在日常的学习、工作、生活中，肯定对各类范文都很熟悉吧。范文怎么写才能发挥它最大的作用呢？下面是小编帮大家整理的优质范文，仅供参考，大家一起来看看吧。

光通信的论文 光通信的应用范围篇一

当前国际上光纤通信领域研究开发的热点是全光网，它是光纤通信技术研究发展的最高阶段全光网的建立是在干线上采用wdm技术扩容，在交叉节点上采用光上下话路(oadm),光交叉连接(oxc和波长路由交换技术来实现目前，我国开展全光网络应用与研宄的重要步骤是:首先将在长途干线上采用wdm技术进行点到点扩容，接着在节点上采用oadmoxc技术上、下话新技术对光器件提出了更高的要求，如技术指标上要求器件具有更高的工作速度、低插入损耗、长工作寿命;体积上由于单元器件的多，要求有更高集成度;成本上由于网络的扩大，所需器件将大大加，必须降低成本才能被用户接受采用传统手段制造的光器件难以满足上述要求，器件己成为阻碍光纤通信发展的瓶颈，是当前光网发展亟待解决的问题因此必须积极寻找新技术和新工艺，制造新型光器件，才能实现全光网。

1.近十几年发展起来的微电子机械系统适的制造手段。基于微电子机械系统技术的光器件有以下显著优点：

1)技术性能好。如德克萨斯仪器公司研制的数字微镜器件，开关速度高达1^s,比传统机械开关快两个量级，损耗小于3db,经过热冲击、温度循环、机械冲击等试验证明器件工作稳定，寿命可达10万小时以上由于是通过微小机械部件的运动来实现开关功能，因此所需功耗非常小，只需5v电压供电bell实验室研制的使用微平面镜的k16线阵开关at&t研制的用于光交叉连接的8<8光开关也都具有非常优越的性能指标

2)集成度高。由于采用集成制造工艺，光器件尺寸很小，这对于光交叉连接使用的光开关阵列非常必要,如采用传统机械开关制作，当n较大时，其体积将是很庞大的使用微电子机械系统技术可以很好地解决这个问题,德克萨斯仪器公司研制的微镜800<600光开关，其芯片尺寸只有1cmx1.5cm而且容易实现与微透镜及单模光纤间的耦合，还可以与控制电路集成。

3)成本低基于微电子机械系统技术的光器件由于采用集成制造工艺，在工艺定型后，可以大批量生产,其成本必将极其低廉，这对日益发展的光通信产业,具有重要的现实意义。

微电子机械系统技术在传感器执行器及控制器等方面已得到广泛应用，尤其是在传感器方面，其市场占有率已达1/4以上。同时，人们也在不断探索、开拓微电子机械系统的新应用领域，以发挥更大的作甩光通信产业为微电子机械系统提供了更为广阔的应用领域，由于光通信产业具有巨大的社会效益和经济效益，因此将微电子机械系统应用到光通信系统必将带动微电子机械系统技术和产业的发展，同时也会推动光通信技术和产业的发展,两者的结合是非常有意义的近几年甩于光通信的微电子机械系统器件在国际上受到广泛重视,世界上重要的通信公司、研究机构大学，如朗讯、at&t贝尔实验室、加利福尼亚大学等已经开始研究和开发微电子机械系统光器件。在召开的国际光纤通信大会(ofc99)上，微电子机械系统光器件被列为一个专题

2用于光通信系统的微电子机械系统研究现状

微电子机械系统光器件在城域网、长途网、接入网(无源光网pon)和海底网中均可以得到应甩下面介绍几种主要的微电子机械系统光器件特点及研究现状。

2.1光开关

光开关是使传输通路中的光信号通或断，或进行路由转换的一种光器件，在系统保护、系统监测及全光交换技术中具有重要的作甩传统光开关根据其工作原理分为机械式和电子式两类。机械式光开关是在外力作用下，通过光纤的移动来实现光通路的导通和关闭，串音低、插入损耗小,但由于采用大型驱动和定位机构，开关速度低,体积大，不易集成。采用非线性光学效应的电子式开关速度快、可靠性高、易于集成，但串话高、消光比低微机械技术的迅猛发展，使光开关设计和制造重新受到重视，图1给出了微电子机械系统光开关的典型原理示意图。

微电子机械系统光开关具有突出的优点：(1)亚毫秒的.开关时间;(2)可忽略的串话;(3)可忽略的偏振损耗;(4)可忽略的波长关系;(5)标准ic制作，低损耗微电子机械系统光开关的驱动方式主要有：(1)静电驱动(库仑静电引力);(2)电致伸缩;(3)磁致伸缩;(4)形变记忆合金;(5)光功率驱动;(6)热驱动;(7)热光驱动。

微电子机械系统光开关所用材料大致有：(1)单晶桂、多晶桂、氧化桂、庋趸桂、氮化硅等硅基材料;(2)aual等金属材料;(3)压电材料及有机聚合物等其他材料。

微电子机械系统光开关功能实现的方法主要有：(1)光路遮挡;(2)光纤移动对接;(3)微透镜移动，改变光传输方向;(4)微反射镜移动或转动，改变光传输方向;(5)衍射方法，改变光传输方向;(6)改变全反射条件;(7)其他

下面介绍几种典型的基于微电子机械系统的光开关技术

2.1.1光路遮挡

悬臂梁方式的光开关：在光波导路径上采用悬臂梁式的光开关，用体微机械加工技术作出悬臂梁后，在其上淀积和成型波导，通过控制悬臂梁的工作状态达到对光进行开和关功能能这种光开关有一定缺点，如工作电压高(达50v)，可获得的隔离度不大光驱动的微机械开关(朗讯公司):利用硅微细加工工艺可制成光控的微型开关，整个尺寸约1~2mm材料由金、氮化硅、多晶硅层组成其工作机理是:用8个多晶硅pin电池串联组成的光发电机，在光信号的驱动下，可产生3v电压，使电容板受到电场吸引，把遮片升起，光纤开关处于开通状态如无光信号，光发电机无电压输出，遮片下降，光纤开关关闭，如图2所示用此开关可组成光纤线路倒换系统该开关是由远端的光信号控制，所以光开关本地是无源的据报道，驱动光功率仅2.7mw，传输距离达128km，工作波长为950~1650nm，开关速度3.7ms，损耗小于0.5db

2.1.2光纤移动对接

热驱动光开关:是一种k2热驱动的光纤开关。它由一厚的镀ni热驱动执行器来移动光纤，在硅片上各向异性刻蚀出u或v形槽，用以输入光纤与输出光纤之间的对准。这种设计不需要耦合光波导或透镜，并能达到理想的低损耗开关功能?

磁力效应开关:利用微机械技术与磁力效应实现kn开关。这种开关采用了一种具有“燕尾”连接的移动微平台，平台上刻蚀出v形槽，用以固定输入光纤与输出光纤输入光纤的移动平台上淀积一层磁材料，磁场的作用将这个微平台沿着“燕尾”连接机构移动，实现输入光纤与输出光纤之间的对准这种开关的开关时间小于10ms，插入损耗达到1db还有一种2<2微机械光开关，其插入损耗小于3.1db，串音小于40db，工作电压为100v，开关时间可达0.5ms左右

2.1.3改变全反射条件

微泵开关:在以矩阵形式配置的光波导的各差点具有满足全反射条件的差点槽当差点槽有与光波导相同折射率的匹配油时，则光穿透槽。无匹配油时，光在差点槽的壁面全反射进入交叉的光波导中，达到光交换的目的要实现这种光开关阵列，将涉及控制毫微升注入量的微泵以及光纤阵列的高精度连接技术，这种光开关为已研制成功的微泵提供了应用场所。

日本电报电话公司研制的全反射控制光开关示意l波导内有气泡和折射率匹配油，通过两个加热器分别导通来控制光纤交叉点波导内的物质。当加热器1开时，交叉点为气泡，入射光被反射;当加热器2开时，交叉点为折射率匹配油，入射光投射己通过原理性验证,还没有具体指标报道21.4微镜移动或转动这种开关采用静电驱动微平面镜阵列来改变自由空间传输的光束方向，以进行输入光与输出光之间的多路转换。它与米用非线性光学效应的固体式光开关相比，长度、宽度尺寸都要小1/10多，消光比提高，串话减小。而且机械式光开关具有不影响波长和偏振面、自稳定性、高消光比低串话以及无光损耗等优点过去的光开关采用大型驱动和定位机构，开关转换速度慢、尺寸大，限制了它的使用。利用适合于光控制的半导体技术来研制微型、廉价的机械开关，可望用于光通信系统中光交叉连接。比较典型的有：

