰。切不可一層安裝完后不進行初操平找正,整體安裝完后不精確操平找正,連接部位缺件,就二次灌灰,給上層安裝工作帶來困難,造成不好安、對不上、穿不上螺栓等尾工量多的現(xiàn)象結(jié)果造成安裝質(zhì)量低不合乎安裝質(zhì)量標準要求。

          5.提高機電工人整體素質(zhì)。機電工索質(zhì)低是造成安裝速度和安裝質(zhì)量低的人為因素。機電工在安裝對必須經(jīng)過崗前培訓(xùn),掌握一般安裝知識,熟知安裝標準,該找平的必須找平。該連接的部位螺栓必須一條不少,該穿地腳螺栓的部位必須一條不少;電工在設(shè)備供配電上應(yīng)做到按規(guī)程規(guī)范接電,對供電設(shè)備開關(guān)、控制盤應(yīng)做到提前檢修,接好電后必須對設(shè)備進行試運轉(zhuǎn)。

          三、通電調(diào)試

          1.機電設(shè)備調(diào)試過程。機電設(shè)備在出廠時一般無法進行總裝和負荷試驗,即使是使用過的設(shè)備,由于拆卸、搬運及再次安裝,難免改變原始安裝狀態(tài),所以,對安裝好的機電設(shè)備盡快進行調(diào)試就顯得非常重要。

          (1)要再次檢查設(shè)備裝配的完整性、合理性、安全性和滲漏痕跡等,以便調(diào)試工作安全、順利進行。

          (2)調(diào)試時,主要試驗其工作質(zhì)量、操作性能、可靠性能、經(jīng)濟性能等。

          (3)應(yīng)在施工現(xiàn)場進行空負荷和負荷試驗,以正確檢驗其性能是否達到工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)條件要求。調(diào)試過程中,參加調(diào)試的機械技術(shù)人員和隨機操作人員須時時到位,以主動了解設(shè)備的現(xiàn)實技術(shù)狀況、調(diào)試程序、操作控制方法等。

          2.撰寫安裝調(diào)試技術(shù)報告。撰寫安裝調(diào)試技術(shù)報告是機電設(shè)備初次安裝調(diào)試后進行技術(shù)、資產(chǎn)及財務(wù)驗收的主要依據(jù)之一,是一項必須做好的工作。安裝調(diào)試報告應(yīng)以讀者能再現(xiàn)其安裝、調(diào)試過程。并得出與文中相符的結(jié)果為準。機電設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)報告作為一種科技文件,其內(nèi)容比較專深、具體,有關(guān)人員應(yīng)意識到它的重要性。撰寫時注意與論文的區(qū)別,應(yīng)詳略得當、主次分明。

          四、驗收

          機電設(shè)備安裝調(diào)試結(jié)束之后,要進行技術(shù)驗收和總結(jié)。施工承包單位在工程具備竣工驗收條件時,應(yīng)在自評、自查工作完成后,向項目監(jiān)理部提交竣工驗收報驗單及竣工報告;總監(jiān)理工程師組織各專業(yè)監(jiān)理工程師對工程竣工資料及工程實體質(zhì)量完成情況進行預(yù)驗收對檢查出的問題,督促蒯工單位及時整改,經(jīng)項目監(jiān)理部對竣工資料和工程實體全面檢查、驗收合格后,由總監(jiān)理工程師簽署工程竣工報驗單,并向建設(shè)單位提出資料評估報告。對一些竣工驗收后工程移交前未來得及完成整改的問題,可征得安裝單位的同意,做甩項處理,在監(jiān)理的督促和跟蹤下可以在工程移交后繼續(xù)完善。

          五、結(jié)束語

          參考文獻

          【1】張輝,張福民淺談機電安裝工程的項目管理【I】.西部探g-.x~2oo6(7)

          篇8

          引言

          近年來,高阻隔膜材料因阻隔性能優(yōu)異,且成本低廉、使用方便、透明度好、印刷適應(yīng)性強、機械性能好等優(yōu)點,在市場上廣泛應(yīng)用于食品、藥品、化學(xué)品等產(chǎn)品包裝,電子器件封裝及燃料電池隔膜等領(lǐng)域,并飛速發(fā)展。

