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先进制造技术——立体光刻简介

先进制造技术——立体光刻简介

小论文

任选一种先进制造技术,查阅相关参考文献,写一篇关于这种先进制造技术的论文,说明该技术的研究现状、工作原理、特点及发展趋势。

1.自由组合:4-6人一组;

2.参考文献最少要有2-3篇以上的英文文献;

3.论文可用中文或者英文撰写;

4.制作PPT,每组派一个代表上台演讲;

5.时间要求:

(1)11月12日之前提交全文(不包括PPT)电子档,发送至:

amtcsu@https://www.sodocs.net/doc/7e18163849.html,;

(2)演讲时间:11月15日,每组演讲5分钟,提问2分钟;

(3)考试(11月16日)之前提交论文打印稿。

6.计分标准:内容60%,PPT演讲:40%,各组组长根据组员对论文

的贡献分别给出成绩(组员)。PPT演讲评分成员由任课老师及各组组长组成。

7.小论文占总分的30%,平时10%,考试60%。

光刻胶知识简介

光刻胶知识简介 光刻胶知识简介: 一.光刻胶的定义(photoresist) 又称光致抗蚀剂,由感光树脂、增感剂(见光谱增感染料)和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后,在曝光区能很快地发生光固化反应,使得这种材料的物理性能,特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理,溶去可溶性部分,得到所需图像(见图光致抗蚀剂成像制版过程)。 二.光刻胶的分类 光刻胶的技术复杂,品种较多。根据其化学反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能,将光刻胶作涂层,就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。 基于感光树脂的化学结构,光刻胶可以分为三种类型。 ①光聚合型 采用烯类单体,在光作用下生成自由基,自由基再进一步引发单体聚合,最后生成聚合物,具有形成正像的特点。 ②光分解型 采用含有叠氮醌类化合物的材料,经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性,可以制成正性胶. ③光交联型 采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开,并使链与链之间发生交联,形成一种不溶性的网状结构,而起到抗蚀作用,这是一种典型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属此类。 三.光刻胶的化学性质 a、传统光刻胶:正胶和负胶。 光刻胶的组成:树脂(resin/polymer),光刻胶中不同材料的粘合剂,给与光刻胶的机械与化学性质(如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等);感光剂,感光剂对光能发生光化学反应;溶剂(Solvent),保持光刻胶的液体状态,使之具有良好的流动性;添加剂(Additive),用以改变光刻胶的某些特性,如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。 负性光刻胶。树脂是聚异戊二烯,一种天然的橡胶;溶剂是二甲苯;感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂,产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得不溶于显影液。负性光刻胶在曝光区由溶剂引起泡涨;曝光时光刻胶容易与氮气反应而抑制交联。 正性光刻胶。树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛,提供光刻胶的粘附性、化学抗蚀性,当没有溶解抑制剂存在时,线性酚醛树脂会溶解在显影液中;感光剂是光敏化合物(PAC,Photo Active Compound),最常见的是重氮萘醌(DNQ),在曝光前,DNQ是一种强烈的溶解抑制剂,降低树脂的溶解速度。在紫外曝光后,DNQ在光刻胶中化学分解,成为溶解度增强剂,大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在DNQ中产生羧酸,它在显影液中溶解度很高。正性光刻胶具有很好的对比度,所以生成的图形具有良好的分辨率。

现代制造技术复习提纲及大概内容修订稿

现代制造技术复习提纲 及大概内容 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

第1章绪论 1.制造及制造技术的概念。P1 制造是制造企业中所涉及产品设计,物料选择,生产计划,生产.质量保证,经营管理市场销售和服务等一系列相关活动和工作的总称 制造技术是与制造业和制造系统相关的一系列技术的总和。 2.现代制造技术5大技术群。P4 ①系统总体技术群②设计制造一体化技术群 ③制造工艺与装备技术群 ④管理技术群 ⑤支撑技术群 3.现代制造技术的分类:5大类型。P5 ①现代设计技术 ②现代加工技术 ③自动化技术 ④制造管理技术 ⑤先进制造技术 4.现代制造技术的特点及发展趋势。P6 特点:研究范围更加广泛,制造过程呈多学科,多技术交叉及系统优化集成的发展态势,先进的加工工艺与技术,单一目标转变成多元目标,强调优化系统TQCSE等要素,以满足市场竞争要求,向着以信息流,物质流及能源流为要素的现代制造观转变,提高先进的管理技术 ①趋势:现代设计技术不断现代化