给出了瑞士纳沙泰尔大学开发的2x2光开关，通过双面反射镜移动实现2<2光交叉连接，反射镜通过60v电压形成静电驱动位移20^m交叉槽充满匹配油，以减小后向散射及插入损耗，开关时间0.5ms,比传统机械开关快一个量级，串话衰减60db,美国德克萨斯仪器公司研制的用于大型投影显示的微镜光开关阵列单元结构示意l在cmos静态随机存储器基片上使用微机械技术制造微镜及其转动机构。微镜通过其支架与一薄片式柔性扭转铰链连接，当支架受存储器释放的电荷吸引时,将通过铰链发生转动，其范围为±1(°微镜为16mm的正方形，600<800象素的开关阵列尺寸为1^1.5〔:瓜,开关时间小于10卜8,工作寿命可达10万小时。目前svga型(800x600)和xga型(1024<768)己在批量生产中，sxga型(1280<1024)己完成试作贝尔实验室研制了使用微平面镜的k16线阵开关，每一个平面镜可以通过20v电压驱动转动9°微平面镜的尺寸非常小，宽10mm,长60mm开关时间约20ms在其测试系统中，16路信号间隔1.6nm,pass通射光透过空气层和si基层透射过去。

机械光栅光开关;是斯坦福大学报道的,其结构如图9所示，在氮化硅基板上淀积铝膜的带状层分为可移动和固定两种当不施加电压驱动时，所有带状层是平行排列的，入射光被沿原光路反射回去，相当于“关”状态当对带状层施加电压时，可移动带状层向下移动1/4,此时将发生衍射现象，衍射光方向与入射光方向不同，相当于“开”状态其突出特点是，开关速度高达20ns

光通信的论文 光通信的应用范围篇二

关于微电子封装技术论文

摘 要：微电子组装技术迅速发展起来，大大提高了器件级ic封装和板级电路组装的密度，出现了ic器件封装和板级电路组装这两个电路组装阶层之间技术上的融合，推动了微组装技术和微电子封装技术高速发展，使微电子组(封)装技术呈现出日新月异、百花盛开、争奇斗艳的良好局面。传统的封装技术推向更高的发展阶段――微电子封装，其主要特点表现在高密度(体积小、重量轻)，高性能(性能优，功能多，成本低，高可靠)方面，已成为目前电子封装的潮流。

关键词：微电子论文

1.微电子封装的发展历程

ic 封装的引线和安装类型有很多种，按封装安装到电路板上的方式可分为通孔插入式(th)和表面安装式(sm)，或按引线在封装上的具体排列分为成列、四边引出或面阵排列。微电子封装的发展历程可分为三个阶段：

第一阶段：上世纪70 年代以插装型封装为主，70 年代末期发展起来的双列直插封装技术(dip)。

第二阶段：上世纪80 年代早期引入了表面安装(sm)封装。比较成熟的类型有模塑封装的小外形(so)和plcc 型封装、模压陶瓷中的cerquad、层压陶瓷中的无引线式载体(llcc)和有引线片式载体(ldcc)。plcc，cerquad，llcc和ldcc都是四周排列类封装， 其引线排列在封装的所有四边。

第三阶段：上世纪90 年代， 随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，lsi，vlsi，ulsi相继出现， 对集成电路封装要求更加严格，i/o引脚数急剧增加， 功耗也随之增大， 因此， 集成电路封装从四边引线型向平面阵列型发展，出现了球栅阵列封装(bga)，并很快成为主流产品。

2.新型微电子封装技术

2.1焊球阵列封装(bga)

阵列封装(bga)是世界上九十年代初发展起来的一种新型封装。bga封装的i/o端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，bga技术的优点是：i/o引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率;虽然它的功耗增加，但bga能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能;厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高;组装可用共面焊接，可靠性高。

这种bga的突出的优点：①电性能更好：bga用焊球代替引线，引出路径短，减少了引脚延迟、电阻、电容和电感;②封装密度更高;由于焊球是整个平面排列，因此对于同样面积，引脚数更高。例如边长为31mm的bga，当焊球节距为1mm时有900只引脚，相比之下，边长为32mm，引脚节距为0.5mm的qfp只有208只引脚;③bga的节距为1.5mm、1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm，与现有的表面安装工艺和设备完全相容，安装更可靠;④由于焊料熔化时的表面张力具有“自对准”效应，避免了传统封装引线变形的损失，大大提高了组装成品率;⑤bga引脚牢固，转运方便;⑥焊球引出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。因此，bga得到爆炸性的发展。bga因基板材料不同而有塑料焊球阵列封装(pbga)，陶瓷焊球阵列封装(cbga)，载带焊球阵列封装(tbga)，带散热器焊球阵列封装(ebga)，金属焊球阵列封装(mbga)，还有倒装芯片焊球阵列封装(fcbga)。pqfp可应用于表面安装，这是它的主要优点。但是当pqfp的引线节距达到0.5mm时，它的组装技术的复杂性将会增加。在引线数大于200条以上和封装体尺寸超过28mm见方的应用中，bga封装取代pqfp是必然的。在以上几类bga封装中，fcbga最有希望成为发展最快的bga封装。fcbga除了具有bga的所有优点以外，还具有：①热性能优良，芯片背面可安装散热器;②可靠性高，由于芯片下填料的作用，使fcbga抗疲劳寿命大大增强;③可返修性强。

2.2 芯片尺寸封装(csp)

csp(chip scale package)封装，是芯片级封装的意思。csp封装最新一代的内存芯片封装技术，其技术性能又有了新的提升。csp封csp封装装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的bga的1/3，仅仅相当于tsop内存芯片面积的1/6。与bga封装相比，同等空间下csp封装可以将存储容量提高三倍。

芯片尺寸封装(csp)和bga是同一时代的产物，是整机小型化、便携化的结果。美国jedec给csp的定义是：lsi芯片封装面积小于或等于lsi芯片面积120%的封装称为csp。由于许多csp采用bga的形式，所以最近两年封装界权威人士认为，焊球节距大于等于lmm的为bga，小于lmm的为csp。由于csp具有更突出的优点：①近似芯片尺寸的超小型封装;②保护裸芯片;③电、热性优良;④封装密度高;⑤便于测试和老化;⑥便于焊接、安装和修整更换。

一般地csp，都是将圆片切割成单个ic芯片后再实施后道封装的，而wlcsp则不同，它的全部或大部分工艺步骤是在已完成前工序的硅圆片上完成的，最后将圆片直接切割成分离的独立器件。csp封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升。csp技术是在电子产品的更新换代时提出来的，它的目的是在使用大芯片(芯片功能更多，性能更好，芯片更复杂)替代以前的小芯片时，其封装体占用印刷板的面积保持不变或更小。

wlcsp所涉及的关键技术除了前工序所必须的金属淀积技术、光刻技术、蚀刻技术等以外，还包括重新布线(rdl)技术和凸点制作技术。通常芯片上的引出端焊盘是排到在管芯周边的方形铝层，为了使wlp适应了smt二级封装较宽的焊盘节距，需将这些焊盘重新分布，使这些焊盘由芯片周边排列改为芯片有源面上阵列排布，这就需要重新布线(rdl)技术。

3.微电子封装技术的发展趋势

微电子封装技术是90年代以来在半导体集成电路技术、混成电路技术和表面组装技术(smt)的基础上发展起来的新一代电子组装技术。多芯片组件(mcm)就是当前微组装技术的代表产品。它将多个集成电路芯片和其他片式元器件组装在一块高密度多层互连基板上，然后封装在外壳内，是电路组件功能实现系统级的基础。csp的出现解决了kgd问题，csp不但具有裸芯片的优点，还可象普通芯片一样进行测试老化筛选，使mcm 的成品率才有保证，大大促进了mcm的发展和推广应用。目前mcm已经成功地用于大型通用计算机和超级巨型机中，今后将用于工作站、个人计算机、医用电子设备和汽车电子设备等领域。

4.结束语

从以上介绍可以看出，微电子封装，特别是bga、csp、sip、3d、mcm 等先进封装对smt的影响是积极的，当前更有利于smt的发展，将来也会随着基板技术的提高，新工艺、新材料、新技术、新方法的不断出现，促进smt向更高水平发展。

光通信的论文 光通信的应用范围篇三

浅析微电子制造技术及其发展论文

摘 要：电子信息技术的使用加快了世界发展的脚步，并且在各个行业中的应用范围也变得越来广泛。这直接导致这项技术的使用在集成电路中占据的地位也变得很高。信息技术的快速发展催生出了一个新型的电子技术，就是微电子制造技术，这项技术的使用提升了电子制造行业的生产效率。文章针对微电子制作技术的使用进行了内上的分析，分析的过程中也对这项技术的未来发展趋势进行了展望。希望得到的结论可以给相关人员的工作进展带来帮助。

关键词：微电子；制造技术；集成电路；发展

集成电路是一种应用在电子信息科技领域的新型技术，这项技术的研发让电子生产行业的发展发生了翻天覆地的变化，促进了行业的变革速度。以往的半导体使用材料一般是单质硅，这种材料在使用过程中效率不是很高，对于工作上的细节处理也差强人意。随着技术的发展与运用，第二代半导体材料逐渐被人们所熟识并广泛应用。如今，半导体的使用材料已经变为氧化镓或是硅化碳，也就是第三代电子处理技术，这项技术的不断更新使得技术的使用材料体积也变得越来越小。

