低饱和度（共5篇）
低饱和度 篇1
1 油藏特征
车67井区侏罗系八道湾组油藏为一单斜背景下被两断裂夹持的三角形断块, 断块含油面积3.4km2, 储量丰度54.7×104t/km2。油层发育单一, 主要在J1b3和J1b4两个砂层组 (图1) , 砂层平均厚度分别为9.6m和20.0m, 岩性以细砂岩为主, J1b3-2砂体含油性好, 厚度不大但全区均匀发育, 开发生产证明J1b3-2层为车67井区的主力含油层;J1b4砂体分布稳定, 厚度变化不大, 但含油性较差, 含水饱和度高, 一般在45%~50%。
据物性资料统计, 八道湾组油层孔隙度为12.20%~22.80%, 平均16.28%, 最小渗透率为0.205m D, 平均2.071m D。其中J1b3油层孔隙度为12.20%~22.80%, 平均17.93%, 最小渗透率为0.353m D, 平均2.174m D;J1b4油层孔隙度为12.50%~22.00%, 平均14.95%, 最小渗透率为0.205m D, 平均1.873m D。
2 开发历程
车67井区八道湾组油藏于1999年12月底投入开发, 2003年3月开始实施注水, 主要生产层位为J1b3层和J1b4层。根据开发方案部署, 对J1b3层和J1b4层采取合层注水开发的方式生产, 由于开发效果较差, 后调整为以开发J1b3层为主、J1b4层作为接替层, 到2011年9月底, 累积注采比达到1.7, 油藏的采出程度仅为4.1%。为了提高该油藏整体开发效果, 进一步提高采收率, 2011年下半年对车67井区八道湾组油藏开展了系统的研究和开发调整工作。
截至2011年9月, 采油井开井8口, 日产油水平26.0t, 平均单井日产油水平3.5t, 日产水11m3, 综合含水29.1%, 采油速度0.5%, 累计产油7.7145×104t, 采出程度4.1%, 可采储量采出程度20.2%。注水井3口, 月注水量144m3, 累计注水22.916×104m3, 月注采比0.3, 累积注采比1.7。
3 存在的问题
3.1 主力层含水高
生产主力层J1b4层的部分井, 经压裂改造后具有一定的生产能力, 但含水都比较高, 一般在生产一至两年后含水达到60%以上, 在2011年9月老井补层射开J1b4的井, 含水由补孔前的47%下降到11%, 并且日产油量由原来的0.9t上升到2.5t。因此J1b4层虽然含水较高, 但仍然具有相当的潜力。
3.2 井网不完善
车67井区注采井网不完善, 油井单向受效或缺乏注水井点, 从而导致水驱控制程度很低。2002年3月开始注水开发, 注水后见效缓慢。从油井生产状况来看, 产液量有所回升, 但效果并不明显, 油田生产与注水前相比基本持平, 造成注水见效缓慢可能与储层低渗以及注采方式有关, 需要通过研究寻找适合本油藏的更加有效的注水方式。
3.3 渗透率低
根据岩心化验分析资料显示, 八道湾储层孔隙度平均1 5.1%, 渗透率平均1.54m D, 储层属于小喉道、中等孔隙度、特低渗透储层。投产过程中的压裂改造往往容易沟通底部水层, 使油井投产初期就高含水生产。
4 井网井距的适应性
采用谢尔卡乔夫经验公式计算的井距为365m, 采用综合经济分析法计算的极限井网密度为8.33口/km2, 经济极限井距346m, 经济最优井距354m。而目前油藏开发的实际井距一般在450m~500m, 井网密度3.67口/km2, 水驱控制程度不足50%。由此看出, 目前的井距和井网不能满足该油藏合理开发的基本需求。为此, 利用油藏工程研究和数值模拟技术, 进行了一系列的综合研究工作, 提出了进一步改善车67井区注水开发效果, 提高油藏采收率的综合调整方案和配套措施。
5 综合调整
5.1 注水效果分析
根据油田的生产形势分析, 造成注水开发效果较差的原因主要是由于水驱效率低造成的, 从车67井区阶段存水率与采出程度关系曲线看 (图2) , 水驱初期存水率低甚至是负值, 一方面说明地层本身出水, 有额外的水源;另外一方面, 随着注水时间的延长和注水量增加, 存水率逐渐升高, 几乎呈现直线状态上升, 当采出程度在2.1%附近时, 出现拐点, 此后存水率上升趋势减缓。出现明显拐点的时间是在2005年5月, 从动态上看, 此时全井区的产油量也是处在稳定并且略有上升的阶段。这不仅说明了注水的有效性, 同时也说明了该井区适合于注水开发, 因此只要方式得当, 一定能够取得良好的开发效果。