②现代加工技术不断发展 ③柔性化程度不断提高 ④集成化成为现代制造系统的重要特征 ⑤现代制造管理模式发生重大变化 ⑥绿色制造成为未来制造业的必然选择 ⑦基于泛在信息的智能制造前景广阔 第2章现代设计技术 1.现代设计技术的概念。P10 现代设计技术是根据产品功能要求市场竞争要素如质量,成本,服务,环保等方面的要求,综合运用现代科学技术,通过设计开发人员科学,规范以及创造性的工作,产生载有相应的文字数据,图形等信息的技术文件,制定用于产品制造的设计方案。 2.现代设计技术的方法。P11 ①优化设计方法 ②有限分析方法 ③计算机辅助设计 ④面向产品全生命周期的设计 ⑤网络化异地设计 ⑥反求工程 ⑦绿色设计 3.CAD的含义与功能。P12-13

关于先进制造技术介绍

关于先进制造技术介绍 A10机械1 池长超100401130 摘要:本文简要地介绍了先进制造技术的内容及特点, 并从现代设计技术、现代制造工艺技术、制造业综合自动化技术、现代生产制术容造模式等四个方面论述了先进制造技术有关内容。 关键词:先进制造精密工程系统集成生产模式 一.先进制造技术的定义和特点 先进制造技术至今还没有一个一致公认的严格定义。从广义上说, 先进制造技术是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源以及现代管理等方面的成果, 并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、售后服务等生产制造的全过程, 实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产, 以取得理想技术经济效果的制造技术的总称。也可以说,先进制造技术= 传统制造技术的发展干信息技术+ 现代管理技术。先进制造技术具有下列特点: (1) 先进制造技术是面向21 世纪的技术先进制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是由传统的制造技术发展而来, 保持了过去制造技术中的有效要素; 但随着高新技术的渗人和制造环境的变化, 已经产生了质的变化, 先进制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群, 是一类具有明确范畴的新的技术领域, 是面向21 世纪的技术。 (2)先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的. 而是注重产生最好的实践效果, 以提高企业竞争力和促进国家经济和综合实力增长为目标, 因而它非常适合于在工业企业中推广使用并能取得很好的经济效益。 (3)先进制造技术是驾驭生产过程的系统工程计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及管理等技术的引人, 并与传统制造技术相结合, 使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 (4)先进制造技术是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈, 先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而提出的。因而一个国家的先进制造技术的主体应具有世界水平, 应能支持该国制造业在全球市场的竟争力。 二.先进制造技术的内容 先进制造技术是驾驭整个生产过程的系统工程.所涉及领域较宽,包括内容较多。根据其功能和研究对象的不同. 可将先进制造技术分为如下几个部分。 l.现代设计技术 现代设计技术是根据产品功能要求, 应用现代技术和科学知识制定方案并使方案付诸实施的技术。它的重要性在于使机械产品设计建立在科学的基础上, 促使产品功能不断发展, 质量不断提高。 (1) 现代设计方法 现代设计方法包括产品动态分析、产品优化设计、可靠性设计以及具有面向制造、面向装配、面向检测等功能的并行设计等方法; (2) 设计自动化技术 利用计算机实现包括产品造型、工艺分析、工程计算、模拟仿真等功能的设计自动化C A D / C AM 技术;