1 微电子技术的发展历程

自20世纪中期第一个集成电路研发成功之后，我们就进入了微电子技术时代，在半个多世纪的发展中，微电子技术被广泛应用在工业生产和国防军事领域，目前更是在商业领域中获得极大的应用和发展。并且在长期的发展进程中，微电子技术一直是以集成电路为主要的核心代表，也逐渐形成了一定的发展规律，最典型的莫过于摩尔定律。当然，集成电路的应用领域不断扩展也进一步刺激了微电子技术的快速发展。

在新事物的发展进程中，其发展规律和发展趋势势必要与需求相结合，并受需求的影响。微电子技术也不例外。在其发展进程中，微电子制造技术无疑是微电子技术最大的“客户”，正是因为微电子制造技术提出了各种应用需要，才使得微电子技术得到了快速发展。也可以说，微电子制造技术正是微电子设计技术与产品应用技术的“中介”，是将微电子技术设计猜想转化为实物的“桥梁”。但值得一提的是，这个实物转化的过程也会对微电子设计技术的发展产生影响，并直接决定着微电子器件的造价与功能作用。

2 微电子制造技术的发展与制造工艺

在半个多世纪的发展中，微电子制造技术的`应用主要体现在集成电路与分立器件的生产工艺上。集成电路和分立器件在制造工艺上并无太大区别，仅仅只是两者的功能与结构不一样。但是受电子工业发展趋势的影响，目前集成电路的应用范围相对更广，所以分立器件在微电子制造技术应用中所占的比重逐渐减少，集成电路逐渐成为其核心技术。

在集成电路的制造过程中，微电子制造技术主要被应用在材料、工艺设备以及工艺技术三方面上，并且随着产业化的发展，这三方面逐渐出现了产业分工现象。发展到今天，集成电路的制造产业分为了材料制备、前端工艺和后端工艺三大产业，这些产业相互独立运作，各自根据市场需求不断发展。

集成电路的种类有多种，相关的工艺也有差异，但各类集成电路制造的基本路径大致相同。材料制造包括各种圆片的制备，涉及从单晶拉制到外延的多个工艺，材料制造的主要工艺有单晶拉制、单晶切片、研磨和抛光、外延生长等几个环节，但并不是所有的材料流程都从单晶拉制走到外延，比如砷化稼的全离子注入工艺所需要的是抛光好的单晶片（衬底片），不需要外延。

前端工艺总体上可以概括为图形制备、图形转移和注入（扩散）形成特征区等三大步，其中各步之间互有交替。图形制备以光刻工艺为主，目前最具代表性的光刻工艺是45nm工艺，借助于浸液式扫描光刻技术。图形转移的王要内容是将光刻形成的图形转入到其他的功能材料中，如各种介质、体硅和金属膜中，以实现集成元器件的功能结构。注入或扩散的主要目的是通过外在杂质的进入，在硅片特定区域形成不同载流子类型或不同浓度分布的区域和结构。

3 微电子制造技术的发展趋势和主要表现形式

总体上，推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象，信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理等在超高速、大容量等技术要求和成本降低要求下，一代接一代地发展，从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。

从历史上看，第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼榇表的第三代半导体材料的发展，大都是因为后一代的材料在某些方面具备更为优越的性能。如砷化稼在高频和超高频方面超越硅材料，氮化稼在高频大功率方面超越砷化稼。从长远看，以材料的优越特性带动微电子器件及其制造技术的提升和跃进仍然是微电子技术发展的主要表现形式。较为典型的例子是氮化稼材料的突破直接带来蓝光和白光高亮led的诞生，以及超高频超大功率微电子器件的发展。

微电子制造技术在发展的历史进程中融合了其他制造技术上的应用，所以这项技术近年来的突出表现是集成电路的开发与使用，在使用过程中可以兼容其他的格式进行工作。电子制造技术以及集成电路信息技术在融合的过程中，让电子生产企业的效率得到了稳步的提升，由此我们可以从中了解到这种多种技术相融合的，集成方式，可以将应用领域的生产效率进行实际性的整合。所以，研究人员应该对这项技术的使用进行重点开发，在研发与技术处理过程中将生产上的效率提升到最大。

结束语

通过以上的论述，我们可以从技术的发展与变革的过程中了解到，科学技术是第一生产力，科学的进步与发展让电子信息技术的发展市场份额变的越来越大。微电子信息技术的应用使得集成电路的为主要核心动力的电子制造行业发展进步的速度越来越快。现如今，微电子制造技术已经在纳米级的集成电路产品制造中得以实现，电子产品的更新换代速度变得更快。同时，这种材料在使用过程中也可以将这些电子产品的质量与稳定性进行良好的保证。以当前的科技发展趋势来看，微电子制造技术在未来的行业发展过程中将会有更大的发展与提升的空间。所以为了让技术产业可以推动我国国民经济的发展与运行，相关研究人员必须加强对电子信息技术方面的技术研究，让这些高微电子制造技术水平可以与西方国家相媲美，并在发展研究的过程中，建立我国自主生产品牌，让我国的电子信息技术可以走向世界。

参考文献

[1]宋奇.浅谈微电子技术的应用[j].数字技术与应用，（03）.

[2]李宗强.浅谈微电子技术的发展与应用[j].科教文汇（中旬刊），（01）.

[3]我国微电子技术及产业发展战略研究[j].许正中，李欢.中国科学基金，（03）.

[4]微电子技术与新技术革命[j].余修武，余员琴，黄海军，杜秋来.制造业自动化，2010（13）.

[5]浅谈微电子技术的发展与应用[j].李宗强.科教文汇（中旬刊），2009（01）.

光通信的论文 光通信的应用范围篇四

1.1 无线光通信技术与传统通信技术的比较

无线光通信技术相比于传统的数字微波、铜缆数字用户线、光纤、无线电等通信技术，其优势主要如下：第一是安全保密性高，主要因为激光具备高指向性、传输目标准确、发射光束窄的特点，使其发散角保持在毫弧度甚至微弧度的数量级，保证了传输信息的稳定、安全和保密;第二是设备架设迅速，主要因为光波的波长短，使其通信天线的功耗、体积、质量等品质均优于微波、毫米波等通信天线，加之无线光通信架设、组网迅速，只在通信节点上进行设备安装，建设工期以小时为单位，适合作为应急类光纤通信故障后备或者临时性大容量通信链路建设，容易进行撤换和重新部署;第三是信息容量大，指以光波为信息载体的传输速度可达10gb/s，实验室的无线光通信设备传输速度甚至可达到150gb/s，另外其通信的工作频率在350thz左右，各种设备间不存在信号干扰，无需申请频率使用许可，在协议兼容性良好的条件下，可以迭加任何传输协议，实现电路和数据业务的全透明传输;第四是运营成本低，其无需昂贵的工程管道铺设和使用中的维护费用，造价是传统通信工程的20%左右。

1.2 无线光通信技术组网通信中的关键技术

采用无线光通信技术组网通信时需考虑下列关键技术对通信质量的影响：其一是选择波长，空气中的水分子会衰减波的传播，对波长具有选择性，一般会选用损耗低的窗口850nm和1550nm波长，另外考虑到激光能量密度或功率密度超过次阈值时对人体眼睛的损伤问题，经试验证明，1400nm波长以上的激光对人眼的致伤阈值是1400nm波长以下的激光的45倍左右，因此建议在室内选择1550nm波长的激光作为工作波长;其二是降低空间损耗，即通过提高发射功率、增加光束数量、聚焦波束、拓宽接受动态范围等措施，降低激光波束在空间传输过程中的损耗，再者需考虑不同气象条件下空气中水分子、水滴、颗粒等对激光传输造成的损耗;其三是传输定位，因日光、风力、季节、雨雪等自然条件变化下，易引起建筑物及固定基座的位置偏移，可采用变焦以改变波束发散角或者利用ccd光强度或波形自动定位和跟踪;其四是消除闪烁和散射，因空气内部温度的不均一性，大气的折射系数存在明显差异，易引起传输信号强度的`变化，其影响范围主要在大于500m的长距离通信中，可采用多波束或者利用相关检测方法解决的手段，空气散射主要指空气内部温度不均一性造成的介质折射率不同，易造成传输损耗，可采用合理规避排风口、烟囱、高温屋顶、管道等手段解决;其五是提高传输速度和编选特殊编码，采用粗波分复用cwdm方法是提高传输速度的主要手段之一，编选特设编码意在提高无线光通信的保密性，因为激光直线传输使其扩散角度较小，将接收器置于传输路径中易导致传输中断，若在光束的扩散区域中则易使损耗过大，接收灵敏度要求过高，因此编选特殊编码则可解决上述问题，提高无线光通信的保密性。