          優(yōu)異的阻隔性是高阻隔膜材料的重要特性,包含良好的阻氣性、阻濕性、阻油性、保香性等。早期的阻隔膜材料以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),聚酰胺(PA),聚偏二氯乙烯(PVDC),聚乙烯醇(PVA)等薄膜為代表。隨著食品飲料、醫(yī)療、化學(xué)品等領(lǐng)域產(chǎn)品強勁的需求推動,對包裝阻隔性的要求也越來越嚴格,現(xiàn)已開發(fā)出多種性能優(yōu)異的高阻隔膜材料,包含多層聚合物復(fù)合膜,真空蒸鍍復(fù)合膜,聚合物/層狀納米復(fù)合膜等,本文就各種高阻隔膜材料的阻隔性能、生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展等進行總結(jié)和分享。

          1.多層聚合物復(fù)合膜

          由于各種聚合物在性能方面各有其優(yōu)勢和弱點,單一聚合物膜材料很難滿足眾多產(chǎn)品對多功能性的要求,因此利用多層薄膜復(fù)合技術(shù),將兩種及以上的單一聚合物薄膜進行復(fù)合形成多層聚合物復(fù)合膜,使各種聚合物性能優(yōu)勢互補,不僅能提高膜材料的阻隔性能,還可改善熱封性、耐熱性、機械性能、抗紫外線性能等其他性能。目前研究發(fā)展的多層膜復(fù)合技術(shù)主要有共擠出復(fù)合、涂布復(fù)合、自組裝復(fù)合等。

          1.1共擠出復(fù)合膜

          共擠出復(fù)合膜是利用多臺擠出機對各聚合物進行加熱熔融,通過一個多流道復(fù)合機頭共擠出生產(chǎn)的多層復(fù)合薄膜。共擠出復(fù)合技術(shù)主要用于具有相容性的熱塑性聚合物復(fù)合,不使用溶劑,環(huán)境污染小,生產(chǎn)工序少,生產(chǎn)成本低,在薄膜生產(chǎn)企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

          目前共擠出復(fù)合膜材料取得新的研究進展,汪若冰等[1]以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龍6(PA)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)四種聚合物作為原料進行熔融共擠,制備五層復(fù)合膜材料,其中EVOH和PA6為復(fù)合膜的阻隔層,PE為復(fù)合膜的熱封層。五層共擠復(fù)合膜具備高阻隔性和良好的力學(xué)性能,是理想的高阻隔包裝材料。梁曉紅等[2]將EVOH與PE、PA共混改性,制備PE/PA/EVOH/PA強韌性高阻隔復(fù)合膜,綜合性能優(yōu)異,具有良好的應(yīng)用前景。

          1.2涂布復(fù)合膜

          涂布復(fù)合膜是將阻隔性聚合物溶解在溶劑中形成涂布液,利用涂布設(shè)備將涂布液涂布于基膜表面,干燥熟化后形成的多層復(fù)合膜。涂布復(fù)合技術(shù)可用于難以單獨加工成膜的聚合物,如PVDC, PVA等,工藝簡單,生產(chǎn)成本低,阻隔性能好,但可能有有機溶劑殘留,造成環(huán)境污染。

          目前涂布復(fù)合膜研究取得了很多新進展,桑利軍等[3]在PP、PE、CPP(流延聚丙烯)、PET(聚酯)薄膜上涂布2-4um PVDC的復(fù)合薄膜,其透氣性和透濕性顯著降低,應(yīng)用于制造藥品復(fù)合包裝袋。舒心等[4]以雙向拉伸PP、雙向拉伸PET、雙向拉伸PA或PE等薄膜作為基膜,經(jīng)電暈處理后,將改性丙烯酸酯類聚合物BARILAYER高阻隔涂布液涂布于基膜電暈面,經(jīng)5-6小時的室內(nèi)40-50℃完全干燥熟化后,在涂層面印刷,再復(fù)合一層聚烯烴薄膜,最后得到新型高阻氧性塑料軟包裝薄膜,產(chǎn)品原料易得,價格低廉,阻隔性優(yōu)于PVDC,且不受相對濕度影響,BARILAYER可降解,燃燒僅產(chǎn)生CO2和H2O,具有環(huán)保創(chuàng)新性。