现代制造技术讲解

《现代制造技术》课程讨论专题报告 专题名称:电解加工和电解磨削 专业年级: 班级: 专题成员: 指导老师: 文天学院机械工程系 2015年11月

目录前言 一、电解加工 1.1、电解加工的加工原理 1.2、电解加工的特点 1.3、电解加工的基本工艺规律1.4、电解加工的应用 1.5、电解加工的现状和展望 二、电解磨削 2.1、电解磨削的加工原理 2.2、电解磨削特点 2.3、电解磨削加工工艺 2.4、电解磨削的应用 2.5电解磨削的前景

前言 随着高精度复杂零件的不断出现,传统的加工方法越来越难满足工程上的需要。从而特种加工方法产生了。 电解加工作为先进制造技术中的一支重要方面军,在制造业中发挥着重要的作用。它对难加工的材料可以以柔克刚,对形状复杂的零件可以一次成型,并以表面质量好、生产率高、无工具损耗、无切削应力等优点。我国最早研究并成功应用电解加工技术是原兵器工业部西安昆仑机械厂的深孔和膛线加工。 随着21世纪信息、生物、微纳技术的发展及其对制造技术不断增长的需求,微细加工将成为制造相应装备的重要手段,电解加工进行材料去除是以离子溶解的形式进行的,这种去除方式使得电解加工具有微细加工的可能。目前国内外制造业均十分关注微细电化学加工的发展,将电解加工高速去除金属的理念用到传统电化学过程中,是促进该项技术进步的有效途径,微细电化学加工就不仅仅指静态条件下的掩膜电化学刻蚀了。 电解加工既具有高速加工大而复杂零件的能力,电化学离子级的蚀除机理又使之具有微细加工的潜质,向精密、微细加工进军也是电解加工的发展方向。电解加工高速去除金属的实践对电化学的发展有深远影响,任重而道远。 电解磨削是电解作用与机械磨削相结合的一种特种加工,又称电化学磨削,英文简称ECG。电解磨削是20世纪50年代初美国人研究发明的。原理是工件作为阳极与直流电源的正极相连;导电磨轮作为阴极与直流电源的负极相连。 电解磨削适合于磨削各种高强度﹑高硬度﹑热敏性﹑脆性等难磨削的金属材料,如硬质合金﹑高速钢﹑钛合金﹑不锈钢﹑镍基合金和磁钢等。用电解磨削可磨削各种硬质合金刀具﹑塞规﹑轧辊﹑耐磨衬套﹑模具平面和不锈钢注射针头等。电解磨削的效率一般高于机械磨削,磨轮损耗较低,加工表面不产生磨削烧伤﹑裂纹﹑残余应力﹑加工变质层和毛刺等,表面粗糙度一般为R 0.63~0.16微米,最高可达R 0.04~0.02微米。采用适应控制技术,可进一步提高电解磨削的加工稳定性和自动化程度。同时,为了提高加工精度,采用兼有纯机械磨削能力的导电磨轮,粗加工时靠电解磨削的高效率完成大部分加工量,然后切断电解电源,靠纯机械磨削磨掉精加工余量,这样能显着提高加工精度。电解磨削方式已从平面磨削扩大到内圆磨削﹑外圆磨削和成形磨削。电解加工的原理也可与珩磨和超精加工结合起来,成为电解珩磨和电解超精加工。