2 大气信道对无线光通信链路的影响

2.1 大气信道对无线光通信链路的影响

无线光通信系统的传输介质(载体)是大气信道，激光在大气信道中传输时因大气层参数随机性易产生大气衰减和大气湍流效应两类影响。大气衰减主要指大气中存在的气体分子、水雾粒子、气溶胶粒子、部分微粒等吸收或者散射辐射光能量，造成能量损失、能量重新分配或者能量偏移传播等现象。大气始终处于运动状态下的不稳定体系中，其折射率随着时间和空间变化无规则变化，因此光波参量也随着折射率的变化而随机地影响到光束的传输质量。另外大气中雨、血、浓雾等自然恶劣条件也会导致多光信号造成严重的衰减，一般可采用提高功率的方法克服。大气湍流主要指大气湍流运动状态下因折射率随机变化造成的光束扩展、光束弯曲、光强闪烁等影响，例如光强闪烁影响，其指光束通过湍流漩涡时，光束直径内的独立形成散射和衍射现象，是光强在折射率随机变化下高低起伏，造成波前失真和相位变化的问题，大气湍流效应不仅影响光束的传输途径和光束的位置指向，而且会增加光束的传输损耗，严重时甚至会导致通信的错误和中断，采用自适应光学技术能解决大气湍流和大气扰动的动态损耗。

2.2 自适应光学技术

自适应光学技术以光学波前为控制对象，实时测量波前误差并进行补偿，保证接收口径光束能量的最大值，消除或者减少大气湍流的影响，其下的光学系统称为相位共扼式(常规)自适应光学系统，主要由波前传感器、波前控制器、波前校正器等部件组成。波前传感器由具备独立图像探测器的透镜组成，其作用时实时测量波前误差，将误差信息传送至波前校正器。波前校正器实质是每秒形变近千次的反射元件，主要由镜面背后的压电晶体所致，其作用之一接收控制系统传输的控制信号，在光路中改变、校正波前的形状和误差，输出校正后的光束波;之二是修复入射光的波前，提高信噪比;之三是根据波差信号整形出射光，减小大气折射率的影响，提升传输质量;其作用机制是与波前传感器形成回路，在波前控制器的控制下，若形成正确形状，传感器即会测量得平面波，证明镜面形变抵消大气扰动所致的波前误差，校正成功。波前控制器的实质则为一个具备高速、大容量的计算机系统，其作用是处理波前误差信息并转换为控制驱动信号，然后驱动波前校正器产生与畸变波前大小相等、符号相反的波前校正量，实时补偿因大气湍流扰动畸变波前。自适应光学技术系统可放置在接收端，使得光电探测器探测到的信号能量集中，有效解决大气湍流效应的影响。

3 大气光通信中发射器的配置讨论

大气温度不均一造成的湍流效应会导致例如光束弯曲、光束扩展、光束闪烁、成像跳动等问题，易增加接收端的误码率，严重时导致通信中断，消除湍流效应的手段之一是利用“孔径平均效应”减小接受光强的起伏状况，但是其要求光束到达接收端时的光束展宽度足够，对透镜尺寸提出了较高要求，通常利用分集技术消除或者减弱湍流效应，增加通信强度、质量和概率。于此，从发射分集角度做出多个发射器一个接收器的讨论。以下讨论中，均以各个发射机相互独立、互不影响、服从统一分布为模型。

3.1 发射功率与发射器个数呈线性相关

现令一个发射器被接收端探测的概率为p，当有m个发射器时的探测概率为pm，忽略每一个发射器小于接收端门限值，在联合条件下可满足通信概率的情形。使发射器个数保持在1～4个左右，经试验结果证明，如图1所示，当xσ=0.01时，增加发射器的个数对通信概率的影响很小;当xσ=0.1时，两个发射器比一个发射器的探测概率有明显增加，但继续增加发射器则影响不大，只会增加设备成本和复杂度。所以，在实际配置时，需根据通信系统的具体功能选择合适的发射器个数。

3.2 发射功率一定与发射器的关系

现令一个发射器被接收端探测的概率为p，当有m个发射器时的探测概率为pm，总发射概率为p总。经试验结果证明，如图2所示，当xσ=0.1时发射的总功率变化和不变情况下通信概率变化情形，发射器个数依次也是1～4个左右，结论如下：一是当场强阈值比值大于0.5时，一个发射时的通信概率开始小于1，随着场强阈值的增加而剧烈减少;二是当场强阈值比值大于0.5后，多个发射的情况比一个发射时通信概率高，但是四个比三个的通信概率增加不明显;三是当总功率一定时，随着发射机个数的增加通信概率在减小，增加发射机个数只会使通信的概率减小，所以此种情况下不宜采用发射分集，可考虑采用接收分集;四是当总功率不受限制时，增加发射机的个数可使探测概率增加，并且最好选用2～3个支路。

参考文献

[1] 苏磊.无线光通信技术及其应用[j].光通信技术，

，26(4)：22-25.

[2] 王海先.大气中激光通信技术[j].红外与激光工程，

2008，30(2)：123-127.

光通信的论文 光通信的应用范围篇五

关于微电子连接技术的相关研究论文

微电子封装可以说是一个紧凑的封装体，其中主要包括十万乃至数百万个半导体元件，也就是集成电路芯片，在外界提供电源的基础之上可实现与外界的信息交流。单芯片封装（scp）设计和制造，芯片互连与组装，封装总体电性能、力学性能、热性能和可靠性设计、封装材料等都是微电子封装所必须涉及的内容。在不断的发展过程中微电子连接技术也在原有基础上取得较为明显的进步，加工工作也逐渐精细化。

一、微电子封装的发展历程及其连接技术的应用

1.发展历程

在20世纪80年代以后，以表面安装类型的四边引线封装为主的表面安装技术迅速发展。它改变了传统的插装形式，器件通过再流技术进行焊接，由于再流焊接过程中焊锡熔化时的表面张力产生自对准效应，降低了对贴片精度的要求，同时再流焊接代替了波峰焊，也提高了组装良品率。此阶段的封装类型如塑料有引线片式裁体（plcc）、塑料四边引线扁平封装（pqfp）、塑料小外形封装（psop）以及无引线四边扁平封装等。

2.球栅阵列封装

20世纪90年代，随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，i/0引脚数急剧增加，功耗也随之增大。为满足发展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种――球栅阵列封装，简称bga。其采用小的焊球作为元件和基板之间的引线连接。这种bga突出的优点包括：

（1）电性能更好：bga用焊球代替引线，引出路径短，减少了引脚寄生效应；

（2）封装密度更高：由于焊球是整个平面排列，因此对于同样面积，引脚数更高。

（3）bga的节距与现有的表面安装工艺和设备完全相容，安装更可靠；

（4）由于钎料熔化时的表面张力具有“自对准”效应，避免了传统封装引线变形的损失，大大提高了组装成品率；

（5）bga引脚牢固；

（6）焊球引出形式同样适用于多芯片组件和系统封装。

3.芯片尺寸封装

1994年9月，日本三菱电气公司研究出一种芯片面积/封装面积=1：1.1的封装结构.其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说，单个ic芯片有多大，封装尺寸就有多大，从而诞生了一种新的封装形式，命名为芯片尺寸封装，简称csp。

csp是整机小型化、便携化的结果。它定义为封装后尺寸不超过原芯片的l-2倍或封装后面积不超过裸片面积的1.5倍。倒装焊和引线键合技术都可以用来对csp封装器件进行引线。它具有更突出的优点：

（1）近似芯片尺寸的超小型封装；

（2）保护裸芯片；

（3）便于焊接、安装和修整更换。

二、微电子焊接及徽连接技术

1.微电子焊接研究的重要性

通过对微电子元器件制造和电子设备组装进行分析可发现，产品的最终质量会受到多种客观因素的影响，其中影响最为直接的就是连接技术。在规模较大的集成电路中最少有几十个焊点同时存在，多达数百个，但巨型计算机的印刷线路板上最多可达到上万个焊点。

这些焊点如果有一个存在时效现象就会导致整个元器件或者整机出现停止工作的现象。根据相关调查和统计我们可以发现，焊点失效在电子元器件或电子整机的所有故障原因中所占比例高达60%，这可在一定程度上说明焊接技术在电子工业生产技术中作为最薄弱的环节存在。

2.芯片焊接技术

（1）引线键合技术

芯片i/o焊盘和对应的封装体上的焊盘用细金属丝一一连接起来就是引线键合技术的实质与目标，注意在实际连接过程中一次只能连接一根。采用超声波焊将一根细引线分别键合到ic键合区和对应的封装或基板键合区上是实际进行引线键合工作的主要内容，注意其直径一般为25纳米。灵活性较强是这种工艺的明显特征与优势，在利用上述技术进行工作时还需要得到热压、热超声和超声方法的支撑。

用高压电火花使金属丝端部形成球形是在实际进行热压键合和热超声键合时首先需要满足的条件，这也是其还称之为球楔键合的主要原因。在实际进行加热加超声波时主要针对金属丝以及焊接点进行，接触面会在这一过程中呈现出一种塑性变形的现象，这不仅会对界面的氧化膜造成破模同时也是导致其出现活性化现象的主要原因。

（2）载带自动键合技术

载带自动焊（tab）是一种将ic安装和互连到柔性金属化聚合物载带上的ic组装技术。载带内引线键合到ic上，外引线键合到常规封装或pwb上，整个过程均自动完成。为适应超窄引线间距、多引脚和薄外形封装要求.载带自动键合（tab）技术应用越来越普遍。虽然载带价格较贵，但引线间距最小可达到150纳米，而且tab技术比较成熟，自动化程度相对较高，是一种高生产效率的内引线键合技术。