          1.3逐層自組裝(Layer-by-Layer)復(fù)合膜

          逐層自組裝復(fù)合膜是特定聚合物、量子點、納米粒子、生物分子等,在互補性相互作用下(靜電相互作用、氫鍵結(jié)合,配位鍵和、共價結(jié)合等)交替沉積形成的多層復(fù)合膜。通過改變沉積周期、PH、溫度、分子量、離子強度等條件,獲得性能優(yōu)異的復(fù)合膜材料,廣泛應(yīng)用于阻燃、抗菌、氣體阻隔等。

          當前逐層自組裝復(fù)合膜也取得了新的研究進展,F(xiàn)angming Xiang等[5]將聚丙烯酸(PAA)和聚環(huán)氧乙烷(PEO)通過氫鍵結(jié)合作用,逐層自組裝制備韌性氣體阻隔復(fù)合膜,當調(diào)整PH為3時, PAA/PEO雙分子層自組裝20層形成高阻隔復(fù)合膜,涂覆于1.58mm厚天然橡膠片上,使得天然橡膠片的氧氣透過率降低89.6%,阻氧性優(yōu)異,且氫鍵結(jié)合強度弱于離子鍵合,制得的高阻隔復(fù)合膜具有一定韌性,適合高應(yīng)變應(yīng)用。Chungyeon Cho等[6]將聚醚酰亞胺PEI,PAA,PEO進行逐層自組裝沉積,通過PEI/PAA離子鍵合作用和PAA/PEO氫鍵結(jié)合作用,形成PEI/PAA/PEO/PAA復(fù)合膜,當調(diào)整PH為3,PEI/PAA/PEO/PAA四分子層自組裝20層形成高阻隔韌性復(fù)合膜,涂覆于1mm厚聚氨酯橡膠片,使得聚氨酯橡膠片的氧氣透過率降低93.3%,適用于輪胎等充氣用品的氣體阻隔。

          1.4其他復(fù)合膜

          除上述多層膜復(fù)合技術(shù)外,研究還采用逐層澆鑄復(fù)合、化學(xué)接枝復(fù)合、共混擠出復(fù)合等創(chuàng)新方法,制備阻隔性能優(yōu)異的多層聚合物復(fù)合膜。

          董同力嘎等[7]采用逐層澆鑄法制備三層可降解左旋聚乳酸PLLA/聚乙烯醇PVA/左旋聚乳酸PLLA復(fù)合膜,其中中間層PVA為阻隔層,兩側(cè)疏水性的PLLA為保護層。PVA阻隔層顯著提高了PLLA的阻隔性,當PVA含量占復(fù)合膜比重20%時,阻氧性較PLLA單膜提高了272倍,同時力學(xué)性能也有所提升。PLLA/PVA/PLLA復(fù)合膜實際應(yīng)用性更強,且完全符合環(huán)境友好型復(fù)合膜的開發(fā)趨勢。

          Yuehan Wu等[8]將殼聚糖CS接枝到氧化纖維素OC基體上,化學(xué)接枝過程改變了基體微觀結(jié)構(gòu),OC/CS復(fù)合膜兼具兩種聚合物的性能優(yōu)勢,具有優(yōu)異的阻水阻氧性、抗菌性、高透明性和良好的機械性能,是安全、可生物降解、性能優(yōu)異的包裝材料。

          呼和等[9,10]將EVOH與PA6進行共混擠出后制備丙烯酸乙基己酯EHA薄膜,再與PE膜復(fù)合,得到EHA/PE復(fù)合膜,研究證明,EHA薄膜阻氧性能很高,EHA/PE復(fù)合膜的阻水阻氧性能優(yōu)于PA膜、EVOH膜和PA6/PE復(fù)合膜,適用于冷藏保鮮包裝。

