电子工艺与实训 吴建明,张红琴 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：电子工艺与实训

定价：44.00元

作者：吴建明,张红琴

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787111364177

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是作者在多年教学和科研的基础上为电子工艺实训教学而编写的。本书根据教学实践的要求，注重学生动手能力的训练，内容包括安全用电常识和触电预防与救护、电子元器件识别与检测、电子焊接工艺技术、计算机电路设计(Protel99 SE)、印制电路板设计与制作、电子实训产品、调试工艺及电子产品的检修方法与检修经验、常用仪表仪器的使用方法等。
本书内容充实、详略得当、可读性强，兼具实用性、资料性和先进性，配有思考题和技能训练，并介绍了大量生产实践的经验。
本书既可作为各类理工科学生参加电子工艺实习的教材，也可作为电子科技创新实践、课程设计、毕业实践等的实用指导书，同时也可供职业教育、技术培训及相关技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探索微观世界的奥秘：芯片制造与电子器件的精密旅程 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种电子设备所包围，从口袋里的智能手机到驱动整个城市的服务器，这一切的便捷与高效，都离不开那些隐藏在精密外壳下的微小英雄——电子器件。它们是现代科技的基石，承载着数据的传输、运算与存储，每一次的开机、每一次的交互，都凝聚着无数科学家与工程师的心血。本书将带领您踏上一场穿越微观世界的精彩旅程，深入探究那些构建我们数字生活核心的电子器件是如何被创造出来的，以及它们在实际应用中又展现出怎样的神奇力量。 第一章：微观世界的“建筑师”——半导体材料的奇妙之旅 一切的起点，都源于一种神奇的材料——半导体。与导电性极强的金属和几乎不导电的绝缘体不同，半导体拥有独特的“半推半就”的导电特性，这使得它成为了电子器件的灵魂所在。本章将首先揭开硅（Silicon）这位半导体之王的神秘面纱。我们将学习硅的原子结构，以及为何它具备如此重要的电子学特性。更重要的是，我们将深入理解“掺杂”（Doping）这一核心工艺。想象一下，我们就像在纯净的水中加入微量的盐，而掺杂的目的，就是通过引入少量的杂质原子（如硼或磷），来精确控制硅的导电类型，制造出P型半导体（空穴导电）和N型半导体（电子导电）。这个看似微小的改变，却为我们构建复杂电路奠定了基础。 我们将详细探讨不同掺杂技术，例如扩散（Diffusion）和离子注入（Ion Implantation）是如何在硅晶圆上实现精确的掺杂区域划分。这些工艺不仅需要对温度、时间和杂质浓度进行毫秒级的控制，更需要高精度的设备来完成。例如，在扩散过程中，我们会将硅晶圆置于高温炉中，让掺杂剂原子像香气一样渗透进硅的晶格结构；而在离子注入中，则是将掺杂剂原子电离，然后加速成高能离子束，精确地“射击”到目标区域。这些方法虽然原理各异，但最终目的都是为了创造出具有特定导电性能的区域，为后续的器件制造铺平道路。 第二章：电路的“心脏”——晶体管的诞生与演变 如果说半导体材料是砖瓦，那么晶体管（Transistor）便是电路中的“开关”和“放大器”，它们是构成现代集成电路（Integrated Circuit, IC）最基本的单元。本章将以最基础的PN结二极管（Diode）为起点，介绍它是如何通过一个P型半导体和一个N型半导体紧密结合而形成的。我们将理解PN结在正向偏压和反向偏压下的不同行为，以及它在电流的单向导通性上所扮演的角色。 随后，我们将重点聚焦于晶体管的关键类型——双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor, BJT）和场效应晶体管（Field-Effect Transistor, FET）。对于BJT，我们将剖析其NPN或PNP结构，理解其“基极”（Base）控制“集电极”（Collector）与“发射极”（Emitter）之间电流流动的方式，从而实现电流的放大。对于FET，我们将重点介绍其MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）这一当今最主流的晶体管类型。我们将深入了解其栅极（Gate）、源极（Source）和漏极（Drain）的结构，以及通过栅极上的电压来控制沟道（Channel）中载流子数量，进而控制漏极电流的原理。