根据水驱指数与含水率的关系曲线看出 (图3) , 随着含水率的升高, 车67井区的水驱指数逐渐缓慢增加, 总体上沿着注采比等于1的直线方向延伸。由此可见, 平衡注水, 在合理地层压力保持水平的基础上, 有效的控制注采比, 将有利于提高水驱开发效果。
5.2 剩余油分布特征
根据数模剩余油饱和度分析, 车67井区整体水淹较轻, 主要受构造影响, 高部位含油饱和度高, 水淹轻, 低部位由于底部水层的影响, 含油饱和度低, 车67井区注水主流线上及水井附近含油饱和度低;在原始储量丰度高、油层厚度大的井区剩余储量丰度依然较高。
5.3 多种井网的优化
为了更好的优选该井区最佳井网的形式, 本次分别研究了反九点小井距加密、完善五点法基础井网、五点井网加密、水平井开发等多套方案。对地层压力的保持水平、注采比、含水率等参数进行优化和预测, 研究认为, 对于车67井区油藏, 地层压力应不低于原始地层压力的95%, 注采比在初期和压力保持平稳后, 分别为1.2和1.0。如此同时对每套方案的优缺点进行了分项对比, 最终确定水平井和反九点加密井网为较优方案, 水平井开发为最佳方案, 方案指标见图4和图5。
通过数值模拟动态预测技术, 对未来一定时间内的生产趋势进行了定量研究, 通过预测可知:采用水平井网形式开发, 15年末油田累积产量最高可达到25.64万吨, 采出程度达到17.6%, 完全可以达到有效开发的目的。
5.4方案实施
目前对推荐的最优方案已经开始逐步实施, 通过对部分井层注采对应关系的调整, 有利于下一步井网的顺利实施, 同时对原有井网的垂直井进行微孔水平侧钻等先进技术手段, 进行增产和水井增注。
6结论与认识
(1) 实践证明:对低渗低饱和常规流体油藏, 通过井网优化能够提高注水开发效果;
(2) 对于储层较单一的低渗油藏, 采用直井注水, 水平井采油, 将会获得良好的经济效益和最佳的采收率;
(3) 小井段油水层紧密分布时, 应避免压裂措施, 以防压穿水层, 造成油井生产高含水。
摘要：低渗透、低饱和度油藏是油田二次开发过程中新增建产的重要组成部分, 是实施挖潜、保障老区稳产的重点工作之一。然而这些潜力储量的开发难度和成本较常规油藏都有所增加, 往往受技术指标和经济指标双重因素的共同制约。所以要对低渗透、低饱和度油藏进行有效的开发和后期调整, 需要对油藏进行系统的全因素分析。车67井区就是通过系统研究分析之后, 通过油藏工程研究和数值模拟分析, 最终找到适合该井区有效开发的合理途径。
关键词：低渗透,低饱和度,提高采收率,井网调整
参考文献
[1]张占松.基于储层分类的低孔隙度低渗透率储层产能预测方法研究[J].测井技术, 2011, 35 (5)
[2]姜瑞忠, 侯建锋.低渗透油藏压裂井网的水驱采收率与井网密度关系探讨[J].大庆石油地质与开发, 2002, 21 (2)
[3]周文, 苏复义, 戴建文.鄂尔多斯盆地曙光地区延长组低丰度油藏成藏机理[J].石油与天然气地质, 2009, 30 (3)
[4]唐衔, 侯加根, 许凡, 邓强, 阴国锋.利用压汞曲线求取油藏原始含油饱和度方法的研究—以克拉玛依油田为例[J].吐哈油气, 2008, 13 (4)
低饱和度 篇2
一、新闻学专业
新闻学专业大家单看专业名称，可能以为此类学生毕业之后就能去当记者，其实真正毕业能当记者的学生是少之又少。随着新媒体的兴起，新闻学专业也变得火热起来，只不过很多人都不知道，现如今新闻媒体行业的市场早就严重饱和，此专业的学生想找到工作都十分困难。
尽管如此依然还有很多学校在盲目扩招，这样本身就业就很困难的新闻学专业学生，就业就变得严峻起来了，而且此行业的薪资都不是很高，大多数毕业生出来找工作，只有不到3000的工资。
二、会计学专业
会计学专业如果放在几年前，那还是一个很抢手的专业，那个时候学习这个专业的学生也不多，此专业学生毕业就是“香饽饽”。不过到了现在，很多高校都开设了此专业，该市场已经处于饱和状态，会计学专业已经不香了!