现代制造技术报告

现代制造技术报告 古代零件、器件制造加工技术 綦毋怀文卓越的刀剑制造技术东汉末,我国可能出现了炼钢工艺“灌钢”法的初始形式。南北朝时期綦毋怀文对这一炼钢技术进行了重打的改进和完善。 铸铁技术战国中期以后,铸铁器逐步取代铜、木、石、蚌器,成为主要的生产工具,出土实物有犁铧、铲、镰、锄、斧、锛、凿等。 融合传统与现代加工技术的零件加工 暖气片——铸造(图1)、曲轴——锻造(图2)、垫片——冲压(图3)、薄板——轧制、直角弯板——弯板(图4)、薄壁深锥——拉伸、电器面板——拉丝。 现代特种加工技术的零件加工 电火花——对导电材料进行加工。线切割——凹槽类零件。电解——阀体金属零件去毛刺。电解磨削——磨削各种硬质合金刀具、塞规,轧辊、耐磨衬套、模具平面和不锈钢注射针头等。超声波——适于加工各种硬脆材料,特别是不导电的一般用于加工圆孔、型空、型腔、套料、及微细孔。激光——几乎能加工任何材料、打孔、切割、焊接等。电子束——对脆性,韧性,导体,非导体及半导体材料都可以加工,一般用于高速打孔,加工型孔和特殊表面,焊接、水射流——可以加工很薄,很软的金属和非金属材料。 爆炸成形加工——指以炸药(或火药和可燃气体)为能源把金属毛坯加工成型或焊接在一起的加工工艺,钣金零件的拉深、胀形、卷边、翻口、冲孔、压梗、弯曲和校形等,都可用爆炸成型来完成。 超精密加工零件 超精密车削——可以加工各种回转表面,如内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、沟槽、端面和成形面等。镜面磨削——能达到最小表面粗糙度的磨削方法,主要用于加工精密轧辊、精密线纹尺等需要特别光洁的精密零件的外圆或平面。珩磨——珩磨主要用于加工孔径为5~500毫米或更大的各种圆柱孔,如缸筒、阀孔、连杆孔和箱体孔等,孔深与孔径之比可达10,甚至更大。研磨——研磨可用于加工金属和非金属材料的多种表面,如平面、圆柱面、圆锥面、螺纹、齿面、球面等。 单点金刚石切削微纳米技术领域:机械化学抛光——主要是将化学和机械的作用结合起来,将硅片表面进行抛光。 现代加工技术 铸造:将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件(零件或毛坯)的工艺过程。现代机械制造工业的基础工艺。铸造生产的毛坯成本低廉,对于形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件,更能显示出它的经济性;同时它的适应性较广,且具有较好的综合机械性能。但铸造生产所需的材料(如金属、木材、燃料、造型材料等)和设备(如冶金炉、混砂机、造型机、造芯机、落砂机、抛丸机等)较多,且会产生粉尘、有害气体和噪声而污染环境。 当前世界上工业发达国家铸造技术的发展归纳起来大致有四个目标,即: ①保护环境,减少以至消除污染; ②提高铸件质量和可靠性,生产优质近终形铸件; ③降低生产成本; ④缩短交货期。 常见的铸造设备:1.型砂粘结剂(molding sand binder)[造型材料]将松散的铸造砂粘结在一起使之成为型砂或芯砂的造型材料。 2.再生砂(reclaimed sand)[造型材料]铸造生产中经过处理基本上恢复了使用性能可以回

先进制造技术论文

题目:人工智能先进制造技术论文 学院:机械工程 专业:机械设计制造及其自动化班级: 122 学号: 1208030366 学生姓名:杨瑞 指导教师:贺福强 2015 年 12 月 26 日

目录 一、概述 二、人工智能技术的国内外发展现状与趋势 三、人工智能技术的主要研究内容与核心技术难题 四、人工智能技术的评价与认识 五、结论 六、参考文献

概述 先进制造技术(advanced manufacturing technique,缩写AMT,具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。而先进制造技术主要包括以下三个技术群: (1)主体技术群:是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。 (2)支撑技术群:a.信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。b.标准和框架:数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。c.机床和工具技术。d.传感器和控制技术:单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划。e.其它; (3)制造技术基础设施.要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育等。 先进制造技术是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 先进制造技术是当今国际间科技竞争的焦点,随着社会的发展,市场需求的个性化与多元化,人们对产品的要求也日益多元化,市场竞争日趋激烈,企业要在日趋激烈的市场竞争中生存发展,就必须采用先进的制造技术。

