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电子材料术语及解释

2007-10-23 14:51

  1、Admittance 导纳

  指交流电路中,其电流在导体中流动的难易程度,亦即为"阻抗 Impedance"的倒数。

  2、Aluminium Nitride(AIN) 氮化铝

  是一种相当新式的陶瓷材料,可做为高功率零件急需散热的封装材料。此氮化铝之导热度极佳,可达 200m2/K,远高于铝金属的 20m2/K,且其热胀系数 (TCE) 也十分接近半导体晶粒的3.0,成为一种 IC的良好封装材料,有替代氧化铍(BeO)及氧化铝(Al2O3)等陶瓷材料的可能性。

  3、Analog Circuit/Analog Signal 模拟电路/模拟讯号

  如左图当逐渐旋转电位器之旋钮,使输入电流慢慢变化即可得到一种"模拟讯号".所谓"模拟"是指输出讯号针对输入讯号做比较时,其间存在着一些类似或形成一定比例的变化量,采用此种方式组成的电路系统称为"模拟电路"(如麦克风)。其中传输的讯号则称为"模拟讯号",多以正弦波表示之。又如左图的一个电子计算器,系按0~9以十进制制输入。但在计算内部却是另采 0 与 1 的二进制制进行数据处理。两者不同进位数字之间是利用编码和译码器予以沟通,使得在输出方面又回到十进制制。以此种方式组成的电路系统称为 "数字电路" .其中传输的讯号称为 "数字讯号" ,系采低准位的 0 与高准位的 1 所组成的方波形式表示之。早期在 0 与 1 之间的电位差是5V,但为省电起见,新式个人计算机的逻辑运算方面已降压至3.3V.不久将来当硬件组件的精度再度提升后,还会再降压至2.5V,其极限电位差应在1.5V.

  4、Attenuation 讯号衰减

  指高频讯号于导体中传输时,在振幅电压(能量)方面的衰减而言,无论模拟讯号或数字讯号,都会因电路板的板材与制做各异,而出现不同程度的衰减。

  5、Balanced Transmission Lines 平衡式传输线

  指传输线体系中的讯号线,是由两条并行线并合而成。这种平衡电路 (Balanced Circuit ) 也称为 "差动线对" ( Differential Pair) 或差动线 ( Differential Line) ,又称为偶合 (Coupled) 式传输线。至于由单条讯号线所组成的传输线,则称为"未平衡式传输线" (Unbalanced Transmission Lines)。此种双条式"差动线"其特性阻抗值的量,须用到TOR的两组"取样器"(Sampling Header),分别产生两个梯阶波(Step Wave)使进入两条讯号线中。若两梯阶波之极性相同时,则从示波器所得读值称为"偶模阻抗",须再除以2始得"共模阻抗"(Zcm)。若二梯阶波之极性相反时称为"奇模阻抗",须将读值相减再除以2始得到"差动阻抗".在现场实测时仪器的软件将会自动计算而得到所需的Zo值。

  6、Capacitive Coupling电容耦合

  板面上相邻两导体间,因电容的积蓄能量而引发彼此各式额外的电性作用,甚至可能导致原有讯号的失真,称为"电容耦合".尤其在高频高速讯号的细线密线板,这种相互干扰的行为,必须要尽量设法避免,以提升终端产品的整体性能,因而板材介质数就非常讲究,要愈低愈好。

  7、Conductance 导电

  是"电阻值"的颠倒词,电阻值的单位是欧姆ohm,而导电值的单位也是倒过来的"姆欧 mho" 当欲测其上限的电阻值时,则不如测"导电度值"来的方便。例如欲测板子清洁度时,即可测其抽出液导电的"姆欧"值。然而一般人比较懂得电阻的"欧姆"值,故还需要换算"电阻值"才比较容易认同。

  8、Creep 潜变

  金属材料在受到压力或拉力下,会出现少许伸长性应变,但当压力一直未消除,将逐渐老化而形成金属疲劳。一旦超过其应变伸长性的限度时,可能会出现断裂的情形 (Rupture),这种逐渐发生尺寸改变的情形称为潜变。电路板上的焊点就有这种情形存在。