现如今，还有很多学生选择这个专业，他们可能都看好高级财务这个职称，毕竟这个职位年薪甚至高达20万以上，让不少学生心动，只不过能达到这个层次的人才少之又少。会计学专业的学生毕业之后，工资比较低，大概也是3000左右，之后看你的个人能力，公司可能还会给你加薪，只不过想要达到年薪20万那种境界，一时半会是不太可能的。
三、市场营销专业
由于市场营销专业的学习难度比较低，所以很多专科跟本科院校都开设了这门专业，但也是因为很多院校开设了此专业，导致市场供大于求，如今的市场早就严重饱和，此专业毕业生想找一份工作十分困难。
再加上开设此专业的院校师资力量参差不齐，有一些学校的教学质量不太好，而且此专业学习范围比较广，又没有学精，好多此专业学生毕业之后找不到专业对口的工作，只能考虑当个销售，我们也知道销售的基本工资都是很低的，很多此专业的毕业生纷纷说自己太难了!
本文编辑：小明
低饱和度 篇3
本文以上海至仁川班轮航线为例,探索应用集装箱运输市场饱和度指数的方法,以期为相关企业的市场运作提供参考。
1上海至仁川班轮航线市场简介
1.1运力情况
上海至仁川班轮航线原先只有1家航运公司投入1艘客货滚装船经营;随着中韩贸易的发展,目前已形成由5家班轮公司共同运营的集装箱运输市场。截至2010年8月底,该航线共有集装箱船舶6艘,箱位总计。
1.2货量情况
每年春节、“五一”和“十一”假期前后,该航线有集中出货的现象,而3月、7月、8月为传统淡季。
根据笔者现有的统计资料,2010年第10周至第33周(3月9日至8月22日)上海至仁川班轮航线的平均出口箱量为/周,出口箱量旺季最高达/周,淡季最低为/周(见图1),平均每周出口箱量不足市场箱位总数的1/2。
图12010年第10周至第33周上海至仁川班轮航线
上海口岸出口箱量统计
1.3运价情况
根据笔者对市场运价的跟踪,2010年第10周至第33周市场运价围绕 220美元/TEU上下波动,总体趋势与航线的淡旺季特征相吻合。与2009年同期相比,2010年8月运价反弹回升趋势不明显(见图2)。
图22009和2010年上海至仁川班轮航线运价走势
数据来源:中国国际海运网。
2上海至仁川班轮航线市场现状
2.1现象:运价下跌不止
据统计,从2010年第23周(6月8日)起市场货量开始明显下降,并上下波动,直到第29周(7月20日)才逐步企稳,但市场运价却不断下行(见表1)。
表12010年第20周至第33周上海至仁川班轮航线
周平均运价和周平均货量
注:第30周有1班船停航,周运营船舶数由6艘减少为5艘。
2.2原因:市场运力增加
在市场货量企稳的情况下,市场运价仍持续下跌,这与市场运力变化有着直接关系。7月底、8月初相继有2家船公司增加运力,3周时间内航线总运力由增至,给市场揽货带来更大的压力。
对经营者而言,增加运力是希望多装货从而增加收益,但是运力增加是否一定带来收益增加?对运力变化所引起的市场份额及收益的变化应如何进行预测和评估?对此,市场应当建立整套评价指标体系。
对行业管理部门而言,应围绕市场运力能否随意增加、在何时增加以及如何减少运力增加对市场波动的影响等问题进行分析,并定期发布市场运力、运价等信息,特别是在运力供需矛盾比较突出的情况下,应发布市场饱和度信息,以便及时提醒相关企业。
2.3研究途径:市场饱和度评价指标[1]
如何对集装箱运输市场的饱和度进行研究?应该通过什么样的方法进行衡量和判断?笔者在此借鉴零售市场饱和度的研究方法。
国际上常用零售饱和指数来衡量零售市场饱和度[2],计算公式为
IRS=
式中:IRS为零售饱和指数;C为某地区购买某类商品的顾客数;RE为某地区顾客的人均消费支出;A为某地区经营同类商品的商店营业面积。
该指数反映了零售空间供给与消费者需求之间的关系:当零售空间供给等于或超过消费者需求时,市场就会饱和。
参照零售市场饱和度的衡量方法,本文以上海至仁川班轮航线的市场箱量、运价、运力等数据为基础,运用集装箱运输市场饱和度指数,对集装箱运输市场饱和度问题进行探讨。
3集装箱运输市场饱和度指数应用
3.1计算公式及相关因素
