傳感器技術及應用電路項目化教程 錢裕祿 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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錢裕祿 著

圖書標籤:

• 傳感器技術
• 傳感器應用
• 模擬電路
• 嵌入式係統
• 項目化學習
• 電子工程
• 錢裕祿
• 電路設計
• 實踐教程
• 單片機

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301221105

商品編碼：29465971116

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

基本信息

書名：傳感器技術及應用電路項目化教程

定價：35.00元

作者：錢裕祿

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787301221105

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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內容提要

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本書整體編寫思路是“模塊化 項目化”，模塊化突齣的是以“被測物理量為研究對象”，每個模塊由若乾個項目組成，每個項目以某一個具體傳感器應用設計為依托。本書內容主要包括：現代檢測技術及傳感器基礎知識；典型傳感器及其應用：主要包括超聲波傳感器、光電傳感器、紅外傳感器、霍爾傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和智能化數字傳感器等；物聯網與傳感器網；傳感器技術在現代檢測係統中的應用。本書可以作為普通高等學校電子信息工程、自動控製、電子工程、應用電子技術、電氣工程、工業自動化等相關專業的教學用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《微納器件集成與先進封裝：突破性能極限的創新之路》 內容概要： 本書深入探討瞭當前微納器件在集成化和封裝技術上麵臨的挑戰與機遇，著重闡述瞭實現器件性能飛躍、功耗降低以及功能拓展的關鍵技術路徑。本書涵蓋瞭從基礎的材料選擇、器件結構設計，到先進的製造工藝、互連技術，再到復雜的三維集成和異構集成策略，以及最終的封裝測試和可靠性保障等多個維度。我們不僅關注單個微納器件的性能提升，更著力於通過創新的集成和封裝方法，構建高性能、高密度、多功能的集成電路係統，以滿足日益增長的計算、通信、感知等應用需求。 詳細章節內容： 第一部分：微納器件的集成基礎與前沿技術 第一章：微納器件集成概述與發展趨勢 1.1 微納器件的定義與分類： 詳細介紹當前主流的微納器件類型，包括但不限於CMOS晶體管、MEMS（微機電係統）、光學器件、微流控器件、射頻器件、傳感器件等，並闡述其基本工作原理和應用領域。 1.2 集成化的驅動力與挑戰： 分析摩爾定律的演進，以及後摩爾時代集成化技術（如多芯片集成、3D IC、異構集成）所麵臨的關鍵技術瓶頸，如功耗密度、熱管理、信號完整性、互連延遲、良率控製等。 1.3 微納器件集成的關鍵技術要素： 介紹實現高效集成的核心要素，包括納米材料的選用與特性、器件結構的優化設計、製造工藝的精度控製、互連技術的性能提升、以及係統級的設計方法。 1.4 未來發展趨勢展望： 探討下一代微納器件集成的發展方嚮，如量子計算的集成、生物電子學的融閤、類腦計算的硬件實現、以及柔性電子器件的集成化等。 第二章：先進材料在微納器件集成中的應用 2.1 新型半導體材料： 深入研究第三代半導體材料（如GaN、SiC）在高性能射頻、功率器件領域的應用，以及二維材料（如石墨烯、MoS2）在超低功耗、柔性電子和新型傳感器件中的潛力。 2.2 功能性納米材料： 探討金屬納米材料、氧化物納米材料、有機半導體材料等在導電、導熱、光學、磁性及傳感等方麵的特性，以及如何將其應用於高性能互連、熱管理材料、光電器件和新型傳感器件的開發。 2.3 封裝材料與界麵工程： 分析不同封裝材料（如聚閤物、陶瓷、金屬）的特性及其對器件性能、可靠性和成本的影響。重點介紹界麵材料的設計與優化，包括粘閤劑、導熱界麵材料、屏蔽材料等，以改善熱阻、電磁兼容性和機械穩定性。 2.4 可持續與綠色材料： 討論在微納器件集成中采用環境友好型材料和工藝的必要性，以及生物可降解材料、低能耗製造工藝等在未來發展中的地位。 第三章：高性能微納器件結構設計與優化 3.1 晶體管結構創新： 詳細介紹FinFET、GAAFET（Gate-All-Around FET）、TFET（Tunnel FET）等先進晶體管結構，分析其在提高器件性能、降低亞閾值擺幅和抑製漏電流方麵的優勢，以及在低功耗應用中的前景。 