随着手机闪光灯、大中尺寸（NB、LCD-TV等） LED显示屏光源模块以至特殊用途照明系统之应用逐渐增多。末来再扩展至用于一般照明系统设备，采用白光LED技术之大功率（High Power）LED市场将陆续显现。在技术方面，现时遇到最大挑战是提升及保持亮度，若再增强其散热能力，市场之发展深具潜力。近年来，随着LED生产技术发展一日千里，令其发光亮度提高和寿命延长，加上生产成本大幅降低，迅速扩大了LED应用市场，如消费产品、讯号系统及一般照明等，于是其全球市场规模快速成长。2003年全球LED市场约44.8亿美元 (高亮度LED市场约27亿美元)，较2002年成长17.3% (高亮度LED市场成长47%)，乘着手机市场继续增长之势，预测2011年仍有14.0%的成长幅度可期。芯片设计从芯片的演变历程中发现，各大LED生产商在上游磊晶技术上不断改进，如利用不同的电极设计控制电流密度，利用ITO薄膜技术令通过LED的电流能平均分布等，使LED芯片在结构上都尽可能产生最多的光子。再运用各种不同方法去抽出LED发出的每一粒光子，如生产不同外形的芯片；利用芯片周边有效地控制光折射度提高LED取光效率，研制扩大单一芯片表面尺寸（>2mm2）增加发光面积，更有利用粗糙的表面增加光线的透出等等。有一些高亮度LED芯片上p-n两个电极的位置相距拉近，令芯片发光效率及散热能力提高。而最近已有大功率LED的生产，就是利用新改良的激光溶解（Laser lift-off）及金属黏合技术（metal bonding），将LED磊晶晶圆从GaAs或GaN长晶基板移走，并黏合到另一金属基板上或其它具有高反射性及高热传导性的物质上面，帮助大功率LED提高取光效率及散热能力。封装设计经过多年的发展，垂直LED灯（φ3mm、 φ5mm）和SMD灯（表面贴装LED）已演变成一种标准产品模式。但随着芯片的发展及需要，开拓出切合大功率的封装产品设计，为了利用自动化组装技术降低制造成本，大功率的SMD灯亦应运而生。而且，在可携式消费产品市场急速的带动下，大功率LED封装体积设计也越小越薄以提供更阔的产品设计空间。为了保持成品在封装后的光亮度，新改良的大功率SMD器件内加有杯形反射面，有助把全部的光线能一致地反射出封装外以增加输出流明。而盖住LED上圆形的光学透镜，用料上更改用以Silicone封胶，代替以往在环氧树脂（Epoxy），使封装能保持一定的耐用性。封装工艺及方案半导体封装之主要目的是为了确保半导体芯片和下层电路间之正确电气和机械性的互相接续，及保护芯片不让其受到机械、热、潮湿及其它种种的外来冲击。选择封装方法、材料和运用机台时，须考虑到LED磊晶的外形、电气/机械特性和固晶精度等因素。因LED有其光学特性，封装时也须考虑和确保其在光学特性上能够满足。无论是垂直LED或SMD封装，都必须选择一部高精度的固晶机，因LED晶粒放入封装的位置精准与否是直接影响整件封装器件发光效能。若晶粒在反射杯内的位置有所偏差，光线未能完全反射出来，影响成品的光亮度。但若一部固晶机拥有先进的预先图像辨识系统（PR System），尽管品质参差的引线框架，仍能精准地焊接于反射杯内预定之位置上。一般低功率LED器件（如指示设备和手机键盘的照明）主要是以银浆固晶，但由于银浆本身不能抵受高温，在提升亮度的同时，发热现象也会产生，因而影响产品。要获得高品质高功率的LED，新的固晶工艺随之而发展出来，其中一种就是利用共晶焊接技术，先将晶粒焊接于一散热基板（soubmount）或热沉（hea
一、常规现有的封装方法及应用领域 目前LED的封装方法有：支架排封装，贴片封装，模组封装几种，这些封装方法都是我们常见和常用的。 支架排封装是最早采用，用来生产单个LED器件，这就是我们常见的引线型发光二极管（包括食人鱼封装），它适合做仪器指示灯、城市亮化工程，广告屏，护拦管，交通指示灯，及目前我国应用比较普遍的一些产品和领域。 贴片封装（SMD）是一种无引线封装，体积小、薄，很适合做手机的键盘显示照明，电视机的背光照明，以及需要照明或指示的电子产品，近年来贴片封装有向大尺寸和高功率的方向发展，一个贴片内封装三、四个led芯片，可用于组装照明产品。模组封装也是一种多芯片封装，在氧化铝或氮化铝基板上以较小的尺寸、高的封装密度封装几十个或几百个LED芯片，内部的联线是混联型式，即有多个芯片的串联、又有好几路的并联。这种封装主要是扩大功率，用做照明产品。模组封装由于封装的密度较高，应用时产生的热量大，散热是解决应用的首要问题。采用以上的封装方法生产的器件，用于生产照明灯具都有一个共同特点：热阻的道数较多，难以生产出高质量的照明灯具，且模组本身与散热器的连接处理要求比较高。目前所有的封装方法都是将黄色荧光粉（YAG）和环氧树脂按不同比列混合均匀，直接点到发蓝光的LED芯片上，再加热固化。这种常见的做法优点是节约材料，缺点是不利于散热、荧光粉也会老化。因为环氧树脂和荧光粉都不是导热好的材料，且包裹整个芯片就会影响散热。对于制造LED照明灯具采用这种方法显然不是最好的方案。 目前国外生产的大功率芯片，0.5瓦以上的白光芯片都是在蓝光芯片上涂敷一层均匀的YAG荧光粉浆，外表看去是一粒黄色的立方体，(除用于焊接的二个金垫没有荧光粉，这种方法比前面常用的方法可提高光效，因此在国外普遍使用。)在封装时只要将这种白光芯片焊接在设计好的电路板上就可以，省去了涂敷荧光粉的工序。给灯具生产企业带来了方便，但目前国内生产芯片的供应商还不能大批量生产此类LED白光芯片。 