对于集装箱运输市场饱和度,如果简单以市场货量与市场运力的相对关系作为判断依据是不全面的,运力的变化将同时影响市场运价;因此,集装箱运输市场饱和度评价涉及运力、运价、货量等3个因素。参照零售饱和指数的计算公式,设计出集装箱运输市场饱和度指数的计算公式,即
ICS=
式中:ICS为集装箱运输市场饱和度指数;RM为某航线市场平均运价;VM为某航线整体箱量;CM为某航线总运力。
从该公式来看,集装箱运输市场饱和度指数与航线的平均运价、整体货量成正比,与航线总运力成反比。市场需求表现为整体货量与平均运价的乘积,因此,集装箱运输市场饱和度指数的内涵是单位运力所负担的销售额。
3.2上海至仁川班轮航线市场饱和度指数实证
分析
根据2010年第10周至第33周上海至仁川班轮航线的整体货量、平均运价、运力等数据,按照上述公式计算出市场饱和度指数(见表2),并绘制市场饱和度指数曲线(见图3)。
表22010年第10周至第33周上海至仁川班轮航线
市场饱和度指数
注:第30周有1班船停航,市场运力由4 058 TEU降为3 492 TEU。
图32010年第10周至第33周上海至仁川班轮航线
市场饱和度指数曲线
3.2.1集装箱运输市场饱和度指数与市场运价、
货量的关系
观察上海至仁川班轮航线市场饱和度指数及其曲线可以发现:市场饱和度指数从3月底开始波动并小幅上扬;4月中旬,指数明显放大,并在2周内快速上升近40点,达到最高点178;之后随着市场运价和货量的相继回落,5月中旬,指数开始逐步下行并回落至旺季前的水平。从3月至8月,指数曲线呈现波谷、波峰、平台整理,最终回落至波谷的形态。
上海至仁川班轮航线市场饱和度指数曲线的整体趋势与市场淡旺季情况相吻合。淡季市场运价和货量均较低,市场饱和度指数低;旺季市场运价和货量均较高,市场饱和度指数高。
3.2.2集装箱运输市场饱和度指数与市场运力的
关系
第12周,上海至仁川班轮航线的市场货量比第11周有所增加,但由于同期市场运力增加了,使得市场运价不升反降,造成第12周的市场饱和度指数比第11周低。
第29周至第33周,市场货量较前期有所反弹,但同期运力增加,市场运价不断下跌,使得市场饱和度指数也呈下降趋势。
由此可见,对于运力相对饱和的集装箱运输市场,运力增加将导致运价下跌。运力与运价共同作用于市场饱和度指数,最终造成指数下跌或上升幅度减小。
3.2.3集装箱运输市场饱和度指数与市场赢利
能力的关系
市场饱和度指数高,意味着市场向好,有利于市场经营;市场饱和度指数低,意味着市场趋淡,不利于市场经营。
在第10周至第33周期间,只有近5周时间(第15周至第19周)饱和度指数处于高位水平,近3周时间(第20周至第22周)饱和度指数处于相对高位水平,另外近16周时间饱和度指数处于相对低位和低位水平。这说明该市场长期处于运力相对过剩状态,市场赢利能力较弱。
42010年下半年上海至仁川班轮航线市场行情预测
展望2010年下半年的韩国经济,其发展仍面临一系列不确定因素及潜在风险:朝鲜问题、全球主要经济体增长放缓、韩国上调基准利率、通货膨胀压力增大、欧元区债务危机等,都有可能给韩国经济带来负面影响。
排除上述外部宏观政治、经济因素的影响,对2010年下半年上海至仁川班轮航线市场行情运用集装箱运输市场饱和度指数进行预测:如果2010年下半年市场运力基本维持当前水平,且9月底市场出货量与4月底的高点持平,则市场运价将无法复制4月底的行情,下半年市场饱和度指数估计也无法超越178的高点。虽然从9月中旬开始,市场将转入航线传统旺季,出货量逐步增加,但各船公司下半年的收益情况仍不容乐观。
5结束语
本文参考零售市场饱和度的评价方法,通过对市场货量、运价和运力的跟踪,从集装箱运输市场饱和度指数出发,对上海至仁川班轮航线市场饱和度进行分析。研究结果表明:目前上海至仁川班轮航线市场已经处于饱和状态,需要航运管理部门出台相关政策,提高航线准入门槛;引导相关企业合理布局运力,避免形成资源浪费和恶性竞争;建立符合航线实情的饱和度评价指标体系,以供企业参考。
参考文献:
[1] 董进才,宝贡敏. 零售市场饱和度评价的基本思路[J]. 财贸经济,2005(5):85-88.