我们还将探讨不同类型的MOSFET，如NMOS和PMOS，以及它们如何组合成CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）电路，实现低功耗和高集成度的目标。 本章还将触及晶体管的微型化历程，从早期的锗管到如今纳米级别的硅管，每一次的尺寸缩小都带来了性能的飞跃和成本的降低，也使得更多复杂的电路得以集成到一块小小的芯片上。我们将认识到，晶体管数量的指数级增长，即“摩尔定律”，正是驱动现代电子技术飞速发展的核心动力。 第三章：集成电路的“城市规划”——光刻与互连的精妙工艺 将数十亿甚至上万亿个晶体管和其他电子元件集成到指甲盖大小的芯片上，这无疑是一项浩大的“城市规划”。本章将揭示实现这一壮举的核心技术——光刻（Photolithography）。光刻的过程，就像是使用极其精密的“印章”在硅片上“打印”出电路的图案。我们将详细解析光刻的几个关键步骤：首先是涂覆光刻胶（Photoresist），这是一种对特定波长光敏感的材料；接着是曝光（Exposure），通过高精度的掩模版（Mask），将设计好的电路图案通过紫外光或极紫外光（EUV）照射到光刻胶上；然后是显影（Development），未被照射或被照射的部分光刻胶会被去除，暴露出下面的硅层；最后是刻蚀（Etching），利用化学或物理方法，将暴露出来的硅层或介质层按照光刻胶形成的图案进行去除。 光刻技术的进步，直接决定了芯片的集成度和性能。分辨率的提升，意味着我们可以将更小的特征尺寸“打印”到硅片上，从而在相同的面积内容纳更多的晶体管，实现更高的性能和更低的功耗。本章还将介绍不同类型光刻技术，如步进式光刻（Step-and-Repeat）和扫描式光刻（Step-and-Scan），以及它们在不同芯片制造阶段的应用。 除了在硅片上“绘制”出器件的结构，还需要将这些器件“连接”起来，形成完整的电路。这就涉及到“互连”（Interconnect）技术。本章将阐述金属互连层是如何在芯片上层层叠加，形成如同城市交通网络般的导线。我们将学习常用的金属材料，如铝（Aluminum）和铜（Copper），以及它们的沉积和图案化工艺。我们还将了解介质材料（Dielectric Material）在不同金属层之间起到绝缘作用的重要性，以及现代芯片中多层金属互连技术的复杂性。从最底层的器件连接到最顶层的封装接口，每一个细节都必须做到精确无误，才能保证信息在芯片内部顺畅无阻地流动。 第四章：电子器件的“应用场景”——传感器、存储与驱动的多元世界 基于上述半导体材料、晶体管和集成电路制造技术，我们可以创造出种类繁多、功能各异的电子器件，它们广泛应用于我们生活的方方面面。本章将聚焦于几种重要的电子器件类型及其应用。 首先，我们将探索传感器（Sensors）的奥秘。传感器是将物理世界的信息转化为电信号的“眼睛”和“耳朵”。我们将了解不同类型的传感器，如温度传感器、压力传感器、光敏传感器（如CMOS图像传感器）、加速度计和陀螺仪等。我们将学习它们的基本工作原理，例如热敏电阻如何根据温度改变电阻值，压阻式传感器如何将压力转化为电阻变化，以及霍尔效应传感器如何感应磁场。这些传感器如同我们电子设备的触角，使得设备能够感知周围的环境，并做出相应的反应。 接着，我们将深入存储器件（Memory Devices）的世界。数据存储是信息时代的核心需求，从临时存放数据的内存（RAM）到长期保存数据的闪存（Flash Memory），它们扮演着至关重要的角色。我们将介绍动态随机访问存储器（DRAM）和静态随机访问存储器（SRAM）的工作原理，理解它们在读写速度和数据保持性上的差异。我们还将学习非易失性存储器，如闪存的工作机制，以及它在固态硬盘（SSD）、U盘和SD卡等产品中的广泛应用。 最后，我们将审视驱动器件（Driver Devices）在功率电子领域的重要性。许多电子设备需要将微弱的控制信号放大，以驱动大功率的负载，例如电机、LED灯和显示屏。本章将介绍功率晶体管，如功率MOSFET和IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），它们能够承受和控制较大的电流和电压。我们将了解它们在开关电源、电机驱动和电力转换等领域的关键作用，以及它们如何实现能量的高效利用。 本书的每一章都力求深入浅出，通过生动的比喻和详细的步骤解析，帮助您理解这些看似神秘的电子世界。从最基础的材料科学，到精密的光刻工艺，再到最终的器件应用，我们将一步步揭开电子器件的神秘面纱，让您对这些构成我们数字生活的基石有更深刻的认识。这不仅仅是一次知识的探索，更是一次对人类智慧与创造力的赞叹。