  9、Conductivity 导电度

  是指物质导通电流的能力,以每单位电压下所能通过的电流大小做为表达的数据,也同样是以"姆欧"为单位。

  10、Crystalline Melting Point晶体熔点

  指物质内部结晶构体崩解之温度。

  11、Doping 掺杂

  指半导体的高纯度"硅元素"中,为了改变其导电特性,而刻意加入少量的某种杂质,以得到所需要的物理性质,此种"掺杂"谓之 Doping.

  12、Electro-migration电迁移

  在基板材料的玻璃束中,当板子处于高温高湿及长久外加电压下,在金属导体与玻璃束跨接之间,会出现绝缘失效的漏电情形称为"电迁移",又称为CAF(Conductive Anodic Filaments)漏电。

  13、Crosstalk 噪声、串讯

  电路板上相邻的讯号线(Signal Lines)中,在工作状态下会发生能量相互偶合的现象(Energy Coupling),而产生不受欢迎的干扰,称为 Crosstalk.

  14、Electro-phoresis电泳动,电渗

  原始定义是指在溶液中施加某一电场后,会令带电胶体粒子或离子团产生游动现象。电路板业新开发的"电着光阻",即属于"电泳动"方式的一种。

  15、EMI 电磁干扰

  是 Electromagnetic Interference 的缩写,原是指无线电接受机所受到的电磁干扰而言。现已泛指板面上相邻线路间,在高频讯号传递时相互之间的干扰,其近似字尚有 Noise 噪声,RFI射频干扰等,但各诘使用环境并不相同。

  16、Fatique strength 抗疲劳强度

  当一种物料或产品,经过多次指定最大应力的试验周期后,尚未发生故障,此种在出现"故障"前的最高应力试验周期,谓之"Fatique strength".

  17、Filler 填充料

  指性质安定及价格便宜的物质,可加进某些塑料材料中做为电子产品用途,以降低成本或改善性质。如石棉、云母、石英、瓷粉等可加工成丝状、片状、粉状等加入塑料材料中,皆称为填充料。

  18、Flexural Module弯曲模数,抗挠性模数

  在弹性限度内(Elastic Limit),物体受到应力 (Stress)的压迫,其所产生弯曲变形(Strain)的比率称为"弯曲模数",亦即抵抗外力而拒弯的忍耐性。

  19、Flurocarbon Resin 碳氟树脂

  是一系列有机含氟的热塑型高分子聚合物,可用于电子工业的主要产品有FEP(Fluorinated Ethylene Polypylene,氟化乙烯丙烯)及PTFE(Polytetrafluoroethylene,聚四氟乙烯)等两种塑料材料。

  20、Farad 法拉是电容量的单位,即在电容器上两极片间,当其电量充加到1库伦,而其间的电位差又恰为1伏特时,则其两极片间的电容量即为1法拉。

  21、Galvanic Corrosion贾凡尼式腐蚀

  即"电解式腐蚀"之同义字。贾凡尼为18世纪之意大利解剖学家,曾利用铜与铁等不同金属钩去钩住生物体(电解质),而发现电池性的电流现象。为纪念其之发现,后人在电化学方面常用此字表达"电池"或"电化学"之意念。