          2.真空蒸鍍復(fù)合膜

          利用真空鍍膜工藝將金屬(如鋁Al)或者無機氧化物(如氧化硅SiO2,氧化鋁Al2O3,氧化鈦TiO2)蒸鍍在塑料膜表面,制備真空鍍鋁膜或真空蒸鍍陶瓷膜,阻隔性能優(yōu)異、生產(chǎn)效率高、成本低廉、使用方便,廣泛應(yīng)用于食品包裝,甚至電子產(chǎn)品封裝領(lǐng)域。陶瓷膜透光率高且綠色環(huán)保,是目前高阻隔膜研究熱點。

          齊小晶等[11]利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法在聚己內(nèi)酯(PCL)膜基材表面蒸鍍SiOx層,可以提高薄膜的阻隔性能,且不受溫度濕度影響,同時符合開發(fā)環(huán)境友好型材料的需求。

          趙子龍等[12]經(jīng)等離子化學(xué)氣相沉積法在PLLA薄膜表面上沉積SiOx層,并利用溶液涂布法在SiOx層上涂覆PVA層,制備新型PLLA/SiOx/PVA復(fù)合膜,其阻隔性能與PA/PE復(fù)合膜相似,柔韌性也得到改善,加上可生物降解的環(huán)保優(yōu)勢,可替代PA/PE復(fù)合膜應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域,前景十分可觀。

          朱琳等[13]采用射頻磁控共濺射的方法在PP基底膜表面蒸鍍TiNx/CFy薄膜,TiNx的體積分數(shù)為0.28時,復(fù)合薄膜的阻隔性能和柔韌性能最好,解決了傳統(tǒng)陶瓷膜的裂紋問題。

          3.聚合物/層狀無機物納米復(fù)合膜

          聚合物/層狀無機物納米復(fù)合膜是將能形成納米尺寸結(jié)構(gòu)微區(qū)的層狀無機填料分散到聚合物中,形成納米復(fù)合膜。填料的納米片層結(jié)構(gòu)可以阻擋氣體滲入,提高材料氣密性,顯著改善聚合物的阻透性能。目前層狀納米填料如蒙脫土(MMT)、層狀雙氫氧化物(LDHs)和石墨烯(GNSs)以其獨特結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能,成為備受關(guān)注的研究前沿和熱點。

          Ray Cook等[14]利用熵增原理制備自組裝高度有序有機/無機納米復(fù)合膜,使用噴墨打印機,將0.1-0.2%體積分數(shù)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液打印為聚合物膜層,將0.2wt%體積分數(shù)的MMT分散液打印為納米層,聚合物層和納米層通過離子鍵合自組裝為PVP/MMT雙分子膜層,當在PET基體上打印5層PVP/MMT雙分子膜層后,阻氧性能優(yōu)于高阻隔性金屬PET,且具有高透明性,又安全環(huán)保,在食品包裝領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

          張思維等[15]以氧化解壓多壁碳納米管的方法,制備氧化石墨烯納米帶(GONRs),然后用異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)對GONRs進行化學(xué)修飾制得功能氧化石墨烯納米帶(IP-GONRs)。采用溶液成形的方法在涂膜機上制備功能氧化石墨烯納米帶(IP-GONRs)/熱塑性聚氨酯(TPU)復(fù)合薄膜。當IP-GONRs含量為3.0wt%,TPU氧氣透過率降低67%,阻隔性能明顯提高,在食品包裝和輕量氣體存儲器領(lǐng)域存在潛在應(yīng)用。

          豆義波等[16]采用簡易抽濾成膜法,制備柔性透明聚乙烯醇(PVA)/水滑石(LDH)復(fù)合自支撐薄膜,該復(fù)合膜良好的二維有序結(jié)構(gòu)有效抑制了氧氣擴散,提升了薄膜阻氧性能,在阻隔性要求極高的電子器件封裝及原料電池隔膜等領(lǐng)域有較好的前景。

          總結(jié)