[2] 李成龙,张荣齐. 零售连锁业市场饱和度实证分析[J]. 商业时代,2008(6):9-10.
数字影像时代下的低饱和度摄影 篇4
关键词：低饱和度,色彩,摄影
色彩是摄影画面构成的重要视觉要素之一。在很大程度上色彩的运用控制与创作者思想情感的表达有紧密的联系。近年来, 在低饱和度色彩摄影方面, 许多人进行了一系列的尝试和探索。本文旨在对此摄影现象进行一定程度分析, 总结其特征, 为当下低饱和度摄影作出理论上的回应, 也期望能对低饱和度摄影实践创作提供一定的借鉴。
一、低饱和度摄影的概念与界定
(一) 低饱和度摄影
在这里主要指:在影像的画面上, 客观现实的色彩最终在影像呈现较低的饱和度, 色彩的纯度较低;相对于高饱和度色彩的鲜艳和热烈;低饱和度摄影整体画面呈现的是柔和与沉静。一种超越平常视觉经验的色调, 一个创作者内心的影像世界。
与黑白呈现的两级消色不同, 它是有色彩的, 在情感上是有倾向的。又因为它超越平常视觉经验的色调, 呈现的比客观现实色彩饱和度低, 所以可以说低饱和度摄影的主观情感倾向会更加明显。
另外, 影像色彩饱和度的控制是一个和情感相连, 具有模糊的动态性, 不是一准确而恒定的量值。与创作者主观意图和情感紧密相连。所以低饱和度摄影在画面上饱和度低的程度是不一样的, 但总体上是一种柔和、丰满、平静的色彩感觉。这样的色彩感觉能使视觉持久注视, 其色调耐看, 容易产生联想。
(二) 低饱和度和淡彩构成的区别
“淡彩构成是由明度较高的浅淡颜色所构成的画面, 给人以轻柔飘逸。”而低饱和度指的是色彩的纯度较低。二者是有区别的, 但在实际生活中, 我们在运用低饱和色彩构成时, 往往会称为淡彩构成, 这是不够准确的。
二、低饱和度摄影在数字时代实现的可能性与便利性
(一) 传统摄影低饱和度色彩画面
在传统的胶片摄影中, 画面色彩的获得一般有两种方式:一是黑白照片的手工着色;二是彩色感光材料的运用:这种方式获得色彩的摄影, 是我们通常意义上称之为的彩色摄影。在传统摄影里, 色彩的饱和度往往和感光材料的特性, 及冲洗过程中药液的化学特性有着及其密切的关系。而能够控制的往往是感光材料生产的厂商, 冲印照片的公司。因此获得较低的画面饱和度, 对于要求较为特殊且人数较少的摄影师, 往往较难。以前传统冲印方式的照片, 在技术层面操作有一定的障碍和不便, 想达到理想状态的色彩低饱和度存在很大程度的不便。
(二) 数字摄影时代低饱和度色彩画面
在数字摄影时代, 低饱和度色彩画面技术控制是很容易的一件事情。首先在影像获取上, 许多照相机就有色彩模式可供选择。其次强大的后期图像处理能力, 也为色彩饱和度的控制提供了方便。
三、低饱和度色彩摄影的魅力特性
(一) 低饱和度色彩摄影具有强烈个人情绪和象征意义。