我国是较早开发LED路灯的国家，目前在国内使用也不错，原因是国家重视“低碳经济”，2009年我国推行十城万盏LED路灯，很多城市都有实验路段，以检验LED路灯的可行性，我国是以路灯应用为突破，而国外（欧司朗、日亚、三星等公司）则是以室内照明为突破口，这二种路线究竟谁更具有优势，目前还未见分晓。就我国而言先从LED路灯照明为应用方向，是国情所致，原因是我国国民收入较低，而LED室内照明灯的成本较高，老百姓接受不了。而LED路灯的使用是政府出银子，LED路灯生产企业正是看中了这一点。其实LED路灯的工作条件比室内LED照明灯具更苛刻，要求更高，如能做到质量过关（散热、使用寿命、显色性、可靠性等），那么再来做室内的LED照明灯就比较容易了。目前国外的LED巨头都在大量推出几百款甚至上千款的LED室内照明灯具，价格在20—75美元之间，功率从几瓦到二十瓦。但它们采用的封装方法都是前面提及的，唯一飞利浦公司，使荧光粉涂敷在LED灯罩上，被评为2009年最有创意的LED照明产品之一。 笔者认为，凡是LED照明灯具其制造都应采用多芯片封装和模组封装（模组封装是一种高密度的多芯片封装），而且最好是LED芯片直接封装在灯具主体上，这样热阻的道数最少，可以取得较好的散热效果。或者在灯具主体上制成敷有铜箔的线路体，其热阻也较低，LED照明的功率至少也要几瓦以上，所以都是多芯片使用，以往的封装工艺就不适用，必须采用新的方法和工艺。采用多个封装好的LED器件来组装LED灯具，很难造出高质量和高可靠的LED灯具的，希望从事LED灯具制造的技术人员能明白这一点
【关键词】电子封装;课程设置;实习基地;实验平台
随着电子技术的迅速发展，越来越多的电子器件应用到许多领域中，也带动了相关行业的飞速发展。尤其是随着物联网技术的进步，各式各样的传感器构成了智能网络的基础。封装技术作为电子产品领域中的关键技术之一，具有举足轻重的作用。电子封装是将利用半导体加工方法制备出的微元件、电路等用特定的封装材料保护起来，形成机械保护并进行电学信号传输，从而构成微系统及工作环境的制造技术。由于电子封装专业在半导体制程中属于后道工序，其前道和半导体制备芯片相关联，后道和器件的使用息息相关，所以其涵盖的内容非常多，牵涉到材料、化学、电子、机械等学科，尤其许多新型传感器的出现，对电子封装专业提出了更高的要求。近些年来，电子封装对器件的可靠性评价、性能测试等领域也开始有所扩展和延伸。作为一门较新的专业，电子封装专业建设和本科生培养处于探索性阶段。目前国内高校的电子封装专业大多起源于材料学院，尤以焊接技术、金属材料专业居多。如哈尔滨工业大学、上海交通大学、南京航空航天大学等。但是电子封装专业作为一门全新的学科和专业，在信息技术飞速发展的今天，其本科生教育培养模式需要与时俱进，才能够跟上当今时代的发展。江苏科技大学电子与封装专业借鉴了国内其他高校在电子封装专业方面的建设，同时根据自身的特点，结合长三角地区半导体行业蓬勃发展的优势，对电子封装专业本科生培养及专业建设进行一些有益的探索。因此，本文从电子封装专业的多学科交叉及工程化应用较强等方面的特点出发，通过课程设置、实习基地建设和实验平台搭建，从封装专业的理论学习，到实际专业封装生产线的感性认知，再到封装设备的实践操作，构建电子封装专业的本科教学理论－认知－实践的系统性模式。
一、课程设置
由于电子封装专业是一门典型的交叉学科，牵涉到的基础学科较多，因此在课程设置方面既要考虑到其知识专业性，又要考虑到其知识综合性。江苏科技大学立足于长三角区域，针对目前电子封装技术专业存在较大的人才供需矛盾(据统计我国每年对电子封装专业本科层次的人才需求超过7万人)，以半导体材料和器件制备为基础，结合电子元器件的设计与模拟，对电子元件的封装材料、封装工艺、封装设计等方面进行基础教育，培养电子封装及其相关领域中工艺开发、材料改进、仪器研制等方面的专业工程技术人员。在专业课设置上，涵盖从器件的原理、封装的工艺和可靠性测试方面等，具体有以下7门专业必修课。半导体器件物理、微连接原理、电子封装材料、封装结构与工艺、电子封装可靠性、封装热管理。在选修课程的设置上重视电子封装专业中的基础理论、实际应用、动手能力、思维开拓方面的培养，对目前迅速发展的封装领域中的知识进行了综合性的构建，从理论到实际，从工艺到应用，设置了10门专业选修课，包括微加工工艺、MEMS器件与封装技术、电子设计自动化、集成电路设计、微电子制造及封装设备、表面组装技术、微波与射频电路、电磁兼容技术、先进封装技术、有限元技术及在封装中的应用。江苏科技大学电子封装专业的课程体系设置，一方面体现了电子封装专业的综合化、专业化的特点，另一方面突出了实践性和理论性结合的特色。尤其在现代化的教育体系下，既要突出学生的专业性特点，又要兼顾学生的知识综合性，同时还需对目前学生的动手能力和实践能力进行专业化培养。尤其对于半导体及信息技术专业方面日新月异的发展，开设了“先进封装技术”课程，对目前晶圆级封装、三维封装等目前较为新颖的封装模式进行关注，及时反映封装领域的最新动态。
二、实习基地