（3）倒装芯片键合技术

倒装芯片键合技术是目前半导体封装的主流技术，是将芯片的有源区面对基板键合。在芯片和基板上分别制备了焊盘，然后面对面键合.键合材料司‘以是金属引线或载带，也可以是合金钎料或有机导电聚合物制作的凸焊点。倒装芯片键合引线，焊凸点直接与印刷线路板或其它基板焊接，引线电感小，信号问窜扰小.信号传输延时短，电性能好，是互连巾延时最短、寄生效应最小的一种互连方法。

3.再流焊

所谓的再流焊就是通过加热使预置的钎料膏或钎料凸点重新熔化即再次流动，润湿金属焊盘表面形成牢固连接的过程。常用的再流焊热源有红外辐射、热风、热板传导和激光等。

再流焊温度曲线的建立是再流焊技术中一个非常关键的环节。按照焊接过程各区段的作用，一般将其分为预热区、保温区、再流区和冷却区等4段。预热过程的目的是为了用一个可控制的速度来提高温度，以减少元件和板的任何热损坏。

目前再流焊工艺中比较成熟的是热风再流焊和红外再流焊。随着免清洗和无铅焊接的要求。出现了氮气焊接技术。适应无铅焊接的耐高温再流焊成为该技术重要的发展方向。

结语：

在微电子封装技术方面经历了双列直插、四方扁平等阶段。目前球栅阵列封装已经成为主流产品，现在芯片尺寸封装和多芯片组件也在蓬勃发展。今后微电子封装将继续向高性能、高可靠性、多功能、小型化、薄型化、便携式及低成本方向发展，相关的连接技术也必须符合这种发展趋势。在所使用的封装材料方面有金属、陶瓷、塑料，而低成本的塑料是应用的主要方向。

参考文献：

[1]刘昌明.微电子封装与组装中的微连接技术的研究[j].数字通信世界，（8）.

[2]高仕骥.对微电子的封装以及连接技术的研究分析[j].金山，（6）.

光通信的论文 光通信的应用范围篇六

水煤浆技术进展探析论文

国内水煤浆在电站锅炉、工业锅炉、工业窑炉中的应用已有很多成功的范例。近年来，燃烧用水煤浆技术已被成功移植到气化水煤浆领域，极大地改善了化工合成企业的生产技术指标，提高了企业的经济效益。截至底，全国燃烧用水煤浆的燃用量已突破3000万t，气化水煤浆用量达到8000万t以上。随着以水煤浆气化为龙头的煤化工产业的快速发展，气化水煤浆的应用规模将保持强劲的增长势头。过去10a中国水煤浆技术及工业应用已向纵深发展，如扩大难以制浆煤种的应用，实现产业化生产，污泥制浆，燃烧水煤浆技术向气化领域移植等。

1扩大制浆煤种

随着水煤浆技术的发展及应用规模的不断扩大，原有易于成浆的煤种，主要是中等变质程度的炼焦煤，包括焦煤、肥煤，两者的资源储量均较低。在制浆前需洗选加工制取洗精煤以降低其灰分，提高了水煤浆热值，增加了制浆成本。

为了保持炼焦工业的可持续发展，合理利用炼焦煤，降低水煤浆生产成本，必须采用不需要洗选的动力煤制浆。神华集团为了扩大神华煤的利用范围，委托国家水煤浆工程技术研究中心对神华煤制取高质量分数水煤浆的可行性进行了大量基础及工业生产的实验研究。表1～表4分别为煤的工业分析，元素分析，灰成分分析以及灰熔融性、燃点和密度分析。此外，还对神华煤的煤岩显微组分、煤的表面性质进行了研究。神华煤具有低灰、特低硫、中高发热量、化学反应活性优良等特点，是优良洁净的动力用煤品种之一。但神华煤的变质程度较低，其内水含量、o含量和o/c原子比高、可磨性较差，属于难成浆的煤种。灰组成中cao和fe2o3含量偏高，sio2含量和al2o3含量偏低，灰熔融性st低于1250℃。

根据煤炭成浆性模型和评定煤成浆性指标d与煤的内在水分和可磨性指数的最优回归方程:d=7.5+0.5mad－0.05hgi，d值越大越难成浆。结合上述各表数据经计算可知神华煤属于难成浆煤种。通过配煤和煤的改性、专用添加剂研制和制浆工艺调整，使神华煤能够制出高质量分数水煤浆。通过实验室研究、半工业实验和工业性试生产及工业性燃烧实验，取得了巨大的技术性突破。目前，神华煤制取燃烧用高质量分数水煤浆的生产厂已达5座，总生产能力已近千万吨。表5为神华煤制备高质量分数水煤浆工艺技术应用情况。

2生物质水煤浆研究及应用

随着中国城市经济的发展及人口不断增长，环境污染愈加严重。全国每年废水排放量约为400多亿t，年排放城市污水污泥(干)约为550万～600万t。预计污泥排放量将以10%的速度递增。由于含有一定量的有机质，国内城市污泥利用途径及所占比例大致为农业利用44.83%、土地填埋31.03%、混合填埋3.45%、焚烧3.45%、绿化3.45%、未处理13.79%。虽然农用比例较高，但由于污泥中含有重金属，均高于农耕土壤中的含量，如大量和长期使用会影响人类健康。工业废弃物的排放也对环境造成污染，如造纸黑液，其年排放量约40亿t，已成为制约造纸行业发展的严重问题。

将城市污泥与造纸黑液作为水煤浆原料既节省了污泥干燥消耗的大量能源和高额黑液处置费用，又降低了水煤浆生产成本。国家水煤浆工程技术研究中心对利用污泥及造纸黑液制取生物质水煤浆作了系统研究。首先为了脱除城市污泥的`臭味、改善污泥煤浆的成浆性、增加污泥的配入量，对污泥进行了改性处理。污泥经碱化处理可明显改善其物化特性，提高其稳定性。经多次筛选，发现利用碱性造纸黑液中含有的木质素作为改善水煤浆的分散剂，可以节省添加剂的用量，最终实现以废治废的效果。

经实验室各种实验条件的研究、专用添加剂的制备、污泥煤浆工业放大生产实验和污泥煤浆燃烧实验发现:

(1)实验室研究以兖州煤为原料加入20%改性污泥制得质量分数为64.4%、表观黏度1200mpas、发热量大于16747.2kj/kg、平均粒径为50μm的污泥水煤浆。

(2)采用分级研磨制浆工艺，在工业生产条件下验证了实验室的研究结果。

(3)制浆成本核算表明:污泥煤浆可100%节约用水;节约添加剂成本40%～50%;制浆成本降低21.88%。此外节省了城市污泥和造纸黑液的环境治理费用。

(4)污泥煤浆在工业锅炉中燃烧实验结果表明:锅炉负荷可在45%～100%下连续调节，燃烧效率98.66%。

3气化水煤浆领域推广燃烧用水煤浆生产技术

由于原德士古气化水煤浆制浆技术难以适应中国的煤质特性，在提高水煤浆质量分数方面有困难，尤其是低变质煤种制气化水煤浆，目前德士古制浆技术很难达到60%以上的质量分数，从而影响了气化技术指标和经济指标。国家水煤浆工程技术研究中心对兖矿鲁南化肥厂制浆工艺特点进行了技术分析，并结合其拥有的国家专利和低质煤制浆经验，对其原有的水煤浆制浆工艺进行了技术改造，实现了提浓的预期目标。

鲁南化肥厂年产80万t尿素、20万t甲醇，以神木煤为制浆原料，日处理煤量2000t，采用棒磨制浆工艺。图1为鲁南化肥厂棒磨制浆工艺。由表7可以看出，原鲁南水煤浆粒度级配不合理、平均粒度偏大，从而影响成浆质量分数。

根据低阶煤成浆特性和堆积效率理论，采用国家水煤浆工程技术研究中心的分级研磨级配制浆工艺专利技术。图2为分级研磨级配制浆工艺。表8为鲁南化肥厂制浆工艺改造后实际生产运行结果与原有工艺对比。由表8可见，分级研磨级配制浆工艺的水煤浆质量分数在煤种、添加剂及用量相同条件下，制浆质量分数可提高3%～5%，系统产能提高30%以上。按水煤浆质量分数提高3%计算，每生产1000m3(co+h2)比煤耗降低30kg煤炭，比氧耗降低30m3，极大地改善了水煤浆气化的各项经济技术指标。

4结论

近10a来，水煤浆技术在中国已取得了巨大进展。分级研磨制浆工艺已推广至多家单位应用，经济与社会效益十分显著，仅2009—20共生产代油水煤浆150万t，实现代油62万t;代煤燃烧水煤浆256万t，节煤38万t。兖矿鲁化、山西丰喜等四家煤化工企业的水煤浆气化改造项目已完成和投产，按水煤浆质量分数提高3%，年节煤9万t，节氧9000万m3，直接经济效益1.03亿元/a。

