电子元器件应用范例

摘要：元器件是电子产品的重要部分，产品可靠性与电子元器件质量密切相关。通过筛选可以剔除初期可靠性不达标的元器件。本文以电子元器件为分析对象，重点从电子元器件的失效模式分析、检验、筛选方式等方面进行展开，并提出电子元器件质量控制的有效措施。

关键词：电子元器件，筛选方式，质量控制。

1、引言

随着我国制造业的蓬勃发展，使用者对产品的质量要求不断提高，持续提高自身质量管理能力是企业长远的立足之本，过硬的产品质量可以让企业赢得市场。电子元器件是电子设备的基础元件，它们质量的好坏直接决定了电子设备的质量。当前电子设备行业多为多品种小批量的生产模式，存在电子元器件使用规范欠缺、检验结果缺乏共享、元器件失效原因分析不到位、规格型号众多难以统计分析等问题。为有效控制上述问题所带来的风险，电子设备产品生产要在使用前对元器件进行筛选，以保证产品质量。

2、电子元器件筛选及质量控制的意义

电子元器件是电子行业的重要产品基础，相关产品在国际市场占有率达30%以上，改革开放后，我国制造业蓬勃发展，铝电解电容器等高端产品生产规模接近国际水平，但随着全球化的发展，国外高端企业对我国电子元器件行业造成冲击【1】。电子元器件是制造业产品的重要部分，研究分析其对最终产品质量的影响，及使用前确定其筛选、控制的方法，具有长远发展意义。

2.1、电子元器件行业生产现状及筛选方法简介

伴随当前我国航天载人工程及研制逐步向智能化、电子化的方向发展，电子元器件的作用也越来越突出，中国航天六十余年的发展历程中，电子元器件的质量控制及可靠性问题备受关注。多年来，作为航天复杂庞大系统的基础之一，元器件依然是质量控制保证工作的重点，其特征是用户牵引、问题导向、统一认识。本文重点分析和研究在航天产品中电子特殊性及质量控制。

1电子元器件的定义与现状

1.1电子元器件的定义

电子元器件是指在电子设备或者电子电路当中进行电子、光电、机电、电气控制的基本元器件，需要符合相关的规定要求，由一个或多个单位共同组成，具有完整性，在不进行暴力破坏的条件下无法对其进行分解。

1.2加强电子元器件的可靠性的重要意义

通过大量电子整机故障统计分析发现电子元器件无法工作是造成整机出现故障的重要原因。美国惠普公司曾经分析整机在保用过程中出现问题的主要原因，其中，3/4是由元器件故障产生的。法国阿里安火箭在8次发射失败当中，元器件故障导致了其中7次发射失败。如果，某个设备当中的元器件有15,000个，为了保证系统的可靠性达到95%，需要保证每个元器件的可靠度达到99.99987%，所以在应用科学技术、卫星运载火箭和导弹武器为基础的航天领域发展过程中，元器件的质量稳定性具有非常重要的作用。战略导弹以及运载火箭等的控制系统、遥测系统、地面设备等都需要成千上万的电子元器件稳定地工作，这些元器件对航天器在工作过程中的可靠性和质量有着直接影响，因此加强电子元器件的质量控制及可靠性逐步成为航天工作者需要重点关注的问题。

2航天对电子元器件的特殊要求

【摘要】近些年，各机构和高校对科技研发的重视程度上升，电子元器件的使用消耗也随之提高，元器件的使用种类也更加多样和复杂，再依靠传统的人工形式进行管理，效率和质量上都有欠缺。鉴于此，本文从智能管理电子元器件的相关内容入手，分析了管理系统设计的方案。

【关键词】电子元器件；智能管理；系统设计

1前言

目前，理工类学校和科研机构都需要对种类和数量繁多的电子元器件进行管理，要求使用和储存工作的准确和及时，也就需要使用智能管理系统，而如何使智能管理系统更符合电子元器件的管理要求，需要做好设计工作，以实现全面的规范化管理。