电子封装专业不仅对理论知识有深入的了解，对实践能力也有更高的要求。尤其是电子信息工业的迅速发展，对人才掌握的知识综合性要求越来越高。目前，电子封装专业不仅仅是对其本身所涉及的封装设计、封装工艺、封装材料等方面，而且随着封装工业方面的发展，尤其是晶圆级封装技术的发展，很多封装工艺和微加工工艺高度融合在一起。所以对于从事电子封装领域的工程技术人员、研究人员，不仅要掌握封装相关的理论基础，还要求对加工工艺实践的掌握。从工科院校的人才培养角度出发，目前国际教育界公认实践才是工科专业教育的根本，必须在理论教育的基础上，让学生到相关专业工程实践中去实践学习，在实际解决问题的过程中掌握相关的专业知识。江苏科技大学目前积极建立与电子封装企业的合作，通过到企业的见习与实践，让学生对课堂讲授的基础知识有更深层次的认识，同时通过企业技术人员直接参与实践教学环节，加深学生对封装领域中的工艺、设备等方面的认知。并且，江苏科技大学与江阴长电、苏州捷研芯、苏州纳米城等单位建立长期稳定的实训和见习基地，采取与这些企业单位实际生产接轨的流水线式实习安排，在实习期间让每个学生负责生产制造过程中某一项工序，并定期进行轮换工作，如前道工艺中的光刻、溅射、刻蚀等微加工工艺，同时对后续的封装工艺如切片、邦定、贴装和封装等具体工艺的实训，保证学生在学校学习理论知识的同时，也能掌握一定的实际封装方面的技能。江苏科技大学地处长三角地区，长三角地区(上海、江苏、浙江)以上海为核心，半导体及信息产业在长三角地区中占有重要地位，是国内集成电路、传感器制造和封测技术最先进产能集中地区。其中，中芯国际在上海拥有8吋及12吋晶圆厂;台积电在上海松江拥有8吋厂，并已决定在南京兴建12吋厂;联电则以收购方式取得苏州和舰8吋厂经营权;力晶与合肥市政府合资兴建12吋厂。学校与相关的企业联合建立实习、实训和见习基地，一方面可以使理论教学与实践相结合，提高学生的知识实际应用能力;另一方面，可以让企业的一些研发型设备可以充分利用，实习资源共享，提高设备的利用率。此外，通过学生在企业中的实习，让学生掌握更多实践知识的同时，也让企业在学生实习期间考察他们的能力，为企业在未来招聘人才提供更多的选择。
三、实验平台
江苏科技大学电子封装专业针对目前国内半导体及信息产业的迅速发展情况，为了能较好较快地培养电子封装领域比较紧缺的人才，在理论教学的同时，也非常注重实验教学。目前电子封装系在新校区规划了用于实验教学的净化间，主要包括两个部分:一是包括黄光区内的光刻、显影、溅射等半导体器件的前道加工工序;二是包括划片、邦定、回流、键合等封装工艺。前道工序主要包括光刻机、溅射设备和刻蚀设备等，通过实验教学，使学生在操作过程中更能深入了解光刻、溅射等工艺的具体原理和实现步骤，能让学生更好地了解电子器件的制备过程，从而拓宽学生的视野，为学生走向工作岗位奠定良好的理论和实验基础。后道工序主要指封装工艺，设备主要涵盖划片机、金线键合机、金属植球机和回流炉等。通过这些设备的实际操作，可以使学生对封装领域中的零级封装、一级封装有比较深入的认识，可以根据设备的相应功能实现所设计的需求。同时，江苏科技大学根据目前封装领域的高速发展趋势，购置了包括3D打印机、晶圆键合机等较为新型的设备，通过这些设备的具体操作和实际应用，让学生在关注目前封装领域中发展的主要趋势，尤其是目前业界比较关注的晶圆级封装和三维封装，做好这些方面的知识储备，为以后走向工作岗位或者深造奠定良好的基础。
四、结语
电子封装专业作为一个新兴的交叉型专业，近些年来在国内外都有迅速的发展。尤其随着消费电子、汽车电子和物联网等领域的高速增长，作为电子器件中关键技术之一的电子封装技术备受关注，而且专业的电子封装领域人才培养还滞后于封装技术的发展需求。因此，高校的电子封装专业人才培养需要满足市场发展的需求，不仅要关注电子封装专业的多学科交叉及工程化应用较强等方面的特点，而且在教学过程中需要多元化的课程设置，包括器件设计、加工工艺、应用材料、测试方法等方面的理论教学，结合实习基地的实际参观认识和学习，到实验平台整体流程的操作，培养学生的综合性能力，能为电子封装专业输送更多更好的专业人才.
【参考文献】
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关键词： 《LED封装与检测技术》 “教学做”一体化 教学模式
1.“教学做”一体化模式的内涵
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确提出改革教学方法和手段，融“教、学、做”为一体，强化学生能力的培养。“教学做”一体化模式是由姜大源提出的基于工作过程，以任务为驱动、以情境为依托的教学模式，是在建构主义的指导下，运用现代先进的教育技术、教学手段和教学方法，通过设计和组织，将理论教学与实践教学有机融于一体的一种教学模式。这种方法以学生为着眼点，让学生在参与项目的过程中提高自学能力和动手实践能力，在团队合作中提高协作能力和社交能力。一体化教学模式充分体现了“以学生为中心，以教师为主导，以培养学生的技能为目标”的教学理念，将专业理论课与生产实习、实践性教学环节重新分解、整合，安排在具有一体化教学功能的教学场所教学，师生双方边教、边学、边做地完成特定的教学任务。
“教学做”一体化教学模式可实现教学模式与企业生产的对接，确保技能人才质量与企业用工标准相统一，是职业教育教学模式发展的趋势。将此模式运用到《LED封装与检测技术》教学中可以克服传统教学模式的弊端，提高学生的动手实践能力，并把光电子技术专业毕业生最终培养为具有工艺整合能力、应用操作能力、团队合作能力、分析问题、解决问题能力和沟通表达能力的高技能人才，进一步提高学生的综合职业能力。
2.传统教学模式下的《LED封装与检测技术》课程教学
《LED封装与检测技术》课程是高等职业院校光电子技术专业的一门专业核心课程，是一门实践性很强的课程，理论和实践融为一体。教学改革前，我校此课程开设在第五学期，共60学时，使用谭巧主编的《LED封装与检测技术》作为教材，这本教材是按照引脚式LED封装工艺流程编写的，教材中包含LED封装与检测的理论知识和工艺操作流程及方法，基本能够满足教学要求。对学生的考核主要以期末考试成绩为主，而考试又以考理论知识点为主。