由于成功开发低阶煤制浆工艺和投入商业运营，填补了低阶煤制高质量水煤浆在国际和国内的技术空白，促进了国内煤炭资源合理利用。同时，对产业转型、节能减排的实施具有重要的推动作用。

光通信的论文 光通信的应用范围篇七

具体来说，在已有先进封装如qfp、bga、csp和mcm等基础上，微电子封装将会出现如下几种趋势：

dca(芯片直接安装技术)将成为未来微电子封装的主流形式

dca是基板上芯片直接安装技术，其互联方法有wb、tab和fcb技术三种，dca与互联方法结合，就构成板上芯片技术(cob)。

当前，在dca技术中，wb仍是主流，但其比重正逐渐下降，而fcb技术正迅速上升。因为它具有以下优越性：

(1)dca特别是fc(倒装芯片)是“封装”家族中最小的封装，实际上是近于无封装的芯片。

(2)传统的wb只能利用芯片周围的焊区，随着i/o数的增加，wb引脚节距必然缩小，从而给工艺实施带来困难，不但影响产量，也影响wb质量及电性能。因此，高i/o数的器件不得不采用面阵凸点排列的fc。

(3)通常的封装(如sop、qfp)从芯片、wb、引线框架到基板，共有三个界面和一个互联层。而fc只有芯片一个基板一个界面和一个互联层，从而引起失效的焊点大为减少，所以fcb的组件可靠性更高。

(4)fc的“引脚”实际上就是凸点的高度，要比wb短得多，因此fc的电感非常低，尤其适合在射频移动电话，特别是频率高达2ghz以上的无线通信产品中应用。

(5)由于fc可直接在圆片上加工完成“封装”，并直接fcb到基板上，这就省去了粘片材料、焊丝、引线框架及包封材料，从而降低成本，所以fc最终将是成本最低的封装。

(6)fc及fcb后可以在芯片背面直接加装散热片，因此可以提高芯片的散热性能，从而fc很适合功率ic芯片应用。

通过以上对dca及fcb优越性的分析，可以看出dca特别是fcb技术将成为未来微电子封装的主流形式应是顺理成章的事。

2.2 三维(3d)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径

三维封装技术是国际上近几年正在发展着的电子封装技术，它又称为立体微电子封装技术。3d已成为实现电子整机系统功能的有效途径。

各类smd的日益微型化，引线的细线宽和窄间距化，实质上是为实现xy平面(2d)上微电子组装的高密度化;而3d则是在2d的基础上，进一步向z方向，即向空间发展的微电子组装高密度化。实现3d，不但使电子产品的组装密度更高，也使其功能更多，传输速度更高、相对功耗更低、性能更好，而可靠性也更高等。

与常规的微电子封装技术相比，3d可使电子产品的尺寸和重量缩小十倍。实现3d，可以大大提高ic芯片安装在基板上的si效率(即芯片面积与所占基板面积之比)。对于2d多芯片组件情况，si效率在20%—90%之间，而3d的多芯片组件的si效率可达100%以上。由于3d的体密度很高，上、下各层间往往采取垂直互联，故总的引线长度要比2d大为缩短，因而使信号的传输延迟线也大为减小。况且，由于总的引线长度的缩短，与此相关的寄生电容和寄生电感也大为减小，能量损耗也相应减少，这都有利于信号的高速传输，并改善其高频性能。此外，实现3d，还有利于降低噪声，改善电子系统性能。还由于3d紧密坚固的连接，有利于可靠性的提高。

3d也有热密度较大、设计及工艺实施较复杂的不利因素，但随着3d技术日益成熟，这些不利因素是可以克服的。

总之，微电子封装技术的发展方向就是小型化、高密度、多功能和低成本。

光通信的论文 光通信的应用范围篇八

采油废水处理技术及进展论文

摘要：采油废水因其对环境污染极为严重而备受关注。本文概述了采油废水的特征,对采油废水的处理方法进行了分类与评述,指出了各种方法的优势及存在的问题与适应场合,对采油废水的高分子膜法、微波法及超声法等处理新工艺进行了讨论,提出了采油废水处理技术的难点及发展方向。

关键词：含油废水；生物处理；催化氧化；研究进展

石油作为工业的血液，在能源和化工行业起着重要的作用，同时与人类的衣食住行密切相关，社会经济的发展也有赖于石油能源的发展，石油能源的地位依旧难以替代。目前我国的大多数油田进入了高含水开采期,导致采油废水处理量增长较快。因此，迫切需要将经粗分离水进行处理并回灌，减少对环境的污染，增加采油量。采油废水具有其组分复杂、cod高、稳定性强、色度大、难生物降解等特点[1]，因此其处理的难度也较大。本文就目前采油废水处理技术及其未来的发展方向，作一综合论述。

1物理处理法

物理法工艺简单，操作方便，费用节省，但其去除效率较低，一般只适用于含油废水的初级处理或预处理，主要有重力沉降、过滤及粗粒化工艺。

2化学处理法

化学法处理速度快，操作较为方便，去除效率高，但费用较高，加入的化学试剂如果处理不当容易造成二次污染。该种处理方法主要用于含油污水的深度处理，包括化学氧化法、电解法以及催化氧化法等等。

2.1电解法

电解法对去除乳化油及一些高分子有机物质效果显著,具有应用广泛、占地面积小、使用寿命长等优点,但它存在需定期清洗、耗电量高、运行费用较高等缺点。因此一般只适用于处理小规模的乳化油废水。

2.2催化氧化法

催化氧化法在含油废水处理中的研究较多，应用也较广泛。张现斌等[2]用混凝-催化氧化技术对钻井废水进行深度处理，实验结果表明在最适条件下，处理出水的色度,浊度和cod均能达到国家一级排放要求。曹晓春等[3]研究了to2光催化剂对大庆油田聚驱采出水的处理,结果表明,光催化剂对于大庆油田聚驱采出水均有一定的光催化降解作用，可以有效降低采出水的cod。吴小娟等[4]通过研究多相催化-臭氧联用技术去除采油废水中的cod表明:在o3质量浓度为80mg/l,投加催化剂质量浓度为1000mg/l，ph值为10.8和反应时间为50min的最佳工艺条件下，出水cod质量浓度为118.450mg/l,cod去除率最高为79.40%。

3物理化学法

物理化学法是目前应用广泛且有效的采油污水处理方法之一，是用化学和物理的方法相互配合，以达到最好的除油效果和最低的除油成本；但其一次投资性大，操作复杂，因有化学药剂的加入，可能会带来二次污染的风险。物理化学法主要有气浮分离法、吸附法和絮凝法等。

3.1气浮分离法

气浮技术是把污水中固体与液体分离的典型的净水方法。按气泡产生的方法，气浮可分为加压溶气气浮法、散气气浮法和电解气浮法等；气浮法对于去除水中的.油类、脂肪等效果显著,为取得更佳的效果一般和絮凝法结合使用。

3.2吸附法

吸附法一般用于采油废水的深度处理。常用的吸附材料有活性炭、煤、陶粒、石英砂、膨胀石墨（eg）、膨润土等。吸附材料具有其体积小，吸附效率高，出水水质稳定等优点，在含油废水的处理中应用较为广泛。现阶段影响新型吸附材料的发展主要是原料和成本，因此要不断改进加工工艺，开发廉价、易得的新型吸附材料，以提高吸附剂的吸附效率。ho[5]等通过从蛋壳的副产物提取低成本的吸附剂的研究表明，蛋壳吸附剂除了对有机物的吸收之外，还可以吸附稀溶液中积累的各种重金属离子，并在适宜条件下经过较短的接触时间被吸收。

3.3絮凝法

化学絮凝法是操作简单、高效、经济且目前应用广泛的固液两相体系分离的废水处理方法。但也存在运行成本较高、投药量大且cod去除率不高的缺点，甚至还可能造成水的二次污染。因此一般作为预处理技术与其他技术联合使用。国内外对絮凝法的研究有很多，主要有化学絮凝，联合絮凝，磁絮凝，电絮凝，微絮凝，微生物絮凝等絮凝方法处理含油废水。沈建军等[6]采用pac与pam复合絮凝法处理含油废水取得了很好的效果,结果表明，当pac的加入量为10mg/l时除油率达到88.6%,去浊率达92.3%；当加入量大于10mg/l后,其除油、去浊率都可达到90%以上。

4生物法

4.1活性污泥法

活性污泥法是常用的废水处理工艺。其中厌氧-好氧式组合生物处理法可以充分利用微生物的代谢活动，对废水中有机污染物进行去除。厌氧-好氧法首先通过厌氧段中的厌氧微生物的作用将废水中的大分子有机物转化成小分子，从而提高废水的可生化性，然后再经好氧段进行进一步处理。焦向民等[7]通过厌氧―好氧生化处理技术对冀东油田采油废水进行处理，处理后废水的各项指标均达到国家排放标准要求，而且该生物处理系统还节约费用，提高经济效益。但活性污泥法产生的污泥量大也是不可忽视的，因此，有待高效降解菌方面的开发研究。