          當前,在食品、藥品、化學(xué)品產(chǎn)品的強勁市場需求推動下,包裝膜材料持續(xù)快速發(fā)展,產(chǎn)品對膜材料的要求更高,要求開發(fā)高阻隔性、保鮮性、耐熱性、抗菌性等多功能性膜材料,其中高阻隔膜材料發(fā)展迅速。同時隨著資源越來越緊缺和人們環(huán)保意識增強,開發(fā)環(huán)境友好高阻隔膜材料也成為熱點。未來幾年,我們應(yīng)當繼續(xù)將高阻隔膜材料作為研究開發(fā)重點,縮短與國外高阻隔膜技術(shù)差距,滿足日益增長的市場發(fā)展需求。

          參考文獻

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          篇9

          [關(guān)鍵詞]工業(yè)工程 方法研究 流程程序分析

          一、引言

          在經(jīng)濟全球化的今天,形形的點鈔機產(chǎn)品充斥著整個市場,產(chǎn)品種類和廠家之多難以估量。據(jù)不完全統(tǒng)計,中國目前通過生產(chǎn)許可證的點鈔機生產(chǎn)廠家有95家,溫州就有45家。可以說溫州地區(qū)點鈔機廠家數(shù)量占世界首位,而且在商用點鈔機市場占有一定的份額,但隨著日趨激烈的市場競爭,溫州民營點鈔機企業(yè)由于粗放的管理方式,面臨巨大的生存壓力,需要運用科學(xué)的管理方法對企業(yè)進行分析改善,提升生產(chǎn)效率、質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。

          起源于吉爾布雷斯動作研究的方法研究,被公認為是杜絕各種浪費、挖掘內(nèi)部潛力、有效提高生產(chǎn)效率和效益、增強企業(yè)競爭能力的實用技術(shù),尤其是那些經(jīng)歷過或正在經(jīng)歷工業(yè)化變革的國家或地區(qū),如美國、日本、四小龍及泰國等地方,都有將其視為促進經(jīng)濟發(fā)展的主要工具。

          通過調(diào)研W公司的點鈔機包裝流程,發(fā)現(xiàn)由于布局不善與作業(yè)方法不當,包裝作業(yè)中存在著包裝人員走動距離過長,包裝物料防錯等浪費,如何通過作業(yè)改善提升包裝效率是企業(yè)必須要解決的問題。本文以為研究對象,運用方法研究對其進行了分析改善,改善了包裝車間布局與作業(yè)方法,提升了包裝作業(yè)效率。

          二、點鈔機包裝流程現(xiàn)狀描述

          通過調(diào)研明確了W公司點鈔機總裝車間包裝作業(yè)流程主要包括:搬運、放置、封底、裝箱,包裝等作業(yè),具體如圖1所示。

          進一步觀察發(fā)現(xiàn),目前的包裝作業(yè)過程存在如表1所示的浪費。

          以上浪費的存在,造成了包裝質(zhì)量低、成本高、作業(yè)效率低等,影響企業(yè)效益,亟待需要運用流程程序分析、5W1H提問法和ECRS改善原則等進行分析改善,從而提升企業(yè)效益。

          三、點鈔機包裝流程分析與改善

          1.點鈔機包裝流程程序分析

          包裝作業(yè)流程以人的活動為主,因此選擇包裝人員為研究對象,進行人型流程程序分析。流程程序分析的步驟一般為:①現(xiàn)場調(diào)查;②描繪工藝流程圖;③測定記錄各工序中的必要項目;④整理分析結(jié)果;⑤制定改善方案;⑥改善方案的實施和評價;⑦改善方案標準化。通過繪制點鈔機包裝流程的加工路線圖與人型流程程序圖,更深入、詳細地識別流程中存在的各種不合理及浪費現(xiàn)象。包裝作業(yè)加工路線如圖2所示。

          包裝人員的操作流程主要是(由于篇幅有限,人型流程程序圖不能在此給出):