LED封装岗位要求学生既要掌握基本理论知识，又要具备较强的实践能力，掌握LED封装的各个工艺环节，使用相关封装设备对LED进行封装，并使用检测设备进行光学和电学参数测试。但由于LED封装实训条件的限制，教学过程主要以理论教学为主，工艺设备操作部分内容主要依靠视频、图片等数字资源辅助教学，学生无法真正使用封装设备学习操作，动手能力得不到锻炼，对于设备结构、动作过程、操作方法等内容语言文字描述过于抽象，无法在学生脑中生成具体图像。我们对相关封装企业进行了大量调研，结果显示毕业生虽然掌握了一定的理论知识和技能，但不能将其与实际操作有机结合。因此，为提高教学质量，培养出满足当今企业需求的人才，必须进行教学改革，将“教学做”一体化教育模式应用到《LED封装与检测技术》教学中。
3.构建适合“教学做”一体化教学的实践平台
为了提高学生LED封装与检测的实践能力，根据教学内容需要，我院建设了LED封装与检测实训基地。实训基地建有两条完整的LED封装生产线，包括光色电综合测试仪2台、LED自动固晶机1台、LED自动焊线机1台、超声波金丝球焊线机15台、LED电脑检测仪3台、晶片扩张机2台、显微镜（配固晶手座、等、支架）20台、点胶机10台、粘胶机1台、LED灌胶机2台、气动起模机1台、真空箱1套、光电烤箱3台、小烤箱1台、前切液压冲床2套、二切机（气动）2台、冰箱1台、电子秤1台、搅拌机1台、离子风机20台、10P空压机1台、LED工程一体化应用实训系统2套。能够承担LED固晶、焊线、LED灌胶、LED切筋、LED测试、LED工程一体化应用的实训教学任务。
该实训基地实现了理论学习与实践操作的“无缝对接”，真正达到了实践教学应有的效果。通过企业化管理，创设企业真实的工作情境，体现实训的“真实化”，使学生在真实的生产环境、企业文化氛围中进行职业体验，在基地的全真工程环境中得到职业道德、综合素质等方面的培养与锻炼，真正实现毕业生“零距离上岗”。
4.“教学做”一体化模式的具体实施
4.1通过“教学做”一体化改革实现人才培养目标
我们根据企业职业岗位群的工作任务，分析本专业毕业生将来就业要面向的LED封装与检测的职业岗位职责和职业能力，确定本课程在专业中的定位；根据专业人才培养目标，制定课程教学目标，通过完成典型工作任务实现教学目标；以工作过程系统化为导向。构建课程内容结构和知识序列，形成以工作过程为导向的知识与技能训练和能力培养体系；设计学习载体、课堂教学及实施方案，制定考核、评价体系，在教学实施中建设课程教学及学习资源，通过教与学的多元评价形成对课程建设的闭环反馈，使课程教学持续改进。
课程开发以岗位职业能力培养为主线、以实践教学为主体、以工学结合为基础，在LED封装与检测实训基地的情境下开展基于工作过程的教学做一体化的项目式教学。经过两年的教学改革实践，学生了解LED封装原理及LED光学电学参数分析，掌握LED封装设备的操作方法，学会封装设备日常维护，增强工程实践能力，形成严谨、求实的工作作风、尊重科学、精益求精的良好品质，培养合作意识和创新能力，提高获取信息、团结合作、社会交往等职业综合职业能力，为就业打下坚实的基础。
4.2建设适应“教学做”一体化教学模式需要的教师队伍
由于“教学做”一体化教学融汇了以往传统教学理论讲授、专业实验、技能实操、实习指导、综合考评等多种模式的教学元素，因此，应选用专业理论知识、实践动手和示范演示能力等综合素质过硬的“双师”教师担任“教学做”一体化教学课程的专职教师；加快培养理论教学和实践操作能力都很扎实的专兼职教师。据此光电子专业教师会不定期到企业挂职锻炼，了解企业的生产实际，学习企业先进生产技术，掌握企业对人才的需求。到目前为止光电子专业所有专任教师先后到大连德豪光电科技有限公司、大连美明外延片科技有限公司、大连路美芯片科技有限公司等光电企业进行挂职锻炼，并将掌握到的LED封装技术应用到“教学做”一体化教学改革当中。在此基础上积极吸引和聘请企业及行业的优秀人才加入教师队伍或成为兼职教师，让先进教育理念、先进科学技术进入课堂、融入教学。
4.3教学内容修订
教学方法设计根据专业特点，鉴于学生的基础和接受能力的差别，灵活采用项目教学、情境教学、角色互换、任务驱动等与之相适应的教学方法，创造满足理论教学和技能训练一体化的教学环境，将理论教学教室和实训场地合一，创设真实的工作情境，实现理论教学与技能训练融合，为学生创设体验实际工作过程的企业化、职业化的学习环境，实现教学过程的优化。
《LED封装与检测技术》在课程内容选取时，对大连地区进行广泛的社会调查和行业分析，充分分析LED封装工艺相关岗位所需要的知识、能力和素质。本门课共60学时，本着理论知识“必要、实用”的原则，将理论课时数定为30学时，具体学时安排如表一所示。
通过以上5个模块的学习和训练，学生可以掌握LED封装每一个工艺步骤及技术要点，但为了使学生将5个实训模块有机结合，对LED封装工艺有整体性认识，在本门课程结束后安排一整周LED封装实训，学生像在企业进行生产一样，将LED封装工艺完整操作一次，并注意各个工艺环节之间的衔接。实训课以封装岗位能力要求为核心、以培养学生综合职业能力为目标，根据LED封装和检测岗位工作过程进行设计和编排，以期更好地与企业实际生产相衔接。具体教学过程如下：
4.3.1在教学实践中边教边学，边学边教。