4.2生物膜法

生物膜法是一种利用生物膜的高效过滤作用的新兴高效采油废水处理技术，它具有成本低廉、能耗少等优点，且不需要二沉池和污泥回流系统。生物膜法主要包括生物滤池、生物流化床和生物接触氧化等型式，其中生物滤池由于具有负荷高、抗冲击力强等特点而应用于采油废水处理的研究较多。许谦等[8]人通过加入fys-5微生物催生剂的方法来迅速培养能处理采油废水的微生物，把絮凝后的废水cod控制在500mg/l左右，处理后的采油废水能达到国家要求的一级标准。

4.3自然处理法

污水的自然生物处理方法主要有氧化塘法和人工湿地处理法等。其中氧化塘法的应用较为普遍。祝威[9]等人利用人工湿地工艺处理胜利油田采油废水取得了较好的效果。且经过生化处理的废水毒性大幅降低。

5采油废水处理新方法及发展方向

油田采油污水由于其成份复杂，处理难度较大，因此低污染、低成本、易操作、高效率应是此类废水处理的研究方向。单一的物理方法虽然可以解决含油污水中的部分除油问题，且资源可以做到回收利用。但cod降低有限，因此不能达标排放。用化学的方法尽管处理速度较快，去除效率也较高，但往往成本太高，或处理不彻底易造成化学药剂的二次污染。用生物的方法可以处理含油污水中的部分有机物，但占地面积大，污泥量大，处理工程量大；因此，需要提出和发展新的油田采油污水处理方法。近些年来，在油田采油污水处理中的新方法主要有以下几个方面。

5.1膜法

班辉[10]对大庆油田的含聚采油废水进行膜处理试验。该法聚合物及盐类去除率较高,同时产生的回用淡水也可以重新被循环利用。张瑞君[11]通过采用一种商用纳滤膜（nf90）处理自行配制的模拟聚驱采油废水，以原油、apam以及盐分作为配水的目标组分，研究该纳滤过程的处理效能，结果表明，在各类不同条件下，该种纳滤膜的综合脱盐率均能达到85%以上，出水含油量低于0.2mg/l。

5.2微波法

冀忠伦等[12]通过应用微波处理油田采出水,缩短了处理时间，同时几乎全部杀死采出水中的tgb(腐生菌),feb(铁细菌),srb(硫酸盐还原菌),微波处理后水质腐蚀率，与常规工艺相比至少可减少20%。sunyong[13]等利用微波辅助湿式催化氧化过程，在低温(150℃)、低压(0.8mpa)条件下处理炼油行业严重污染的石油废水,此技术使含油废水的可生化性大大提高,可作为石油废水生物处理的预处理。

5.3超声波法

超声波对含油污水的处理原理主要是机械振动和声空化。李璐等[14]考察了反应时间,ph值,超声功率,黄原胶初始质量浓度,曝气量对超声-曝气降解黄原胶溶液的影响，利用超声-曝气组合工艺降解采油废水中黄原胶,。该法在最佳反应条件下,黄原胶粘度降低率大大提高。对采油废水的处理应针对废水的水质条件及处理要求，通过实验或参考一些经验，采用物理化学＋生物等的复合处理手段，或是分级处理的方式，有效降低采油废水中的污染物浓度，实现达标排放或达标回注，同时尚需注意污泥的安全处置。

6结论

油田采油废水由于其水质复杂且生化性较差，传统处理技术方面采用多工艺叠加，造成处理时间和能耗大幅度增加。考虑到油田自身的特点以及各种处理技术都有其适用范围和局限性，因此要对污水处理方法进行进一步的优化筛选和创新组合。无论是化学法、物理法、物理化学法、生物法还是新兴起的超声法、微波法和高分子膜处理方法，在应用的过程中必须对症下药，具体问题具体分析，以求达到最佳的处理效果。

参考文献：

［1］肖遥,王蓉莎,李凡修,等.钻井污水絮凝处理实验研究[j].石油与天然气工，,29(6):323-326.

［2］张现斌,邱正松,陶瑞东,等.深度处理钻井废水的混凝-催化氧化技术[j].钻井液与完井液，,26(6):33-36.

［3］曹晓春,陈淼,邓军,等.光催化剂处理大庆油田采出水的研究[j].科学技术与工程，,11(19):4529-4532.

［4］吴小娟,王兵,杨德敏,等.多相催化臭氧化处理采油废水试验研究[j].水处理技术，,38(2):79-83.

［6］沈建军.复合絮凝剂处理含油废水的研究[j].科技资讯，2009,18:9-11．

［7］焦向民,李凯双,周东月.冀东油田采油废水生化处理工艺[j].油气田地面工程，2012,31(12）:51-52．

［8］许谦.序批式生物膜法处理油田采油废水[j].油气田环境保护，,13(3）:23-25．

［9］祝威,沈捷,黄翔峰.生物法/人工湿地工艺处理采油废水及其生态毒性削减研究[j].环境污染与防治,2009,31(11):53-57．

［10］班辉.大庆油田含聚采油废水脱盐回用工艺试验研究[j].给水排水，2009,35(5):182-185．

［11］张瑞君.纳滤对聚驱采油废水的处理效能及膜污染研究[d].．

［12］冀忠伦,任建科,赵敏,等.油田采出水微波处理技术探讨[j].油气田环境保护，2012,22(3):44-46.81．

［14］]李璐,刘梅,伏渭娜,等.超声曝气组合工艺降解采油废水黄原胶的研究[j].水处理技术，,36(10):32-34．

光通信的论文 光通信的应用范围篇九

微电子机械技术的发展研究论文

微电子技术的发展为信息处理、自动化办公、通信以及生产等方面带来了极大的进步空间。在微电子技术发展的过程中，人们的思维习惯、生活方式和社会的生产都在一定程度上发生了变化，随着微电子技术的发展，人类从此以后进入了信息化时代。伴随着微电子技术的发展，微电子机械技术随之产生。微电子机械技术是一项全新的技术，其在技术发展的空间内具有广袤的前景。在其不断发展的过程中，不断的减小了发展的成本，改进现有的技术功能。微电子机械技术成为微电子技术发展的一项技术性革命。

一、微电子机械技术发展的概况

微电子机械技术具有体积小、可靠性强、重量轻以及工作速度快等特点。微电子机械技术是根据集成电路为核心的半导体器件发展起来的一项新型技术。微电子机械技术的发展推动了电子信息时代的进步以及社会工业化的革新。微电子机械技术是微电子技术和微加工技术的结合体。在认识微电子机械技术的过程中还应当要对微加工技术和微电子技术有相应的了解。在微电子机械技术发展之前就已经有科学家从事了相应的电子元器件制造、设备维护、质量控制和半导体芯片等工作。这些工作的进行对探索集成电路为核心的电子技术发展中具有促进作用。微型机械系统可以完成其他电子技术所不能完成的任务。微型技术与微型机械相互结合使得种类繁多的微型器件相继问世。这些器件的批量生产广泛的运用于生活的各个方面。微电子机械技术的产生为各行各业发展带来了巨大的前景。微电子机械技术在电子技术发展的领域中具有极强的灵活性。其发展不仅带动了科学技术的进步，还在一定程度上促进了国民经济的增长。微电子机械技术为技术和工艺提供了一个全新的发展空间。

二、微电子机械技术发展面临的问题

作为intel公司创始人之一，他根据1c芯片发展的规律曾预言了摩尔定律。该定律的预言使得半导体技术发展成为一种可能。当前，集成电路的`主要技术为8英寸的0.25um,同时12英寸的0.18um技术发展也已经渐渐成熟，随着科学技术的发展0.15um、0.13um产品己开始投产，正在向0.10pm前进，按照微电子技术这种发展速度，微电子技术发展的速度比预期的还要快。随着微电子技术的发展，使得微加工技术发展的进程加快。微型加工技术是微电机械技术发展的一个关键性技术。liga加工、准liga加工和硅加工在随着微电子技术的发展朝着更复杂和更高深度的方向发展。微加工技术的发展使得加工技术对材料的要求进一步提髙。我国微型加工技术分别在航空、环境、生物学等领域中广泛运用。如今，微电子机械技术的发展能力在进步的过程中实现了产品非常小的愿望。采用微电子机械技术生产的产品较其他方式产生的产品具有一定的优越性。但是，在我国微电子机械技术不断发展的过程中，微电子机械技术在发展的过程中同样存在一定的问题。其呈现的问题主要有以下几点：首先，由于微电子机械技术并不是传统的机械，其无论是在概念上还是在尺度上远远超出了传统机械运用。导致其在设计和制造方面存在一定的问题。其次；微型机械技术生产的产品具有微小化的特征，使得在生产中存在较大的难度，导致微电子机械技术的产品需要经过专业化的处理才能够被理解和运用。最后，微电子机械技术的发展是在微型电子的发展基础上发展起来的。因此，微电子机械技术的发展始终以微电子技术的发展为前提。