3.2 MEMS器件的結構設計與集成： 探討不同類型的MEMS器件（如加速度計、陀螺儀、壓力傳感器、微鏡陣列）的結構設計原理、製造工藝挑戰，以及如何將其與CMOS電路進行高效集成，實現功能增強。 3.3 光電器件的結構與集成： 分析光電探測器、發光二極管（LED）、激光器、光調製器等器件的結構特點，以及如何將其與電子器件進行光電集成，實現光通信、光計算和新型顯示等應用。 3.4 微流控與生物電子器件： 介紹微流控芯片的設計理念、微通道結構、流體控製技術，以及如何將其與生物傳感器、DNA測序、藥物篩選等應用相結閤，實現微型化、高通量的生物醫學檢測與分析。 3.5 器件性能仿真與優化工具： 介紹當前主流的器件仿真軟件和設計流程，以及如何利用仿真手段對器件結構進行參數化優化，以達到最佳性能指標。 第二部分：先進封裝技術與三維集成策略 第四章：現代集成電路封裝技術 4.1 傳統封裝技術迴顧與局限： 概述SOP、QFP、BGA等經典封裝形式，並分析其在應對高性能、高密度集成需求時的不足。 4.2 先進封裝技術分類與原理： 4.2.1 扇齣型晶圓級封裝（Fan-Out Wafer Level Packaging, FOWLP）： 詳細介紹FOWLP的工藝流程、結構特點、優勢（如更小的尺寸、更高的I/O密度、更好的散熱）及其在移動設備、高性能計算中的應用。 4.2.2 矽通孔（Through-Silicon Via, TSV）技術： 深入講解TSV的製造工藝、電學特性、熱學特性以及其在多芯片模組（MCM）、三維集成電路（3D IC）中的核心作用。 4.2.3 2.5D/3D封裝技術： 區分2.5D封裝（如矽中介層）和3D封裝（如堆疊封裝），闡述其實現方式、互連密度、性能提升潛力，以及在GPU、AI芯片等領域的應用。 4.2.4 細間距倒裝芯片（Fine-Pitch Flip-Chip）與球柵陣列（BGA）： 介紹先進的倒裝芯片技術，包括焊球陣列設計、互連材料、高密度BGA的製造，以支持高密度芯片的連接。 4.2.5 封裝集成傳感器件： 探討將MEMS傳感器、光學傳感器等直接集成到封裝內部的技術，實現更高的集成度和更優越的性能。 4.3 封裝材料與工藝挑戰： 分析封裝過程中遇到的材料匹配、應力控製、熱管理、可靠性等關鍵技術難題，以及解決這些問題的創新方法。 第五章：三維集成電路（3D IC）的設計與實現 5.1 3D IC的架構與優勢： 介紹不同類型的3D IC架構，如TSV堆疊、Wafer-to-Wafer（W2W）堆疊、Chip-to-Wafer（C2W）堆疊等，並分析其在縮短互連長度、提高帶寬、降低功耗、減小體積等方麵的優勢。 5.2 3D IC的關鍵技術挑戰： 深入討論3D IC設計中的熱點問題，包括： 5.2.1 熱管理： 三維堆疊帶來的散熱難題，以及熱導材料、散熱結構、熱感知設計等解決方案。 5.2.2 電源完整性與信號完整性： 在密集互連環境下，如何保證電源的穩定供應和信號的無失真傳輸。 5.2.3 良率與可靠性： 多芯片堆疊帶來的良率下降風險，以及可靠性測試、失效分析和封裝設計對良率的影響。 5.2.4 設計自動化（EDA）工具： 3D IC設計流程的復雜性，以及支持3D IC設計、仿真和驗證的EDA工具的重要性。 5.3 3D IC的應用領域： 重點介紹3D IC在高性能計算（CPU、GPU）、AI加速器、高端服務器、通信設備、汽車電子等領域的實際應用案例，以及其帶來的性能飛躍。 第六章：異構集成與係統級封裝（SiP） 6.1 異構集成的概念與驅動力： 解釋異構集成（Heterogeneous Integration）的核心思想，即在同一個封裝中集成不同類型、不同工藝、不同功能的芯片，以實現功能最優化的係統。 6.2 異構集成技術策略： 詳細介紹實現異構集成的主要策略： 6.2.1 多芯片模組（Multi-Chip Module, MCM）： 基於基闆（如矽中介層、有機基闆）的芯片集成。 6.2.2 Chiplet（芯粒）技術： 將復雜SoC分解成更小的、可重用的、可獨立製造的功能模塊（Chiplet），然後通過先進封裝技術將它們集成在一起。分析Chiplet生態係統、標準化的重要性以及其對芯片設計和製造的顛覆性影響。 6.2.3 集成傳感器與執行器： 將MEMS、光學、射頻等不同領域的器件與邏輯、存儲芯片集成，實現更加智能化的係統。 6.3 係統級封裝（System-in-Package, SiP）： 闡述SiP的概念、設計方法和優勢，特彆是對於那些難以通過單芯片集成實現的復雜功能係統（如智能手機中的射頻模塊、可穿戴設備的健康監測模塊）。 6.4 異構集成與SiP的挑戰： 討論在異構集成和SiP設計中遇到的接口標準化、互連優化、功耗分配、測試驗證等方麵的挑戰。 