首先，教师提出封装工艺任务，引导学生思考该工艺在LED封装过程中的作用及功能，介绍本工艺所使用设备的结构、功能，让学生对照实物认识设备。其次，帮助学生认识用到的工具和材料，指导学生练习使用工具。再次，通过动画、视频等手段讲授工艺流程步骤，让学生对该工艺环节有整体性认识。接着，由授课教师演示如何使用相关设备完成该工艺流程操作，边演示边讲解技术要点，让学生根据老师的演示整理出工艺步骤表，并根据表格对重点和难点的工艺步骤进行讨论。最后，学生通过查找资料、互相讨论、咨询教师等方式，提出本工艺环节的工艺要求和注意事项。
4.3.2在教学实践中边学边做，边做边学。
教师引导学生按照教师的操作演示练习该工艺流程操作，教师从旁指导协助。学生可以根据自己操作完成情况，针对没有掌握的或者不熟练的工艺步骤进行多次重复练习。对于操作中出现的问题、故障及产品质量问题，在教师的协助指导下由学生自行分析解决，提高学生分析问题解决问题的能力。
“教、学、做”同步进行，学生用理论指导实践，在实践中理解理论。教师把理解快的学生和理解不深的学生组成一组，形成知识互补型团队，同时培养学生的团队合作精神。
4.3.3在教学实践中坚持理论与实践有机结合。
教师结合企业生产实际讲授LED封装工艺环节的相关理论知识，并要求学生依据老师的操作演示进行工艺操作练习。在一体化教学中，整个教学的设计和组织都以实践操作为主线，突出技能训练，围绕实践操作进行理论知识的教学，实现理论教学与实践教学一体化。教师采用讲解、演示、示范、指导、评价相结合，循序渐进地开展教学活动，并在现场巡回指导，及时发现问题、解决问题，共性问题集中讲解、个别问题个别指导，加强理论教学过程与实践教学过程的融合。教师引导学生在做中理解理论知识、掌握技能，在操作中验证理论，同时又用理论指导操作，实现理论与实践的有机结合。
5.“教学做”一体化教学改革实施效果
我们通过两年的《LED封装与检测技术》课程“教学做”一体化教学模式改革的实践，教学效果明显强化。学生不仅理论基本知识掌握得更加扎实，而且具有一定的查阅图书资料进行自学、分析解决问题能力及较强的实践动手能力，掌握LED封装工艺流程和检测方法，更快地适应企业生产环境和工作需要，满足光电子企业对人才的需求。
参考文献：
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关键词：近现代；书籍装帧设计；发展
书籍装帧设计基于其“小学”的学科属性而鲜有人谈论体积这一概念系统。而伴随着现代出版业的逐步成熟以及出版市场的进一步灵活运营，从而促进了专业装帧设计的个体人才和人才队伍的不断涌现和成熟，这一概念和职业也开始逐步为世人熟识，而这又反过来促进了出版业的整体发展。作为一门独立的艺术学科，书籍装帧设计已经逐渐显现出了对它的学习和研究的价值和意义，在现代科学与文化语境下被提了出来并得到全社会和理论界的肯定。而大量的实践现实证明，书籍装帧设计实实在在的文化产业的发展乃至整个社会文明进步都提供了强大的动力。
一、“五四”时期的书籍装帧设计发展演变
中国的近现代是一个逐步进入全球化进程的历史。伴随西方印刷术的“东渐”引入，西方的工业化印刷代替了我国传统的雕版印刷，因此以工业技术为基础的装订工艺产生了，同时还催生出了精装本和平装本，装帧方法也由此发生了结构层次上的变化，封面、封底、版权页、扉页、环衬、护封、正页、目录页等等，统统构成书籍设计的全新的重要元素。
而中国现代的书籍设计也仅仅是百年区间内受西方世界的影响，但却发生了翻天覆地的变化。冲破了闭关锁国的文化政策，自此西方装帧设计理念和技术进入中国古老的文化社会。诞生于“五四”前后的出版物，书籍装帧设计无论从理念还是技术上都实现了与新文化革命的同步效应，共同进入一个全新的历史纪元。而这里不可回避的要谈到鲁迅先生。鲁迅先生作为中国现代文坛巨匠，不仅在中国现代思想界具有里程碑式的意义，同时在书籍装帧设计工艺方面也起到了难以企及的先锋作用。鲁迅先生事必躬亲，自己动手，亲自设计了数十种书刊封面，同时还鼓励指导了一批青年艺术家的悉心钻研、大胆创作，同时还促进了理论创新方面的建树。对待设计封面这一工作，鲁迅先生自开始起就表现出了吸收外来文化影响的开放态度，同时还能够保持对民族文化传统的继承。而且鲁迅先生在封面设计中对图解式的创作方法旗帜鲜明的表现出了反对意见，他请陶元庆设计《坟》的封面时说：“我的意见是只要和《坟》的意义绝无关系的装饰就好。”另外他在一封信中又说：“璇卿兄如作书面，不妨毫不切题，自行挥洒也。”[芦扬 蔡婉云，浅谈书籍装帧设计在中国的发展[J].科教新报（教育科研），2011（8）]鲁迅先生的这些想法集中表现为强调书籍装帧作为一门绘画艺术的独立性及其对文学作品有限的依赖性，从而主张这一设计行为所赖以生存的装饰功能，因此对于它所装饰的书籍内容不必勉强配合，这对于几十年后的现当代出版设计理念来说也是超前而适用的，却历来是容易忽略的所在。鲁迅先生还对传统的过挤过满地书版格式持反对意见，认为排版的高密度而一点空间不留，是一种设计上的弊病，需要改正。而长期以来，出于对纸张的节约的片面强调性思路，书籍逐步被当做一种类似“工业化”生产的产品而非艺术品来看待，成为现代工业化时代书籍装帧设计艺术的非独立性的硬伤。而反而是处于几十年前新文学革命的开放时代，各路设计家和学者百无禁忌，各领，反而推动了书籍装帧设计工艺的新发展。除了鲁迅先生之外，很多学者、书画家也都不同程度的对书籍装帧设计工艺提出了自己的创新性贡献。陈之佛先生从给《东方杂志》、《小说月报》、《文学》设计封面起，到为天马书店作装帧设计，坚持采用近代几何图案和古典工艺图案设计，形成了独特的艺术风格。丰子恺先生以漫画制作封面堪称首创，而且坚持到底，影响深远。而钱君淘先生认为，书籍装帧的现代化是不可避免的。他个人便运用过各种主义、各种流派的创作方法。但他始终没有忘装帧设计中的民族化方向。