  22、Inductance(L) 电感

  电感含有自感应(Self-Inductance)及互感应(Mutual Inductance)等两部份。(1) 所谓"自感"是指导体中有电流流动时,其周围会产生磁力线。每当电流出现变化时磁力线也随之变化,此时会发生一种阻止磁力线变化之"反电动势",此种现象称为"自感应"作用,现以简图及公式表达如下:●设在 △t 秒内其电流之变化为 △I,而所产生的磁束变化为 △φ,则自感应之电动势 e 将与 △φ/△t 成比例。●又当导部率一定时,则磁束之变化将与电流变化成比例,设其比例常数为 L,于是:△I,e=-L,△T , 此处之 L 即为自感,其单位为亨利(Henry)br>●即当 1 秒内电流之变化为 1 安培(A)时,若所感应之电动势为 1 伏特(V),则其自感即为 1 亨利(H)。(2) 所谓互感() 是指类似在变压器中两种线圈之间的感应而言。如图当L1 线圈中有电流通过时则会产生磁束φ,而此磁束又将使L2 线圈受到感应而产生电流(其电动势为 e)。由于此种新产生的 e 会与△φ/△t 形成比例,若当其导磁系数固定时,则磁束的变化又与电流强度成比例(设比例常数为因而新生的电动势大小应为:式中 M 即为互感。其单位为亨利 H,当L1 线圈中之电流变化为 1 安培/秒时,其在L2 线圈中所感应的电动势为 1 伏特,则其 M 为 1 亨利。

  23、Input/Output 输入/输出

  乃是指"组件"或"系统",或中央作业单元等,其与外界沟通的进出口称为I/O.例如一枚"集成电路器"(IC),其组件中心的芯片(Chip,大陆业界译为"芯片")上的线路系统,必须先打线(Wire Lead Bond)到脚架(Lead Frame)上,再完成组件本体之密封及成形弯脚后才能成为 IC 的成品。当欲将此种IC焊接在电路板上时,其各"接脚"焊点就是该"集成电路器"的对外 I/O.

  24、Interconnection 互连

  按 MIL-STD-429C 的说法,是指两电子产品或电器品上,其两组件,两单元、或两系统之间的"电性互连"而言(故含零件与电路板组装)。另外在电路板上两层之间的导体,以镀通孔方式加以连通者,称为 Interfacial Connection或 Interlayer Connection .此各种互连的形式,将可用 Interconnecting做为总体表达。大陆业界却将之译为"内互连",想必是将 Inter (之间)与Inner(之内)两定混淆所致。

  25、Ion Migration离子迁移

  在某物料之内,或两种物料之间,经由外加电场 (Electric Field)影响之下,其某些已存在的自由离子 (Free Ion),若产生缓慢的迁移或移居动作者,称为"离子迁移".

  26、Ionization Voltage (Corona Level) 电离化电压(电晕水准)

  原义是指电缆内部的狭缝空气中,引起其电离所施加之最低电压。广义上可引申为在两绝缘导体之间的空气,受到高电压之感应而出现离子化发光的情形,此种引起空气电离的起码电压,谓之"电离化电压".当发现"电晕"现象时,若再继续增加其电压,则将会引起绝缘体之崩溃(Breakdown or Break Through)造成短路,此即所谓的"溃电压".

  27、Ionization 游离,电离

  此字在广义上是指当原子或分子,吸收外来能量而失去外围的电子后,将由原来的"电中性"变成带有正电荷或负电荷的离子或带电体,其过程称为"离子 化"或"电离化".在电子工程中,其狭义上是指某些绝缘体 (Insulator)于长时间外加电压下,会产生少许带电的粒子,而出现漏电的现象,谓之电离。

  28、Kovar 科伐合金

  为含铁 53%、含镍 29%、含钴 17% 及其它少量金属所组成的一种合金,其"膨胀系数" 与玻璃非常接近,且其氧化物更能玻璃之间形成强力的键接,使于封装时可采用玻璃做为密封材料,以完成一体结合的功能,希望在后续的使用中不致受到热胀冷缩的影响。此种 Kovar 特殊合金是美国"西屋电子公司"所开发的,现已普遍用于半导体界。又,电路板面裸铜断线处(Open Circuit),也可用扁薄细长之镀金科伐线,以特殊点焊机进行熔接(Welding)修补,右图即为休斯公司之熔补机。

  29、Kevlar 聚醯胺纤维

  是杜邦公司所发明"聚醯胺"(Aramid,Polyarmid)纤维的商标名称,此种聚合物线材的抗拉强度(Tensile Strength)极高,其延展性比钢铁更好。能吸收很大的动能,且又能耐温耐燃(达 220℃),故可做为防弹衣、轮胎中的补强织材,以及强力绳索等用途。更由于其"介质常数"比玻纤更低,故电路板业也曾用以代替玻纤制作基板,但却因钻孔时不易切断,所钻出的孔壁毛头极多,品质很难控制,以致并未大量使用。另外此种聚醯胺布材,亦可做为过滤及防尘之用,其商标名为 Nomex.