第三部分：封裝測試、可靠性與未來展望 第七章：微納器件封裝的測試與驗證 7.1 封裝前與封裝後測試： 詳細介紹芯片在封裝前（Wafer Sort）和封裝後（Final Test）的測試流程、測試項目和常用測試設備。 7.2 電學性能測試： 關注封裝對芯片電學性能的影響，如速度、功耗、信號完整性、串擾等，以及相關的測試方法。 7.3 熱性能測試與分析： 介紹封裝的熱阻測試、熱分布分析、以及高溫工作下的性能衰減等。 7.4 可靠性測試方法： 深入探討各種可靠性測試，包括但不限於： 7.4.1 環境應力篩選（ESS）： 高低溫循環、溫度衝擊、濕度應力等。 7.4.2 機械應力測試： 振動測試、跌落測試、彎麯測試等。 7.4.3 壽命測試（Aging Test）： 高溫工作壽命（HTOL）、高濕工作壽命（DHOL）等。 7.4.4 特定失效機製測試： 如焊點疲勞、界麵失效、電遷移等。 7.5 先進測試技術： 介紹先進的非破壞性檢測技術（如X-ray、CT、超聲波）、電學故障分析（EFA）技術等。 第八章：微納器件集成與封裝的可靠性保障 8.1 可靠性工程設計原則： 強調在設計階段就應考慮可靠性因素，包括材料選擇、結構設計、工藝參數控製等。 8.2 熱應力與機械應力分析： 詳細分析封裝過程中不同材料的熱膨脹係數差異、製造應力、以及在工作過程中産生的應力對器件和封裝的潛在影響，並介紹仿真分析和緩解措施。 8.3 材料界麵可靠性： 關注不同材料層之間的界麵穩定性，如金屬互連、焊料連接、導熱界麵等，以及界麵失效的機理和預防方法。 8.4 封裝材料的長期穩定性： 評估封裝材料在長期工作環境下的化學、物理和機械穩定性，以及抗老化、抗腐蝕性能。 8.5 失效模式與機理研究： 深入剖析微納器件集成與封裝中常見的失效模式（如短路、開路、性能下降、漏電等），並研究其背後的物理和化學機理。 8.6 可靠性預測與壽命評估： 基於加速壽命測試數據，利用加速壽命模型（如Arrhenius模型、Eyring模型）對器件的實際工作壽命進行預測。 8.7 質量管理與標準： 介紹相關的行業標準（如JEDEC、IPC）和質量管理體係在保障微納器件集成與封裝可靠性中的作用。 第九章：未來展望與顛覆性技術 9.1 展望下一代集成技術： 探討如納米綫、納米管、碳納米管等新型器件結構的集成化挑戰；柔性、可穿戴電子器件的封裝技術；以及基於新原理的計算範式（如神經形態計算、光子計算）的硬件實現。 9.2 智能製造與自動化： 討論人工智能、機器學習在微納器件設計、製造、測試和封裝過程中的應用，以提高效率、良率和智能化水平。 9.3 綠色與可持續集成： 進一步探討如何實現低功耗、低碳排放的微納器件集成與封裝，包括使用更節能的材料和工藝，以及延長産品生命周期。 9.4 跨學科融閤與新興應用： 預測微納器件集成與封裝將如何推動生物電子學、能源技術、量子計算、先進感知等領域的發展，以及由此帶來的全新應用場景。 本書旨在為從事微納器件設計、製造、封裝、測試以及係統集成的研究人員、工程師和學生提供一個全麵、深入的知識框架，幫助他們理解當前技術前沿，應對挑戰，並激發創新靈感，共同推動微納技術嚮著更高性能、更低功耗、更優集成的方嚮發展。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在嵌入式領域摸爬滾打多年的工程師，我總是在尋找能夠快速上手、解決實際問題的技術資料。這本書的標題——《傳感器技術及應用電路項目化教程》——正好戳中瞭我的痛點。我一直覺得，很多傳感器相關的書籍理論性太強，講完原理就沒瞭下文，等到實際項目需要的時候，又不知道該如何下手。而“項目化教程”的模式，讓我看到瞭希望。我希望書中能提供一些成熟的、可復用的項目案例，例如智能傢居中的環境監測係統、工業自動化中的位置檢測模塊、醫療設備中的生理信號采集裝置等等。並且，我希望這些項目不僅僅是理論的堆砌，而是能夠提供詳細的實現步驟、關鍵代碼片段，甚至是一些項目優化和性能提升的建議。這樣，我不僅能學到傳感器和電路知識，還能直接應用到我的工作中，提高開發效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書我早就聽說瞭，一直想找機會好好看看。我是一名電子工程專業的學生，平時對傳感器和相關的應用電路很感興趣，所以當看到這本書的題目時，就覺得非常吸引人。錢裕祿教授的名字也很有分量，感覺這本書的內容肯定會很紮實。我特彆期待它能夠提供一些實際的項目案例，因為理論知識固然重要，但如果能結閤著實際操作，學習效果會事半功倍。我希望這本書能像一個良師益友，不僅能讓我理解傳感器的工作原理，還能教會我如何將它們集成到實際的電路設計中，解決一些現實問題。比如，關於物聯網應用中常用的溫濕度傳感器、光敏傳感器等等，我希望書中能有詳細的講解，並配以電路圖和元器件清單，讓我能夠動手實踐。當然，如果能有一些調試技巧和故障排除的經驗分享，那就更完美瞭。我對這本書的期望很高，希望它能幫助我提升在傳感器應用領域的專業技能。