2电子元器件智能管理系统发展

所谓电子元器件智能管理系统，指的就是对元器件的各项信息参数进行记录和管理，从系统整体来看主要包括了登录管理、用户管理和出入库管理三个方面，系统的性能指标必须保证输出电源的额度为200伏到242伏之间、电源功率达到50赫兹、出入库通道在七个左右、工作环境的温度和湿度分别维持在零下二十度到八十度、百分之五到百分之九十五之间以及额定功率不高于六十瓦。整体系统设计时，电子元器件的型号等信息要提前进行规划和设计，为最大化管理数量，系统管理面积要进行一定的压缩。而且，智能管理系统作为元器件的储存装置，还要配置有控制系统，实现对出库和入库信息的记录，还要具有应急的供电系统[1]。信息化技术的发展和使用，电子元器件的智能管理也成为了主要的研究方向，从十九世纪的四五十年代开始，相关的智能储存系统的研究就受到了关注，经过长期的发展，电子元器件的智能存储系统趋于完善，现已应用到了有关企业、学校和生产中。同时，在电子技术进一步发展的形势下，电子元器件的管理也表现出新的要求，一方面电子元器件的种类和型号又出现了新的变化，数据信息的差异性较大，一方面元器件管理涉及到的机构较多，标准上存在差异，管理系统就容易出现各种漏洞。从我国电子元器件的智能管理系统设计上看，虽然取得了一定的成就，但缺陷也十分明显。一是，电子元器件管理虽已有智能管理系统，但人工管理的情况并没有减少，工作任务量大且繁琐的管理影响了整体管理系统的发展。二是，全球化经济背景下，国际市场对电子元器件的需求也在提高，我国的元器件生产位于世界第三位，而管理系统却没有做出改变，远远达不到市场要求。三是，社会经济和科技的发展都开始使用网络信息化技术，电子元器件的信息技术却仍处于初级阶段，没有达到智能化系统管理的要求。

3智能管理系统设计的对策

知识管理是知识经济发展的延伸概念，对于企业而言，知识管理是指企业利用现代信息技术梳理总结本单位相关知识资源，以提升员工资源学习潜能、提高人力资源效率，并建立与之相适应的组织管理模式，推进企业现代化进程，提高企业效率。知识管理是一种人才技能和知识运用的管理，以人的创新思维、判断、决策与解决实际问题的能力，以生产效率和知识技能综合素质为特定的商业目的及知识管理的基本内涵，推动企业自身组织发展、提升效率效益与核心竞争力。在信息社会中，具有价值的知识是最有效的工具，知识也是国家、社会、企业组织及个人取得核心竞争力的关键，通过知识管理在最需要的时间将最需要的知识传递给最需要的人，促进组织或个人的发展是知识管理的最终目标。

一、新品元器件管理中的知识体系与知识产权

1．知识体系

中国运载火箭技术研究院新品元器件管理工作主要包括航天工程型号研制配套所需新型电子元器件研制的需求立项、论证评审、研制过程管理、产品应用验证及鉴定定型和验收等。通过对型号用新型电子元器件研制项目实施全过程统一管理，完成新型物资研制项目的申报立项、合同（协议）签订、研制产品的应用研究及设计定型等相关工作。新品元器件管理不同阶段的工作涉及到不同的知识体系，这些知识体系对新品管理工作起到重要的支撑作用，具体包括：新品元器件质量可靠性等级、元器件分类及鉴定检验；型号质量体系管理文件及各种军用电子元器件标准和规范文件；新品管理工作相关规定及上级主管部门的指导性政策；各型号的总体背景及基本型号知识（包括各分系统）；型号用元器件的质量保证标准及型号特殊应用环境要求；管理类工作基本知识及日常项目管理相关的财务、知识产权等基础知识。此外，还包括国内各元器件厂商及研制产品的范围、分类、规模等经验以及在实际工作中各单位的组织机构与相关岗位人员。

2．知识产权

知识产权管理是对具有原创性的技术成果和发明按照知识产权制度及管理规定进行的知识管理分支工作，在以知识经济为背景的市场化经济体系中，企业的各种智力性创新成果均属于其核心竞争力，对企业来说具有重要的经济价值，是企业的战略性资源。随着航天型号的发展，型号配套用电子元器件的发展趋势主要体现为功能集成化、质量及尺寸小型化、性能速度高速化等特点，航天型号用新品电子元器件的高性能、高可靠性应用需求使得新研的电子元器件产品具有指标新颖性、技术前沿性等诸多特点。因此，型号用新品元器件的成功研制往往可以推动某个专业领域的技术发展。目前，在新品电子元器件项目管理过程中逐渐较多地涉及到项目相关专业领域内的新技术成果或专利产权归属事项，部分新品电子元器件相关的技术成果或专利中的一部分直接属于该项目用户方的智力成果，这些智力成果的权属保护及应用转化常常贯穿整个新品元器件项目研制过程，这种具有直接经济效益的知识成果（即技术成果或技术专利）对于用户单位的技术成果知识积累、市场竞争力及经济效益都是至关重要的。以某型号用SoC元器件的研发攻关为例，在整体技术状态定型阶段，SoC产品的应用验证成为整个研发的关键步骤，功能覆盖全面的应用验证方案的制定及验证结果分析反馈对于SoC的产品研制定型至关重要。研究院元器件保证中心针对SoC产品的应用验证过程投入了大量的智力支持，对产品的研发成果具有一定程度的贡献。今后随着型号研制的不断发展，针对航天型号用电子元器件的通用应用标准制定也将成为研究院重要的知识管理工作，因为在市场化的竞争中某个领域内的行业标准制定者必将成为行业的主导者。