          (1)將推車和內(nèi)箱紙板(10個)拿到貨架旁,用膠帶粘好內(nèi)箱后移至“內(nèi)箱區(qū)”。

          (2)至“臨時泡沫區(qū)”將泡沫放到“包裝區(qū)”,將泡沫依次放在底層。

          (3)至“托盤”處將外箱紙板運送到貨架旁,用膠帶封住底部。

          (4)至“成品貨架”將已清理的2臺機器搬至“內(nèi)箱”區(qū),將其放在底層泡沫上,并將旁邊的上層泡沫放在機器上(連續(xù)五次)。

          (5)至貨架處簽字填寫機器類型數(shù)量,并取說明書(三種)、合格證、線等至“內(nèi)箱處”。

          (6)將說明書合格證、線分類放到紙箱中,并用膠帶封箱,小紙箱兩兩裝入大紙箱。

          (7)將大包裝箱搬至打包機處打包,再至推車處,將推車推到打包機處,將大包裝箱放到推車上運至倉庫。

          根據(jù)包裝人員的操作流程和圖2的加工路線圖,包裝流程中存在的主要問題為:

          (1)包裝人員的走動次數(shù)過多、過長,走動次數(shù)占總活動次數(shù)的比例高達51.3%,而且走動時間占總周期時間的比例約10%,移動距離為155M。

          (2)將說明書、合格證、電源線等裝入紙箱時,錯放、漏放或多放現(xiàn)象比較多,若發(fā)生錯誤,糾正需要的時間近20分鐘,而整個包裝過程時間約32分鐘,浪費占了62.5%。

          (3)包裝人員在放置已清理機器的“成品貨架”與“內(nèi)箱區(qū)”之間的走動重復(fù)次數(shù)過多,10臺機器每次搬運2臺,來回需10次。

          (4)包裝人員在大包裝箱包裝封裝好后直接放置在地上,然后再搬到推車上,存在動作浪費,時間約30S。

          2. 5W1H提問與ECRS原則改善

          針對存在的問題,運用5W1H方法和ECRS原則進行深入分析和科學(xué)的改善。對作業(yè)流程中的問題進行的逐項提問分析和改善思考如表2所示。

          經(jīng)過上述5W1H和ECRS方法分析后,重新設(shè)計了包裝區(qū)域的設(shè)施布置,如圖3示。從圖4可以看出,為了減短“內(nèi)箱區(qū)”與“成品貨架”的距離,將“內(nèi)箱區(qū)”移動到了“成品貨架”旁;為了搬運方便,將清理臺移動到靠左邊墻的位置,將原先分開的“成品貨架”和“貨架”合并成一排。這樣布置使得包裝人員能夠“一筆畫”進行工作,有效的縮短了包裝人員的搬運和走動距離。

          (1)容器材料為塑料或鋁合金。

          (2)容器長:寬:高=200mm:200mm:80mm; 壁厚:內(nèi)壁2mm,外壁為:1mm。

          (3)容器共10個格子,每個格子的規(guī)格為:97.5mm×38.4mm,每格放置一份說明書、插座線、電源線、合格證、標簽。

          3.效果評價

          將現(xiàn)行方案和改善方案進行統(tǒng)計比較,結(jié)果如表3所示。

          從表3的結(jié)果可以看出,通過改善:①整個包裝流程時間從原來的1742S縮短到1459S,縮短了391S,縮短了16.2%;②移動時間從原來的192S縮短到84S,縮短了56.2%,大大減少了移動的距離,而且,移動路線變得十分清晰;③包裝人員的作業(yè)次數(shù)從37次減少為19次,減少了48.6%??傊ㄟ^改善,提高了包裝工作效率,提升了員工其積極性。

          此外,通過改善后方案中設(shè)計的專用容器,解決了現(xiàn)行方案中工序32說明書、插座線等易放置錯誤問題,避免了因操作失誤而引起大量的改正工作。

          四、總結(jié)

          本文運用流程分析與改善的原理和步驟,對點鈔機包裝過程進行了流程分析與改善,減少了包裝過程時間,提高了包裝作業(yè)效率。論文的研究工作表明,應(yīng)用工作研究中的流程改進方法,有助于理順流程,改善作業(yè)方法,對于提高企業(yè)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義,對于改善中小型企業(yè)的車間作業(yè)流程也具有一定的借鑒作用。

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