評分☆☆☆☆☆

最近剛入手瞭這本《傳感器技術及應用電路項目化教程》，迫不及待地翻閱瞭一下。首先，書的裝幀設計很簡潔大方，給人一種專業、嚴謹的感覺。拿到手裏沉甸甸的，一看就知道內容很豐富。雖然我不是科班齣身，但對電子技術一直抱有濃厚的興趣，尤其是傳感器在生活中的廣泛應用，讓我覺得非常神奇。這本書的“項目化教程”這個定位非常打動我，意味著它不會像枯燥的教科書那樣隻講理論，而是會帶我們一步步做齣實際的作品。我尤其關注書中是否會介紹一些新興的傳感器技術，比如 MEMS 傳感器、生物傳感器等，以及它們是如何與微控製器（如 Arduino 或 STM32）結閤，實現智能化控製的。我對書中提到的“應用電路”部分非常期待，希望能夠看到清晰的電路原理圖和詳細的講解，讓我能理解信號的采集、處理和輸齣過程。如果書中還能提供一些關於元器件選型、PCB 設計的初步指導，那就更貼心瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一名退休多年的電子愛好者，現在有更多的時間和精力去鑽研自己感興趣的技術。傳感器技術的發展速度讓我感到驚訝，而且它們的應用場景幾乎無處不在，從智能手機到智能傢居，再到各種工業設備，都離不開傳感器的功勞。這本書《傳感器技術及應用電路項目化教程》對我來說，就像是打開瞭一扇新世界的大門。我希望能在這本書中找到一些關於傳感器基礎知識的通俗易懂的講解，比如不同傳感器的類型、工作原理、優缺點等。然後，我更期待的是那些“應用電路”的部分，希望能夠看到一些適閤初學者或者業餘愛好者實踐的有趣項目，比如製作一個簡單的空氣質量檢測儀，或者一個能自動調節亮度的颱燈。如果書中能提供一些購買常見傳感器的渠道和注意事項，那就更周到瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書我還在猶豫是否入手，但從書名來看，它似乎是為解決實際問題而生的。我是一名産品經理，經常需要與工程師溝通，瞭解最新的技術趨勢，以便更好地規劃産品。傳感器技術是許多智能産品中不可或缺的核心部件，而理解傳感器的特性、如何將其集成到産品中，以及相關的應用電路，對於産品設計和開發至關重要。我希望這本書能提供一種“拿來即用”的視角，幫助我快速瞭解各種主流傳感器的技術參數、適用範圍、以及在不同應用場景下的典型電路設計。如果書中能包含一些關於傳感器數據接口（如 I2C, SPI, UART）的介紹，以及如何對傳感器數據進行初步處理和分析的方法，這將大大提升我的工作效率。我特彆期待書中能夠展示一些跨領域、創新性的傳感器應用案例，激發我開發新産品的靈感。