二、抗日战争乃至建国后的书籍装帧设计发展演变
抗日战争爆发之后，伴随战争形势的综合复杂性变化，全国形成了日伪区、解放区和国统区三大地域，每个区域有着截然不同的社会政治经济条件，但是在印刷条件上都一致的艰难短缺，而当时的解放区由于长期被和日伪严密封锁而成为条件最艰苦的区域。解放区的出版物，很多甚至出现了一本书由几种杂色纸张印刷而成，创造了出版史上的一个奇葩。而同样处于大西南的国统区没有条件以铜版、锌版来印制封面，印书也是靠土纸，而只好依靠画家木刻，自绘，或者由刻字工人刻成木版上机印刷。印出来的成品反而有一种原拓套色木刻的效果，朴素而原始的美感反而成了一种特色。相对来说，日据区域的条件相对好一些，然而太平洋战争到日本投降这一期间，由于战争形势所造成的物资奇缺，北京上海也只能用土纸印书，白报纸印刷已经成为一种罕见的奢侈品。而抗日战争胜利到新中国建立以前的解放战争时期，书籍装帧设计工艺又迎来了一个硕果累累的收获期。以丁聪、钱君淘、曹辛之等人的成就最为明显。老画家叶浅予、张光宇、黄永玉、池宁等也有创作。曹辛之以隽逸典雅的抒情风格吸引了读者，而丁聪的装饰画则是以人物见长。1949年以后，出版事业的飞跃发展和印刷工艺和装帧技术的进步，为书籍装帧艺术的发展和提高开拓了广阔的前景。而自此我国的书籍装帧艺术开启了异彩纷呈、多元风格并存的格局。而书籍装帧设计工艺在“十年”期间遭到了大举破坏，“一片红”成了当时的主要形式。
总之，作为书籍造型设计一种艺术化体现，书籍装帧设计工艺经历了中国古代和近现代，直至当代，在继承了中华传统印刷术和书画艺术为核心的装帧艺术理念的同时，在近现代又合理的吸取了西方先进的印刷技术和工艺理念，形成了中西合璧的书籍造型艺术生态。
参考文献
[1]孙彤辉，书装设计[M].上海人民美术出版社，2004
关键词：压缩机，干气密封，使用寿命
1.干气密封的工作原理
干气密封是20世纪60年代末从气体动压轴承的基础上发展起来的一种新型非接触式密封,主要由旋转环(合金钢)、静环(碳环)、密封圈、弹簧、弹簧座和轴套等组成。旋转环密封面经过研磨和抛光处理,并在面上加工出流体动压槽,气体槽深度仅有几微米。干气密封动环与静环的几何形状是经过精心设计和加工的,二者在两种情况下分开。一是当机壳内介质充压至一定压力时(GE机组为0.6MPa),干气密封动环与静环便脱离接触;二是机壳内介质表压为零,当干气密封旋转环旋转时(GE机组的动环圆周线速度达1.2m/s),机壳内介质气体被吸入动压槽内,由于气体槽未开透至密封
面内侧,故在动压槽根部就产生了密封堰的节流作用。进入密封面的气体被压缩,在该气体压力的作用下,密封面被推开,流动的气体在两个密封间形成一层很薄的气膜(厚度一般为3μm)。当气体静压和弹簧力形成的合力与气膜反力相等时,气膜厚度就十分稳定,这个稳定的气膜可以使密封端面间保持一定的密封间隙,因此保证了密封的可靠性。由于两密封面在设备充压至一定压力后及运行过程中不接触,故干气密封具有转速范围广、密封介质压力较高、使用寿命长(一般能运行5.0×104h)、维护量小、可靠性高、介质泄漏量低等优点。
2.干气密封的结构及安装情况
R2R压缩机安装的是JHONCRANE公司28XP型干气密封,该密封是双密封结构,在它与压缩机壳体内侧之间安装有一道迷宫密封,以防止机组运行时不洁净的工艺气进入密封工艺气室,保护干气密封第一道密封面。此外,在密封与轴承腔间一般配套安装隔离密封,以防止润滑油污染干气密封第二道密封面。密封工艺气进入干气密封第一道密封室,极少部分通过第一道密封处的气隙排至一安全的区域,绝大部分通过安装在干气密封与压缩机内壳之间的迷宫密封进入压缩机内,从而保进入干气密封工艺气室
的天然气是洁净的。当机组运行或停机而滑油泵运行时,在干气密封与轴承室之间安装的一隔离密封需连续不断地供给一定压力的洁净压缩空气,这些压缩空气进入隔离密封后从其两端与轴之间的迷宫密封处流出,从而防止润滑油进入干气密封内而污染密封面。
3.干气密封工艺气处理系统
为了保证进入干气密封的密封工艺气洁净,且其压力始终高于压缩机的入口压力(R2R机组的差压为269kPa),对已安装了轴端干气密封装置的压缩机均配设密封工艺气处理装置。长输天然气管道压缩机干气密封工艺气一般取自压缩机出口的高压天然气,经调压、过滤后再送入压缩机驱动端、非驱动端的干气密封的密封工艺气室。
4.干气密封提前损坏的原因
干气密封的旋转环与静环的密封面加工精度非常高,从而能保证两个端面之间以非常小的间隙来相对旋转。但是,如果密封面之间进入了固体杂质或液滴,就会破坏密封面之间密封工艺气膜的稳定,使正在相对旋转的密封面可能相互接触而造成密封面的损坏。尤其是当液体杂质进入密封面后,导致密封面接触,由于两个密封面相对旋转的速度很高,会使液体杂质中的碳氢化合物瞬间碳化而粘在密封面上,使旋转环密封面变形,从而破坏其密封性能。另外,干气密封与压缩机内工艺气之间只有一处迷宫密封,而迷宫密封是要在气体处于流动的情况下才能起到一定的密封作用,同时该密封不能承受较高的压力。因此,从干气密封的结构及工作原理来看,只有保持密封工艺气及密封腔的清洁及密封工艺气在压缩机壳体充压时处于流动状态下,才能保证干气密封长期稳定运行。但是,由于上游气田设备的原因,西气东输管道2005年6～11月期间为湿气输送阶段,导致进入管道的天然气的水露点及烃露点均超过设计要求(管输天然气的工况下水露点及烃露点应低于输送管道所处环境最低温度5℃)。在湿气输送持续的一段时间内,2005年初投用的R2R压缩机组有多套非驱动端干气密封被损坏。对损坏的干气密封解体后发现,损坏的原因是干气密封的密封面受到污染所致。