低饱和度色彩摄影是介于黑白和正常彩色之间的一种色调。它不是写实色彩, 并不以再现特定光色条件下物象色调形式;而是一种主观色调。突破了人眼的局限, 再创了一个影像世界。在这样的摄影作品中, 流露出强烈的个人色彩倾向、趣味与喜好。色彩的情绪效果和象征意义得到强烈的突出。这时对色彩的运用不是为了摹仿还原, 而是运用色彩的控制来表达作者的思想与情绪体验, 以及他对世界观察与感受的结果。所以在摄影作品中运用低饱和度色彩能够强化作者主观的思想和情感的表达。
《拆迁》这幅作品是笔者对城市的发展的一种个人化感受。在城市化过程中, 一方面, 城市看起来更加整齐, 漂亮;另一方面在这个过程中, 许多人又失去了生活多年的家园;同时许多具有文化和历史价值的事物, 也以极快的速度消失。
(二) 低饱和度色彩摄影层次丰富、柔和、沉静
低饱和度色彩摄影由于弱化了色彩鲜艳度, 色彩鲜艳度对视觉的冲击力下降, 伴随着色彩鲜艳度的降低, 画面的层次细节在增加。因此, 低饱和度色彩摄影整体画面视觉感受柔和, 丰富。丰富的画面, 带来更多细节信息。“展现细节是摄影的一个独特魅力, 画面中细节表达也成为越来越多人关注的摄影焦点。”在图片摄影作品中, 这点显得弥足珍贵。在动态的影视作品, 运动的画面使得观赏者没有大量的时间对细节做持久的关注。所以, 从这个角度来说, 低饱和度色彩摄影作品以其丰富的细节, 使得观赏者不得不放慢观看的时间, 打量或凝视作品, 这样会带来视觉持久凝视的效果, 产生更多的回味与思考。
(三) 低饱和度色彩摄影容易使人产生理性的思考
由于低饱和度色彩画面有着丰富的层次, 细腻的表达, 使得画面往往具有长久的视觉注视。观赏者容易从感觉的反应, 进入理性的审美分析。进而产生理性的判断。
第51届“荷赛WPP”, 俄罗斯总统普京的照片获得肖像类单幅一等奖。这幅照片作者在色调处理上运用了低饱和度处理, 使画面个具有一种情绪上的倾向和理性的表达。普京总统冷峻的表情及坚毅的目光得以加强, 他深邃的眼睛直抵内心深处。从而有力的展示了普京总统的自信与坚毅的性格。这幅作品的成功, 在画面表达上, 不仅仅在于简洁有力的构图, 在笔者看来, 色调的低饱和度处理功不可没。
四、结论
摄影作为一种媒介语言, 能够表情达意, 发挥其媒介的社会功能。低饱和度色彩摄影这方面有其表达的优势, 作为一种独特的表达方式, 它所呈现的画面具有柔和、丰富、平静等的特点, 顺应了当下的社会文化心理的需求。
摄影从黑白开始, 时值今日, 彩色摄影成为主流。而低饱和度色彩摄影以其独特的表现力, 鲜明的美感特征, 不断给摄影增添新的魅力。尤其在今天, 面对着这个快速变化的世界, 我们以自己的视角和个人体验来审视生活, 对外在的世界作出自己的认知与判断。我们不仅仅需要“悦目”的影像, 更需要“赏心”的作品来表达思想和情感, 同时满足观赏者审美心理的深层要求。
参考文献
[1]唐东平.《摄影构图》.浙江摄影出版社, 2005年6月第1版.第63页.