二、知识管理与新品元器件管理有效结合

摘要：电子元器件在制造业扮演着重要的角色，科研生产各环节都有数以万计的相关信息需要被查询和统计。但元器件相关信息十分繁杂，分散在各个领域及各个应用系统中，通过建立信息化系统，将元器件全生命周期的信息进行梳理、集成、统计分析，采用JavaEE的SSH(Struts+Spring+Hibernate)组合框架开发；配以Oracle11g数据库的物化视图和数据库链接技术，通过建立与各个系统数据库的链接，建立物化视图把其他系统相关的数据抽取出来并定时刷新，使得分散在不同类型数据库中的元器件相关数据都能汇总到一起并且能按照一定规则自动同步显示。并提供按照清单实现一键快速查询的功能，使多条元器件信息同时被检索显示，大大减少了科研生产人员的信息搜集时间，提高了工作效率。另外，有了信息化支撑，数据有效性和实时性有了更好的保障，为产品的高效精准生产提供了数据保障。

关键词：电子元器件；物化视图；清单查询

制造行业经常会用到集成电路、电阻、电容等电子元器件。随着产品研制数量的累积，所用元器件数量呈飞速增长，有关元器件的相关信息也是成倍增长。面对庞大的元器件信息量，如何能及时、准确的向科研生产人员反馈元器件相关信息，是一项重要的课题。如维持传统人工的方式管理元器件信息，存在效率低、保密性差等缺点。另外，时间一长，将产生大量的文件和数据，这给查找、更新和维护元器件信息都带来了不少困难，并且相关审批流程历史很难查找和追踪。导致企业出现采购计划不合理、库存积压、分配不均衡、质量问题追踪不力等问题，成了限制企业发展的一大障碍。顺应制造业信息化的发展趋势，通过建立制造企业产品相关电子元器件信息管理系统，提升元器件信息管理的规范性和数据共享度、辅助企业进行生产决策、发现企业潜在问题，对企业发展具有很强的现实意义。

1业务背景

电子元器件的应用贯穿于科研、生产、配送、装配、产品交付、产品维修等电子产品研发全过程；然而元器件相关信息通常分布在产品数据管理系统(PDM)、流程审批系统(BPM)、元器件筛选系统(DSM)、元器件采购系统(MSM)、质量管理系统(QAM)等多个信息系统中。科研生产人员工作中所需的信息需分别进入各个系统离散的查找，再通过Excel等手工方式整理、统计。元器件替代验证等具有参考价值的历史信息大部分靠元器件管理人员手工维护，查询不方便、数据利用率低下。并且，元器件使用等相关审批流程大部分靠邮件、纸质介质等在流转，审批历史无处追溯。

2需求内容

2.1建设思路

摘要：随着信息化时代的发展，智能管理在不同机构、企业中得到广泛涉及，在面对电子元器件管理具有种类多、人为管理繁琐等特点，提出使用RFID技术对拿取器件人员身份进行认证，使用STM32F407作为主控芯片，对数据进行读写与显示，同时结合PID算法，对电机转动进行自动控制，自主设计上位机系统，对器件库信息进行存储、添加、删除、更换等，同时也支持对下位机系统进行调试。为电子元器件智能化管理提供一种解决方案。

关键词：RFID；电子元器件；自动控制；库存管理

0引言

随着信息化社会的快速发展，各种各样的电子设备蜂拥而出，电子元器件的消耗日益增加，但是对于电子元器件的管理却有许多难点，大多数企业还处于使用人工管理阶段[1]，而传统人工的管理方式，存在效率低、保密性差等缺点，长时间累计将会浪费许多纸质资源，给器件查找与更新带来不少困难[2]。基于此本文提出一种解决方案，可以较好的实现对人员身份的识别、货物提取、信息更新等功能。

1系统概述

本系统分为上位机与下位机两部分，之间通信使用有线串口通信，进行数据传输交换。下位机中，人员使用RFID卡进行刷卡，触发系统响应，在经过人员权限认定后，可执行对电子器件的选择，确认后，下位机将选取器件信息传递给上位机，在上位机的器件存储库中进行更新，同时下位机给出基于PID算法调节的电机控制PWM波，使电机保持匀速转动。上位机主要实现：上位机系统登录、人员权限管理、器件库存信息管理、器件添加删减、器件订购以及系统设置。上位机接受到下位机的串口信息后，对数据的进行读取，制定独特的通信传输内容，更新上位机中的数据，同时对于下位机电机转动PID参数的调节，可通过上位机直接进行调试，从而使整个系统更加完善与便捷。

