半導體電子器件的應用注意事項

　　半導體電子器件的應用注意事項

　　摘 要作為現代信息社會基礎的半導體材料和器件有著相當重要的地位，半導體電子器件本身就具有很多不錯的優點，不管是在在工業上，還是在電力設備當中，半導體電子器件的應用被采用的越來越多。

　　可是，半導體電子器件也是存在著或多或少的不足之處的，再加上自身的特點，所以在設計使用的時候要注意。

　　本文就針對半導體電子器件在應用時應該要注意的問題事項提出探討。

　　【關鍵詞】半導體電子器件 應用注意事項 探討

　　現在的電子器件的發展很多都是離不開半導體的發展的。

　　半導體電子器件的產品使用范圍相當的廣泛，其中包括了平常到處都可以看見的電子設備，比如說：個人電腦啊、移動電話啊、電視和音響等家電設備，在這些方面可以說技術都是成熟的，質量也是相當可靠的。

　　可是相對于一些有比較特殊要求的行業領域，比如說航空航天技術、燃燒控制技術、運輸、交通、各種保護裝置或者是一些醫療設備等等，技術的發展還有待成熟。

　　電子器件的發展可以分為三個階段：第一是真空電子管;第二是固體晶體管;第三是單電子晶體管。

　　1 半導體電子器件的發展與未來

　　隨著科學技術的相當快速的發展，電子器件的功能也就越來越強大了。

　　人類的發展對器件的需求也推動了半導體器件的發展，而半導體的發展又帶動了器件的發展。

　　1.1 真空電子管

　　關于真空電子管的意思是指把電子引導進入真空的環境之中，用加在柵極上的電壓去改變發射電子陰極表面附近的電場從而控制陽極電流大小，由此來把信號放大。

　　真空電子管的材料有鎢、鉬、鎳、鋇鍶鈣氧化物等等，再以真空電子學為理論依據，利用電子管制造工藝來完成工作。

　　1.2 固體晶體管

　　固體電子管具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制等多種功能。

　　固體晶體管作為一種可變電流開關，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。

　　與普通機械開關不同，固體晶體管利用電訊好來控制自身的開合，而且開光速度可以非常快，實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

　　2 半導體串聯與并聯以及元件安裝的各種選擇

　　半導體的串聯與并聯必須要有耐高壓和抗電流沖擊能力強以及反應迅速等特性。

　　2.1 串聯

　　晶體管在串聯的時候必須考慮均壓的問題，每一個元件的參數不同使得元件受壓不同，電壓過高很可能導致元件被擊穿。

　　2.2 并聯

　　元件在并聯的時候的要求要比串聯的時候要簡單，只要開閉電壓降及開閉時間等動態特性一致就好了。

　　為了讓負載電流均勻地分配于各個元件上，一般來說采用的是在元件上串聯均流電阻(用于小容量系統中)或者串聯電桿(用于大容量系統中)等方法。

　　2.3 半導體元件安裝各種選擇

　　半導體元件工作的時候產生的熱量是不是能夠有效的向周圍介質中放散，和能不能充分發揮半導體元件的能力關系很大。

　　半導體元件的安裝位置應該要盡量的避免周圍的熱源和可能出現的外來高溫影響，防止溫度超過設計規定要求，從而致使元件惡化。

　　安裝在窗口旁邊的裝置應該要注意防止陽光直射，避免塵埃。

　　控制柜等結構因考慮電源部分的散熱或者柜內良好的熱對流，經常選用的是頂部多孔板型式，可是這種結構一點都不防塵，這是需要考慮一下安裝環境和防塵措施的，還有要加強日常的檢查，經常去清潔外部的環境。

　　對半導體元件的冷卻方式的選擇是相當重要的。

　　隨著應用于電力設備和電氣化鐵道等的半導體元件的大容量化，逐漸有強迫風冷式發展到注油式冷卻方法，最近采用的一種叫氟隆的冷卻辦法。

　　這種方法的一次冷卻可以用重力自然循環方式，二次冷卻可以用自然對流熱傳導放式，所以不需要泵和風機，噪音小了維護也容易了，并且冷卻效率還高了，能使設備的整體小形化輕量化。

　　半導體在運輸的時候也要注意，因為半導體器件和內嵌的元件等運輸都必須要遵循和其他電子元件一樣的注意情況。

　　用于運輸的容器和夾具必須是不會因運輸中的晃動等而帶有電或者產生靜電，使用導電的容器和鋁箔等是最有效的措施。

　　為了防止因為人體衣服所帶的靜電產生的損壞，在處理的過程中必須要通過高電阻讓人體接地，從而更好的釋放靜電。

　　在移動安裝了半導體器件的印刷電路板的時候，必須采取防靜電的措施。

　　還有在使用傳送帶移動印刷電路板時，為了避免傳送帶的橡膠等帶電，也要做防止靜電的處理。

　　在運輸半導體器件和印刷電路板的時候，要注意減少機械的晃動和沖擊。

　　3 防止危害

　　半導體電子器件在開閉動作中會產生高次諧波的電壓電流。

　　高次諧波是會造成電力電容器和電抗器等過負荷和過熱，嚴重的會燒損;還會讓繼電保護動作失誤;會對通信電話和電視等產生干擾。

　　因此有效的防止半導體電子器件在應用時產生高次諧波的危害不能輕視。

　　而作為防止危害發生，建議可以采取的措施有，增加整流回路的相數;設置高次諧波濾除器;避免過大的相位控制;由大容量電源系統供電等等。

　　目前國外正在考慮采用的有源濾波器和高次諧波補償裝置等防止措施。

　　半導體電子設備的防干擾和防靜電的能力都是比較差的，因為很容易引起錯誤，所以說，必須要認真對待。

　　涂抹一些帶電的防止劑，混連入帶電防止劑，改變高分子聚合物的表面層材質，改為含有導體的復合材質，調整相對的濕度等等。

　　實際上對于防止靜電的產生還是很困難的一件事，通過防帶電措施來急劇減少產生的電荷的辦法，是現在正在實際應用中的。

　　靜電的產生是跟隨著相對的濕度的下降而增大的，特別是在下降到了百分之四十及以下之后，就會突然變得很容易就產生靜電了，所以說在冬天的時候，必要要加強采取相應的措施來加濕。

　　因為剝離或者摩擦而產生的靜電，是隨著接觸面的面積和壓力以及分離速度的增大而增大的，所以說要避免高速的摩擦和剝離很有必要。

　　4 結束語

　　在提高器件的性能的時候和采取防止靜電損壞的對策的時候，必須要做好的是權衡利弊的事。

　　對于最大的額定值和工作電源電壓的相關范圍，放熱的特性和安裝條件已經其他的條件，要在長電的規定保證范圍之內使用。

　　如果是在使用的時候超過了規定的保證值數，那樣造成的故障很多企業是不會對其負責的。

　　參考文獻

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