  30、Light Emitting Diodes ,LED 发光二极管

  半导体有正型(P-type)及负型(N-type)两种。当在负型体上施加电压时,可使故意加入杂质的原子进行电离,于是将出现穿梭流动的游离电子,可让半导体完成导电的动作。另一方面正型半导体内的杂质则可供应"电洞",可吸引负型的电子而掉入洞中。若将正负型接合在一起,其接合区将形成导电的屏障。每当电子通过屏障落入洞中时,其所多出的能量便可以光或热的形式发出,此即 LED 发光的原理。最早的 LED 是以砷及镓所组成而只能发红光,现在则已可发出各种颜色的光。由于 LED 比砂粒还小,其发光效率约可达 50%,远超过白炽灯所表现的 20%,故所需电量也极小,仅 0.2 瓦而已,且发光寿命也长达数十年。亮度虽不能用之于照明,但做为数字显示则非常理想。不过 LED 需在黑暗中才可发光显示,而 LCD 不但更省电,而且在明视环境中仍清楚可见。LED 及 LCD 两种电视的商业化,目前仍在发展中。我国的光宝公司已是世界生产 LED 最大的公司,由于制程甚耗人力现已大部份移往泰国生产。

  31、Liquid Crystal Display,LCD 液晶显示器

  是指某种物质在某一温度时,将兼具固态晶体的异方向(Anisotropic)及液态的流动性质,此种介乎固态晶体及液相之间的"中间物质",特称为"介晶相"(Mesomorphicphase)也就是俗称的"液晶"即︰液晶物的发现已有一百多年历史,直至 1968 年才首先由 RCA 公司应用在显示器上。目前已实用于电子工业者,有小面积之 TN 型(Twist Nematic 扭曲向列型),例如手表、定时器或小型计算器;而较大面积之 STN 型(Super Twist Nematic),则可用于掌上型或笔记型之计算机显示屏;面积更大的 TFT 型(Thin Film Transitor) 则仍在发展中,良品率尚不足以商业化。目前全球业界以日本 Sharp 及东芝较为领先,一旦成功后则大画面薄型彩色电视机,将可挂在墙上如同油画一般观赏,想必能大幅节省空间及电力。

  32、Leakage Current漏电电流

  板面两相比邻线路之区域中(兼指绿漆之有无),一旦有电解质或金属残渣存在,且相隔两导体又出现电位差时,则可能有电流漏过。此乃电路板制做时蚀刻不尽品质不佳的表征。

  33、Logic Circuit 逻辑电路

  数字计算机中,用以完成计算或解题作用的各种"闸电路"、触发器,以及其它交换电路的通用术语,称为"Logic Circuit".

  34、Logic逻辑

  指计算机或其它数字化(Digital) 电子机器中的特殊电路系统,此等电路中含有多枚IC,可执行各式计算功能(Computation Functions),称为Logic或逻辑电路。常见之逻辑如 Emitter Coupled Logic (ECL)、 Transistor-Transitor Logic(TTL) 、CMOSLogic等。又Fuzzy Logic是指除了 0与1之外,另插入其它数值,是一种模棱两可的逻辑。即在"是"与"非"之间加入"几乎""大概"等字眼的逻辑。

  35、Micro-electronios 微电子

  是电子技术的一部份,系针对极小的电子零件或元素,以及由其所构成的产品体系,在理论及实务方面加以阐述及应用的学问。

  36、Microstrip Line微条线,微带线

  是高速讯号传输线的一种,以多层板而言,则为包括表面接触空气的讯号线,与承载体的介质层,再衬以接地层等三者所做结构的组合,即称为(扁平)"微条线".如果在讯号线表面另行涂布绿漆或压合上胶片时,则改称为 Embeded Microstrip Line"埋入式微条线".两者计算公式均为:Zo=87/√(εr + 1.41 ln [ 5.98h/0.8W + T])