4.1机组启机设计原因
因为干气密封要求当压缩机壳体内有一定压力的天然气存在时,就需要给其提供密封工艺气,而R2R机组在机组启动前没有专门给干气密封提供启动密封工艺气的装置。R2R压缩机的非驱动端干气密封与工艺气之间除了密封上的一道迷宫密封外再没有其它的密封装置,而迷宫密封是要在其前后有压差存在的情况下才能起作用。当机组启机程序进入压缩机吹扫及充压进程时,机组还未转动,密封工艺气循环还没有建立,因而不可避免地会有一定量的未经过滤处理的天然气反向进入干气密封的第一道密封室,在机组高速运转时就存在导致干气密封损坏的可能性。另外,机组正常停机4h后如不再启动,压缩机内的天然气才能通过放空阀放掉。在这4h期间,由于气体的扩散,会使干气密封的密封室内的天然气受到污染,对干气密封构成威胁。论文参考网。
4.2天然气的水露点及烃露点均超标
在一定的工况下,压缩机内的天然气会析出液态的水及轻烃。液态水及轻烃的析出主要发生在两种情况之下,一是机组运行时干气密封的密封工艺气室析出了少量的液态水及轻烃;二是当机组停运后,随着压缩机机体温度的降低,会有部分水及轻烃在干气密封供气管道的内壁凝析出来,在下次启机时这部分水及轻烃会随着密封工艺气体的流动而进入干气密封,对干气密封造成影响。
5.防治措施
在R2R机组干气密封的密封工艺气供气管道上增加一套密封工艺气控制装置(GCU),主要是在机组启动程序运行至压缩机壳吹扫及充压前、机组停机后至压缩机放空结束前运行该装置。其目的是使压缩机干气密封的密封工艺气在机组未转动而机壳内有一定压力的天然气时处于流动状态,这样压缩机在吹扫与充压、机组停机至压缩机放空结束前未经过过滤的天然气就不会进入干气密封的密封工艺气室。
当管输天然气的水露点、烃露点超标时,在压缩机运行的过程中一定要投用GCU装置的电加热器,确保干气密封气差压调节阀出口处的密封工艺气温度高于工况下的天然气水露点和烃露点。因为在目前运行的压力条件下,天然气经过调节阀的节流后会产生“焦2汤效应”,节流后的天然气温度会有一定程度的降低。一般地,每节流1MPa,天然气温度会降低近4℃。若压缩机入口压力为6.5MPa,压比为1.4的情况下,压缩机出口压力则为9.1MPa,压缩机干气密封气差压调节阀处的压降约为2.3MPa,在调节阀处由于节流所造成的温降约为10℃,再加上GCU整个管路、装置的散热损失,进入干气密封的密封工艺气的温度就有可能低于工况下的天然气水露点和烃露点,导致液态水及烃的析出,损坏干气密封。论文参考网。因此,在机组运行时,应根据管输天然气的气质情况及时投用GCU装置内的电加热器。
在压缩机干气密封的密封工艺气供气管道上增加电伴热及保温。这主要是将干气密封工艺气过滤器下游至进入密封室之前这一段管道进行伴热及保温,并将电伴热系统设为自动运行方式。当密封工艺气供气管道的温度低于40℃时,电伴热自动启动,使该段管道的温度保持在一定的温度之上,其主要作用是防止在压缩机停机后该段管道内产生凝液。此项措施已在甘肃段压气站的压缩机上实施。
机组停运后在确认短时间内不再启动,应尽快执行压缩机放空程序。值得注意的是,不能执行紧急放空程序,否则会使压缩机内的天然气压力下降过快,有可能会使进入干气密封O形密封环内的天然气快速膨胀,导致O形密封环(材质为聚合材料)损坏。论文参考网。
定期检查并排净隔离密封污液罐内的液体,以防止污液涨至隔离密封处,造成干气密封第二道密封的损坏。
参考文献
[1] 王树术,刘春艳. 离心压缩机干气密封损坏原因分析[J]. 风机技术, 2009, (02) .
关键词：压缩机，干气密封，使用寿命
1.干气密封的工作原理
干气密封是20世纪60年代末从气体动压轴承的基础上发展起来的一种新型非接触式密封,主要由旋转环(合金钢)、静环(碳环)、密封圈、弹簧、弹簧座和轴套等组成。旋转环密封面经过研磨和抛光处理,并在面上加工出流体动压槽,气体槽深度仅有几微米。干气密封动环与静环的几何形状是经过精心设计和加工的,二者在两种情况下分开。一是当机壳内介质充压至一定压力时(GE机组为0.6MPa),干气密封动环与静环便脱离接触;二是机壳内介质表压为零,当干气密封旋转环旋转时(GE机组的动环圆周线速度达1.2m/s),机壳内介质气体被吸入动压槽内,由于气体槽未开透至密封
面内侧,故在动压槽根部就产生了密封堰的节流作用。进入密封面的气体被压缩,在该气体压力的作用下,密封面被推开,流动的气体在两个密封间形成一层很薄的气膜(厚度一般为3μm)。当气体静压和弹簧力形成的合力与气膜反力相等时,气膜厚度就十分稳定,这个稳定的气膜可以使密封端面间保持一定的密封间隙,因此保证了密封的可靠性。由于两密封面在设备充压至一定压力后及运行过程中不接触,故干气密封具有转速范围广、密封介质压力较高、使用寿命长(一般能运行5.0×104h)、维护量小、可靠性高、介质泄漏量低等优点。
2.干气密封的结构及安装情况
R2R压缩机安装的是JHONCRANE公司28XP型干气密封,该密封是双密封结构,在它与压缩机壳体内侧之间安装有一道迷宫密封,以防止机组运行时不洁净的工艺气进入密封工艺气室,保护干气密封第一道密封面。此外,在密封与轴承腔间一般配套安装隔离密封,以防止润滑油污染干气密封第二道密封面。密封工艺气进入干气密封第一道密封室,极少部分通过第一道密封处的气隙排至一安全的区域,绝大部分通过安装在干气密封与压缩机内壳之间的迷宫密封进入压缩机内,从而保进入干气密封工艺气室