2系统设计

摘要：介绍了自动浸蜡控制设备控制柜的散热设计过程，包括控制柜组成、热载荷分析和风机选型计算，并通过热仿真进行设计验证。样机试验表明控制柜稳定、可靠，对非标设备电气控制柜的设计具有参考价值。

关键词：控制柜；热设计；仿真分析

一、引言

自动浸蜡控制设备是一种对印刷电路板组件进行浸蜡处理的非标自动化设备，该设备主要应用在电子产品组装生产线上，具有自动化程度高、精度高、速度快等特点[1]。作为一款在线式设备，自动浸蜡控制设备的工作环境较为恶劣，且对工作稳定性和设备可靠性具有较高要求。自动浸蜡控制设备的一个核心组成部分是实现电机驱动及自动化控制的电气控制柜，由于控制柜内设有电机驱动器、电源模块、PLC等发热元件，在设备运行过程中会产生温升，而电子元件的失效有55%是温度超过规定值所引起的[2]，为保证设备可靠性，必须对控制柜的散热问题进行重点设计。本文根据自动浸蜡控制设备控制柜的工作要求，对控制柜散热进行设计，并采用仿真进行设计验证，对非标设备电气控制柜的设计具有参考价值。

二、控制柜散热设计

（一）控制柜结构设计。自动浸蜡控制设备的控制柜作为设备的一部分嵌装在设备的主体框架内，工业铝型材组成柜体框架，顶部为设备台面，前侧为钣金制成的活动柜门，其余各面安装钢板焊接而成的围板。控制柜内设有安装背板，各类电子元器件通过导轨挂装在背板上，电子元器件周围设有容纳电缆的PVC线槽。控制柜内的电子元器件包括：PLC（由CPU模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和通信模块组成）、网络交换机、伺服电机驱动器、12V电源模块、24V电源模块、断路器、继电器、接触器、电磁阀、端子排等。根据设备整体结构需要及电子元器件安装空间需求，确定控制柜的尺寸为590mm×570mm×300mm（宽×高×深）。为利于控制柜的散热，电子元器件排布设计时遵循高功耗在上、低功耗在下，关键元器件靠近风口的原则，同时兼顾装配及接线的便利性，控制柜最终结构如图1所示。

（二）热载荷分析。自动浸蜡控制设备的设计使用环境温度为0℃~40℃。控制柜内的主要发热电子元器件包括PLC、电机驱动器、电源模块等，通过查询相应器件的技术手册或根据使用工况及工作效率进行估算，得出主要发热电子元器件的功耗数据如表1所示。通过累加计算得出控制柜内所有元器件的总发热量约为55W。

摘要:科技的发展推动了人工智能技术的飞跃,作为当前高科技技术的结晶,人工智能技术以其强大的技术优势,在各行各业中的应用前景非常广阔。本文首先对人工智能技术进行概述,对人工智能技术的特点及应用进行总结,然后结合电子工程技术未来的发展前景,对人工智能技术在电子工程领域发展中的应用进行探讨。

关键词:人工智能技术；电子工程；应用

0引言

随着科学技术的飞速发展,人工智能技术逐渐走进人们的生活,人工智能技术同基因工程技术和纳米科学技术并列成为二十一世纪影响世界发展的尖端技术,对于人们的生产生活带来了诸多便利,也对各行各业的发展带来了新的机遇和挑战。电子工程领域作为与计算机科学联系紧密的工程领域,人工智能技术在电子工程领域发展中的应用越来越广,为电子工程技术发展带来了新的技术革命。

1人工智能技术概述

1.1人工智能技术概述

人工智能技术AI(ArtificialIntelligence)作为计算机科学的重要分支,是计算机技术发展的结晶。与传统计算机技术不同,人工智能技术是通过研究人类的行为和思维特点,通过计算机算法模拟人类的意识形态和思维方式,进而实现计算机设备的逻辑思考和深度学习,实现计算机等设备更高层次的智能化[1]。在此过程中,人工智能技术通过计算机程序进行数据信息的采集和传输,通过对传输数据进行模糊识别和分析,进而得出处理问题的方案方法,其特点就是通过计算机技术来代替人类从事一些简单的脑力劳动,实现问题的智能化分析处理。