  37、Microstrip 微条线

  是六种讯号传输线(Transmission Line)中的一种,系专指"导线"浮在大地层(Ground Plane)之上,二者保持平行,其间还有介质充塞所形成的组合。此种"微条"的截面示意图,及其"特性阻抗"之计算关系式如下左图。左图为上下皆有大地层的另一种"Stripline 线条"的传输线组合,及其计算特性阻抗之关系式。

  38、Network 网状组件

  指各种动态(Active) 或静态(Passive) 电子组件,如电阻器、电容器,或线圈等,可互连成一种网状组合体,称为Network .

  39、Node 节点

  是指线路系统中导线的交汇点,为电学上的名词,在板面其实就是通孔与其孔环所组成的网络交点。

  40、Ohm 欧姆

  是电阻的单位。当线路中有 1 安培的电流,而其电压又恰为 1 伏特时,其电阻值即为 1 欧姆。

  41、Output 产出,输出

  就一部机器或一条生产线而言,其产品之"物流"有"产入量"(Input)及"产出量"(Output)之分。另就某一零件所"输出"的讯号而言,相对的 Input 则指"输入"的讯号,两者合并简称为 I/O,故对各种零件的接脚或引脚也就称为"出入埠"( I/O Port 或I/O )。

  42、Peak Voltage峰值电压

  指电路系统中瞬间出现的最大电压数值。

  43、Permittivity诱电率,透电率

  是指介于导体之间的绝缘材料,在高频情况下,可能将无法完全阻止彼此讯号的串通,这种漏失的程度称为"Permittivity".不过尚另有一术语Dielectric Constant(介质常数)其意义与此词完全相同,而且流传更广。二者相比较时,仍以Permittivity的意义较为为明确,也比较容易懂。最常用的板材FR-4在1 MHz频率下,其"透电率"约为4.5,而铁氟龙却可低到2.2,是各种商品板材中介质能最好,也最适于高频用途者。

  44、Piezoelectric压电性

  当某些物质受到外来的机械压力后会产生电流,此种性质称为"压电性".大多数晶体包括常见的石英在内都具有压电性。反之若使电流通过其中时,则也会产生每秒数百万次的机械振荡。因而利用其"可逆"之双重性质,能够制造扬声器、定时器、电唱机唱头等精密电子产品。

  45、Porcelain瓷材,瓷面

  系硼硅玻璃(Borosilicate Glass) 与少量的二氧化锆(Zirconia),以及少量其它物料所形成的混合物,称为Porcelain.有时也称为Enamel.

  46、Propagation传播

  是指各种电磁波(Electromagnetic Waves),在介质之内或沿着介质表面的传送行为谓之"传播".

  47、Reactance电抗

  是交流电在线路中或零件中流动时,所受到的反抗阻力谓之"电抗",是以大写的X为代表符号。这种电抗的来源有二:(1)来自电容器的反抗则称为"容抗"(XC);(2)来自线圈或其它电感者谓之"感抗"(XL)。

  48、Shunt分路

  在有电流的主导体上所额外加挂的副导线,以分散掉原有电流者,称为分路。

  49、Siemens电阻值

  直流电的电阻值一向以"欧姆"做为单位,不过近年来亦有人主张改用此"西门子"做为电阻值,并以大写的 S 为其符号。

  50、Signal讯号

  电子学上系指在已预定的电压、电流、极性(Polarity),以及脉波宽度(Pulse Width指脉波起点至终点间的时距)的情形下,所得到之脉冲(Impulse)称为Signal.俗称的"讯号"是指可听到,或以其它形式表达的"记号".