的天然气是洁净的。当机组运行或停机而滑油泵运行时,在干气密封与轴承室之间安装的一隔离密封需连续不断地供给一定压力的洁净压缩空气,这些压缩空气进入隔离密封后从其两端与轴之间的迷宫密封处流出,从而防止润滑油进入干气密封内而污染密封面。
3.干气密封工艺气处理系统
为了保证进入干气密封的密封工艺气洁净,且其压力始终高于压缩机的入口压力(R2R机组的差压为269kPa),对已安装了轴端干气密封装置的压缩机均配设密封工艺气处理装置。长输天然气管道压缩机干气密封工艺气一般取自压缩机出口的高压天然气,经调压、过滤后再送入压缩机驱动端、非驱动端的干气密封的密封工艺气室。
4.干气密封提前损坏的原因
干气密封的旋转环与静环的密封面加工精度非常高,从而能保证两个端面之间以非常小的间隙来相对旋转。但是,如果密封面之间进入了固体杂质或液滴,就会破坏密封面之间密封工艺气膜的稳定,使正在相对旋转的密封面可能相互接触而造成密封面的损坏。尤其是当液体杂质进入密封面后,导致密封面接触,由于两个密封面相对旋转的速度很高,会使液体杂质中的碳氢化合物瞬间碳化而粘在密封面上,使旋转环密封面变形,从而破坏其密封性能。另外,干气密封与压缩机内工艺气之间只有一处迷宫密封,而迷宫密封是要在气体处于流动的情况下才能起到一定的密封作用,同时该密封不能承受较高的压力。因此,从干气密封的结构及工作原理来看,只有保持密封工艺气及密封腔的清洁及密封工艺气在压缩机壳体充压时处于流动状态下,才能保证干气密封长期稳定运行。但是,由于上游气田设备的原因,西气东输管道2005年6～11月期间为湿气输送阶段,导致进入管道的天然气的水露点及烃露点均超过设计要求(管输天然气的工况下水露点及烃露点应低于输送管道所处环境最低温度5℃)。在湿气输送持续的一段时间内,2005年初投用的R2R压缩机组有多套非驱动端干气密封被损坏。对损坏的干气密封解体后发现,损坏的原因是干气密封的密封面受到污染所致。
4.1机组启机设计原因
因为干气密封要求当压缩机壳体内有一定压力的天然气存在时,就需要给其提供密封工艺气,而R2R机组在机组启动前没有专门给干气密封提供启动密封工艺气的装置。R2R压缩机的非驱动端干气密封与工艺气之间除了密封上的一道迷宫密封外再没有其它的密封装置,而迷宫密封是要在其前后有压差存在的情况下才能起作用。当机组启机程序进入压缩机吹扫及充压进程时,机组还未转动,密封工艺气循环还没有建立,因而不可避免地会有一定量的未经过滤处理的天然气反向进入干气密封的第一道密封室,在机组高速运转时就存在导致干气密封损坏的可能性。另外,机组正常停机4h后如不再启动,压缩机内的天然气才能通过放空阀放掉。在这4h期间,由于气体的扩散,会使干气密封的密封室内的天然气受到污染,对干气密封构成威胁。论文参考网。
4.2天然气的水露点及烃露点均超标
在一定的工况下,压缩机内的天然气会析出液态的水及轻烃。液态水及轻烃的析出主要发生在两种情况之下,一是机组运行时干气密封的密封工艺气室析出了少量的液态水及轻烃;二是当机组停运后,随着压缩机机体温度的降低,会有部分水及轻烃在干气密封供气管道的内壁凝析出来,在下次启机时这部分水及轻烃会随着密封工艺气体的流动而进入干气密封,对干气密封造成影响。
5.防治措施
在R2R机组干气密封的密封工艺气供气管道上增加一套密封工艺气控制装置(GCU),主要是在机组启动程序运行至压缩机壳吹扫及充压前、机组停机后至压缩机放空结束前运行该装置。其目的是使压缩机干气密封的密封工艺气在机组未转动而机壳内有一定压力的天然气时处于流动状态,这样压缩机在吹扫与充压、机组停机至压缩机放空结束前未经过过滤的天然气就不会进入干气密封的密封工艺气室。
当管输天然气的水露点、烃露点超标时,在压缩机运行的过程中一定要投用GCU装置的电加热器,确保干气密封气差压调节阀出口处的密封工艺气温度高于工况下的天然气水露点和烃露点。因为在目前运行的压力条件下,天然气经过调节阀的节流后会产生“焦2汤效应”,节流后的天然气温度会有一定程度的降低。一般地,每节流1MPa,天然气温度会降低近4℃。若压缩机入口压力为6.5MPa,压比为1.4的情况下,压缩机出口压力则为9.1MPa,压缩机干气密封气差压调节阀处的压降约为2.3MPa,在调节阀处由于节流所造成的温降约为10℃,再加上GCU整个管路、装置的散热损失,进入干气密封的密封工艺气的温度就有可能低于工况下的天然气水露点和烃露点,导致液态水及烃的析出,损坏干气密封。论文参考网。因此,在机组运行时,应根据管输天然气的气质情况及时投用GCU装置内的电加热器。
在压缩机干气密封的密封工艺气供气管道上增加电伴热及保温。这主要是将干气密封工艺气过滤器下游至进入密封室之前这一段管道进行伴热及保温,并将电伴热系统设为自动运行方式。当密封工艺气供气管道的温度低于40℃时,电伴热自动启动,使该段管道的温度保持在一定的温度之上,其主要作用是防止在压缩机停机后该段管道内产生凝液。此项措施已在甘肃段压气站的压缩机上实施。
机组停运后在确认短时间内不再启动,应尽快执行压缩机放空程序。值得注意的是,不能执行紧急放空程序,否则会使压缩机内的天然气压力下降过快,有可能会使进入干气密封O形密封环内的天然气快速膨胀,导致O形密封环(材质为聚合材料)损坏。论文参考网。
定期检查并排净隔离密封污液罐内的液体,以防止污液涨至隔离密封处,造成干气密封第二道密封的损坏。
参考文献
[1] 王树术,刘春艳. 离心压缩机干气密封损坏原因分析[J]. 风机技术, 2009, (02) .