三、微电子机械技术在我国发展的现状和对策

我国在微电子技术发展方面较其他国家落后。但是，在我国微电子机械技术不断发展的过程中，太细的微电子机械并不影响我国电子机械的发展。当前，我国半导体工艺加工水平已经完全满足微电子机械技术发展的要求。同时，根据原有硅基压力传感器和相应的石英加速器，使得我国在微电子机械技术发展的过程中，把握微电子技术发展的方向，结合国外发展的经验，将我国微电子机械技术发展的更为先进。当前，我国科学技术与国外相比存在一定的差距。差距的产生不仅仅是科学技术水平的原因，还存在一定的原因就是国家应当加大相应的资金投入，鼓励我国微电子机械技术的发展。微电机械技术的发展对我国科学技术的发展具有重要的促进作用。为能够保证其他科学技术能够获得更好的发展，微电子机械技术的发展必不可少。唯有加大资金的投入，培养更多更优秀的人才，促进微电机械技术的发展，才能够更好的促进我国各方面的发展。

四、结束语

微电机械技术的发展给我们的生活带来了翻天覆地变化。无论是从科研成果方面还是科技创造方面都已经取得了较为满意的成绩。

光通信的论文 光通信的应用范围篇十

中图分类号： tn6；tg454 文献标识码： a 文章编号： 1673-106905-171-2

0 引言

随着计算机技术的普及，到1975年世界上第一只晶体管的诞生，特别是近年来封装技术的发展，微电子封装技术在国民经济中的作用越来越突出，甚至，微电子封装技术越来越成为衡量国民经济发展的一项重要指标，在这样的时代背景之下，对于微电子封装技术的研究变得尤为重要。

1 微电子封装技术的世纪回顾

微电子封装技术有着悠久的历史渊源，其起源、发展、革新都是伴随着ic产业的发展而不断变化的。可以说，有一种ic的出现，就会伴随着一代微电子封装技术的发展。最早的微电子封装技术出现在60年代、70年代，这一时期是比较小规模的微电子封装技术。随后，在80时年代，出现了smt，这一技术的发展极大的推动了计算机封装技术的发展。基于微电子封装技术的不断革新，经过微电子技术行业专业人员历时多年的研究，开发出了qfp、pqfp等，不但解决了较高i/o lsi的技术封装问题，而且与其他的技术合作，使得qfp、pqfp成为微电子封装的主导型技术。近年来，微电子封装技术又有了新的发展，新的微电子封装技术，不仅仅具有传统裸芯片的全部优良性能，而且这种新型的微电子封装技术，突破了传统的微电子封装技术的阻碍，使得ic 达到了“最终封装”的境界，是微电子封装领域的一大发展。

随着科学技术的不断发展，微电子封装行业也在进行着前所未有的变革，为了增加微电子产品的功能，达到提高电子产品的性能和可靠性以及降低成本的需求，现正在各类先进封装技术的基础上，进一步向3d封装技术发展，特别是近年来，微电子封装领域的专家学者们，正在研究由原来的三层封装模式向一层封装的简洁模式过渡。在不久的将来，随着科学技术的进一步发展，微电子封装技术还将继续在新的领域并借助高科技的助力向更加多元与开阔的方向发展。

2 ic的进展及对微电子封装技术提出的新要求

随着时代的进步和科学技术的发展，各行各业对于电子产品的技术要求更高，在目前的领域之中，无论是信息技术产业，还是汽车行业及交通运输行业，以及关系到国家安全的军事、航空航天行业，都对微电子封装技术提出了更高水平的要求。特别是当下pc机以及通讯信息产业的高速发展，对于微电子封装技术的要求越来越高。为了满足这些关系国计民生的行业的要求，微电子封装技术领域的革新变得刻不容缓。因此，基于以上的时代背景，美国半导体工业协会于制定并且发表了帮奥体技术未来发展的宏伟蓝图，为我们探索半导体行业指明了方向，铺垫了新的里程。

微电子封装技术的发展是伴随着ic技术的发展而不断革新的，这就要求在微电子封装领域的技术革新时要考虑芯片的问题，因为一块芯片的质量、体积、直接关乎微电子封装技术的`成败。因此，对于芯片的特征尺寸问题要格外留心，努力增加芯片的晶体管数以及集成度，保证芯片的性能达到最优化。在设计开发微电子封装技术的时候，要将芯片的开发与微电子封装技术的研究作为一个整体的有机系统去考量，只有这样，我们才能在开发芯片的过程中充分考虑到微电子封装技术，又能够在研究微电子封装技术的同时，对于芯片的要求提出更加准确细致的描述，从而能够提升工作效率。同时，也要注重对于新的技术的应用，比如现在较为流行的3d技术，就可以应用于芯片的制作和微电子封装技术的开发之中，从而能够更加灵活的安排各个零件的功能单元，优化连线布局，使得芯片的性能更加优良，使得微电子封装技术的发展迈上一个新的台阶。

3 微电子封装技术几个值得注意的发展方向

回顾微电子封装技术的发展，我们可以看到微电子封装技术在历史的潮流之中随着时代的发展不断革新，并对当下国民经济的发展产生了越来越重要的影响。在裸芯片以及fc正成为ic封装产业的发展方向的当下情景之中，大力发展fc的工艺技术以及相关的材料，促进微电子封装技术从二维向三维方向发展，是当下微电子封装技术应该值得注意的发展方向。

3.1 裸芯片及fc正成为ic封装产业的发展方向

裸芯片以及fc在未来的十年内将成为一个工业标准，微电子封装技术在这种科技的助力之下，将从有封装、少封装向无封装的方向发展。并且，在当下的科技环境之中，利用smt技术，可以将裸芯片以及fc直接复制到多层基板上，这样不但芯片的基板面积小，而且制作成本也很小，对于微电子封装技术来说，在科技领域无疑是一大进步。但是，在目前的科技领域之中，裸芯片以及fc仍然有很多的缺陷，比如fc裸芯片在很大的程度上还没有解决测试以及老化筛选等问题，在目前的科技方面，还难以解决一些技术上的疑难问题，还难以达到真正kgd芯片的标准。但是，随着科学技术的发展，一些新的技术应运而生，比如csp芯片，不仅仅具有封装芯片的一切优点，而且又具有fc裸芯片的所有长处，所以，csp芯片可以较为全面的进行优化与筛选，能够成为真正意义上的kgd芯片。

3.2 大力发展fc的工艺技术及相关材料

微电子封装技术要想能够在未来的科技发展领域之中占有一席之地，大力发展fc芯片的工艺技术变得刻不容缓。在当下的科技领域之中，fc的工艺技术主要包括了芯片凸点的形成技术以及fcb互联焊接技术和芯片下的填充技术等等。芯片凸点技术主要是在原有芯片的基础上形成的，形成这一芯片的技术需要重新在焊接区域内进行布局，形成一个又一个的凸点。其中，形成凸点的方法主要有物理和化学两种。物理方法包括电镀法、模板焊接法以及热力注射焊接法，而化学的凸点形成法相对来说就比较单一，在下的微电子封装领域的应用还不是那么广泛。fc互联焊接法也是在当下的微电子封装领域应用比较广泛的一种方法，具体的操作方法较为复杂，一般来说，是将au通过打球而形成的钉头凸点涂抹到基层金属焊接区域之中，这种金属焊接区域之中，往往会涂油导电胶状物，我们再通过加热的办法对这些胶状物进行凝固处理，从未能够使得这些凸点和基板金属焊接区域能够粘贴紧密，形成牢固的连接。这种方法制作成本比较低廉，在熟悉了制作流程之中，制作的过程也比较简单，因此，这一工艺在微电子封装领域的应用较为广泛。此外，芯片下填充技术作为微电子封装产业的一大组成部分，在技术的研发层面也面临着巨大的挑战。

3.3 微电子封装从二维向三维立体封装发展

3d技术的发展与普及，带给了微电子封装技术以极大的革新，在3d技术的助力之中，微电子封装技术从二维空间向三维空间迈进，使得微电子封装技术产品的密度更高、性能更加优良，信号的传输更加方便快捷，可靠性更高，但是，微电子封装技术从二维走向三维，却使得微电子封装技术的成本节省了不少。在当下的微电子封装技术领域之中，实现3d微电子封装的途径大体上来说，主要有以下几种类型：埋置型3d结构、源基板型3d结构，叠装型3d结构。这三种3d微电子封装技术在当下的科技微电子封装领域之中已经开始广泛应用并且作用于经济领域之中，相信，在不久的将来，3d微电子封装技术将成为封装领域的一大趋势。

4 结语

ic的发展促进了微电子封装技术的不断革新，同时，微电子封装技术领域的创新性研究也作用于ic产业，促进了它的变革与发展。相信，在不久的将来，微电子封装技术在新的技术的推动下，还会取得一系列的更加显著的成绩，但是如何将新型技术与微电子封装技术实现完美融合，以及微电子封装技术在应用的过程当中出现的问题如何解决，这一些都需要微电子封装领域的专家和学者做出不懈的努力和艰苦卓绝的探索。

参 考 文 献

[1] 2.0指令对微电子封装材料的要求及对策[j].新材料产业，（11）.

[2] 孙道恒，高俊川，杜江，江毅文，陶巍，王凌云.微电子封装点胶技术的研究进展[j].中国机械工程，（20）.