  51、Strain变形,应变

  指物体受到外力而发生的变形而言。这种已"变形"的物体将存在一股欲回到原来自然状态之反抗力量,即通称之"应力"(Stress)。

  52、Stress Relief消除应力

  原指金属体经过机械加工后,可利用热处理方式,以消除变形部份所蕴藏之内应力,其处理过程谓之"消除应力".在电子工业中则多指零件脚的弯折成型处,为避免应力集中之后患,常刻意将弯折处予以扩大成弧形,以预先消减其可能形成的应力。

  53、Skin Effect集肤效应

  在高频情况下(即日文之高周波),电流的传递多集中在导线的表面,使得导线内部通过的电流甚少,造成内部导体的浪费,并也使得表面导体部份的电阻升高。为避免此现象一般高频用途的导线常采多股集束或多股编线方式,以增加更多表面导体消除集肤效应,减少因电阻上升而导致的发热情形。

  54、Stripline条线

  是指单一导体线路与大地 (Ground) 之间已有介质层隔开;这种由"单一导线","介质层"及"大地"三者所搭配而成的"传输组合",可用以传输微波讯号者,称为Stripline或Microstrip.

  55、Tensile Strength抗拉强度

  是指金属材料的一种重要的机械性质,可将待试金属做成固定的"试验杆"或"试验片"装在拉力机上进行拉试。其拉断前之最大拉力谓之"抗拉强度".

  56、Surge突波,突压

  指电路中某一点,其电流或电压呈现瞬间突然增大或升高的暂短现象。

  57、Transmission Line传输线

  是指由导线及介质所共同组成而用以载送讯号 (Signal)的"线路"(Circuit),其电性已加以管制,得以输送高频电子讯号,或狭窄的高速脉冲讯号 (Narrow Pulse Electrical Signal)等,此种用途之线路谓之"传输线".电路板上最常见的传输线有附图中的Microstripe及Stripline等两种。

  58、Voltage Drop电压降落

  指某系统从输入电流的原始接点起,经过一段导体长度或导体的体积后,其所丧失掉的电压值,谓之 Voltage Drop.大陆术语为"电压降".

  59、Voltage电压

  广义上是指驱动电子流动的原动力,如同水压一般迫使水流在管路中产生流动。通常Voltage在不同的场合,也当成某些类似术语的代词,如电动势 (Electmotive Force)、电位(Potential)、电位差(Potential Difference)、电压降落 (Voltage Drop)等。也可从另一观点加以解释,如在完整的回路中,某两点间如有电子流或电流产生时,其两点在电位上的差别就是Voltage.

  60、Watt瓦特

  为功率(Power)的单位,是指每秒中所做的"功量"(Work Down)。所谓的"瓦特"即每秒所做的功为1焦耳 (Watt=Joule/sec)之谓也。Watt简写为 W.在电功方面,凡1安培的电流在一伏特电压下,所做的电功,亦称为1瓦特;即 Watt=Volt.Ampere.

  61、Wiping Action滑动接触(导电)

  指两导体间的电性连通,是靠其一之滑动接触来完成者,称之Wipping.A Ampere ; 安培 是电流强度的单位。当导体两点之间的电阻为1 ohm,电压为 1 Volt时,其间的电流强度即为 1 Ampere.AC Alternating Current ; 交流电ACL Advanced CMOS Logic ; 改进式「互补型金属氧化物半导体」逻辑DCDirect Current ; 直流电DTL Diode Transistor Logic ; 二极管晶体管逻辑ECL Emitter-Coupled Logic ; 射极耦合逻辑由许多晶体管和电阻器在硅芯片上所合并而形成的一种高速逻辑运算电路。EMC Electromagnetic Compatible;电磁共容EMF Electro-Motive Force ; 电动势ESD Electrostatic Discharge ; 静电放电许多电子零件及电子组装机器,常因静电聚积而造成瞬间放电而可能发生损坏,故常需接地 (Grounding) ,将所聚集静电逐渐释放,以避免ESD的为害。RTL Resistor-Transistor Logic;电阻体/晶体管逻辑TTL Transistor Transistor Logic; 晶体管晶体管逻

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