低饱和度 篇5
1.1 概述:研制背景
功率晶体管自诞生以来, 经过几十年的不断发展, 国内外功率晶体管生产工艺已较为成熟, 但相对而言, 在双极型功率晶体管中, PNP型的品种、类型远低于NPN型产品, 由于PNP型功率晶体管在线路设计中可与NPN型相互配合, 因此, 在多数军事装备中都可以运用它们组成功能齐全的基本电路, 为了国防事业的进一步发展与腾飞, 我公司承担了一些PNP型大功率晶体管品种的研制工作。
1.2 主要电参数 (合同要求) (表1)
2 设计方案
2.1 产品特点及设计原则
3CD103PNP型大功率低饱和压降晶体管具有电流特性好, 饱和压降小 (实际测量值小于0.3V) , 击穿电压高 (VC EO>20 0V, VEBO>9V) 而国内外同类型的晶体管VCEO达到200V以上的较少, 根据要求我们确定采用外延台面技术, 在原功率晶体管的基础上, 进行产品的优化设计, 提高产品的可靠性和电特性, 满足研制合同的要求。
2.2 芯片设计
2.2.1 产品的横向结构参数的设计 (版图设计)
根据3CD103产品的功率、电流、工作电压和饱和压降的要求, 结合我厂现有的工艺条件以及现有产品的设计经验, 设计中我们尽是量留有余量,
为了晶体管的性能较好, 发射极周长与发射区面积比达到最优值, 采用5.5*5.5mm2的光刻版图, 此版图的发射面积和周长能够满足3CD103大功率晶体管的要求,
2.2.2 产品纵向结构参数设计
由于PNP功率晶体管制作工艺不同于NPN型, 发射区为硼, 在相同条件下, 硼在硅中的固溶度比磷相差数十倍, 使其发射率降低, hFE较为难做, 另外, 由于NPN管的基区少子为空穴, 在同样杂质浓度下, 电子扩散系数比空穴扩散系数大一倍以上, 使PNP管少子的基区渡越时间比NPN管要求, 使PNP管的功率特性, 电流特性和频率特性都要受到很大影响, 因此, 我们在设计中, 在保证VCEO和IC的前提下, 兼顾hFE, 尽量做到满足合同要求。
外延台面工艺设计。由于PNP型硅晶体管在一般情况下制造比较困难, 这是因为在进行扩散时, 如果采用电阻率比较高的P型硅片, 那么会发生一种“沟道现象”, 即在集电结的表面部分产生一种反型的N型导电层, 从而使基区延伸, 集电结露在外, 易受沾污, 使集电极反向耐压降低, 为避免沟道现象产生, 只得选用电阻功率比较低的硅片作为集电区, 而这又会使集电极反向耐压降低.因此我们采用P+硅单晶片上生长一层P-外延, 将这两个方面问题解决, 为了精确控制结深, 基区和发射区采用扩散工艺便于控制Hfe;同时考虑到3CD103对低饱和压降的要求高阻集电区采用外延工艺制作, 使其高阻区厚度可严格控制, 可使产品的Rcs较小Vces较小, 可满足低饱和压降的要求。
外延台面晶体管总的集电极电阻比普通台面管减少好几倍, 从而增大了晶体管的功率 (以满足大功率的要求) 和提高工作电压。最终采用外延台面工艺。
因此, 最终结构参数如下:工艺类型:外延台面型。外延电阻率:ρC=10~15Ω.cm。外延层厚度:dC=35~40μm。基区结深:Xjc=30~35μm。发射结深:Xje=10~15μm。基区薄层电阻:RSB=100~150Ω/□。发射区薄层电阻:RSE=5~10Ω/□。
2.3 产品的工艺流程设计如下:
P+硅单晶片→外延基区扩散→发射区光刻→发射区扩散→基区接触孔光刻→基区接触扩散→刻槽→玻璃钝化→引线孔光刻→蒸铝→反刻铝→合金→背面减薄→喷砂→背面金属化→中测→划片清洗→烧结→压焊→封帽→电镀→高温储存→成测→打印包装
3 解决的关键技术问题
3.1 PNP管hFE的控制技术
由于制作PNP晶体管的特殊之外, 使得PNP管的hFE难以控制和偏低, 对于其基区磷予扩的温度和时间如果控制不好, 容易造成再扩散后薄层电阻偏小, hFE达不到要求, 时间控制不好, 若较短R□又过于分散, hFE的偏差较大。经过分析、失验, 在多次失败的基础上总结出较为合理的基区予扩、再扩和发射区扩散的工艺条件, 使hFE控制在较好范围内。
3.2 VCES的控制技术
3CD103要求较低的饱和压降VCES, 为了达到此要求, 管芯材料的电阻率, 厚度均要求最佳值, 同时, 在背面金属化时, 要选用ρ小的金属, 同时, 在衬底扩散时, 经过多次摸索, 确定最佳的炉温和时间, 通过以上方法以达到较低的VCES。
摘要：该产品的研制是军用电子元器件科研项目, 产品采用外延台面扩散结构, 具有电流特性好, 饱和压降小, 击穿电压高, 高可靠性和电特性。