光刻技术新进展

光刻技术新进展 刘泽文李志坚 一、引言 目前,集成电路已经从60年代的每个芯片上仅几十个器件发展到现在的每个芯片上可包含约10亿个器件,其增长过程遵从一个我们称之为摩尔定律的规律,即集成度每3年提高4倍。这一增长速度不仅导致了半导体市场在过去30年中以平均每年约15%的速度增长,而且对现代经济、国防和社会也产生了巨大的影响。集成电路之所以能飞速发展,光刻技术的支持起到了极为关键的作用。因为它直接决定了单个器件的物理尺寸。每个新一代集成电路的出现,总是以光刻所获得的线宽为主要技术标志。光刻技术的不断发展从三个方面为集成电路技术的进步提供了保证:其一是大面积均匀曝光,在同一块硅片上同时作出大量器件和芯片,保证了批量化的生产水平;其二是图形线宽不断缩小,使用权集成度不断提高,生产成本持续下降;其三,由于线宽的缩小,器件的运行速度越来越快,使用权集成电路的性能不断提高。随着集成度的提高,光刻技术所面临的困难也越来越多。 二、当前光刻技术的主要研究领域及进展 1999年初,0.18微米工艺的深紫外线(DUV)光刻机已相继投放市场,用于 1G位DRAM生产。根据当前的技术发展情况,光学光刻用于2003年前后的0.13微米将没有问题。而在2006年用到的0.1微米特征线宽则有可能是光学光刻的一个技术极限,被称为0.1微米难关。如何在光源、材料、物理方法等方面取得突破,攻克这一难关并为0.07,0.05微米工艺开辟道路是光刻技术和相应基础研究领域的共同课题。

在0.1微米之后用于替代光学光刻的所谓下一代光刻技术(NGL)主要有极紫外、X射线、电子束的离子束光刻。由于光学光刻的不断突破,它们一直处于"候选者"的地位,并形成竞争态势。这些技术能否在生产中取得应用,取决于它们的技术成熟程度、设备成本、生产效率等。下面我们就各种光刻技术进展情况作进一步介绍。 1.光学光刻 光学光刻是通过光学系统以投影方法将掩模上的大规模集成电路器件的结 构图形"刻"在涂有光刻胶的硅片上,限制光刻所能获得的最小特征尺寸直接与光刻系统所能获得的分辨率直接相关,而减小光源的波长是提高分辨率的最有效途径。因此,开发新型短波长光源光刻机一直是国际上的研究热点。目前,商品化光刻机的光源波长已经从过去的汞灯光源紫外光波段进入到深紫外波段(DUV),如用于0.25微米技术的KrF准分子激光(波长为248纳米)和用于0.18微米技术的ArF准分子激光(波长为193纳米)。 除此之外,利用光的干涉特性,采用各种波前技术优化工艺参数也是提高光刻分辨率的重要手段。这些技术是运用电磁理论结合光刻实际对曝光成像进行深入的分析所取得的突破。其中有移相掩膜、离轴照明技术、邻近效应校正等。运用这些技术,可在目前的技术水平上获得更高分辨率的光刻图形。如1999年初Canon公司推出的FPA-1000ASI扫描步进机,该机的光源为193纳米ArF,通过采用波前技术,可在300毫米硅片上实现0.13微米光刻线宽。 光刻技术包括光刻机、掩模、光刻胶等一系列技术,涉及光、机、电、物理、化学、材料等多个研究领域。目前科学家正在探索更短波长的F2激光(波长为157纳米)光刻技术。由于大量的光吸收,获得用于光刻系统的新型光学及掩模衬底材料是该波段技术的主要困 难。

《现代制造技术》复习提纲及大概内容

第1章绪论 1.制造及制造技术的概念。P1 制造是制造企业中所涉及产品设计,物料选择,生产计划,生产.质量保证,经营管理市场销售和服务等一系列相关活动和工作的总称 制造技术是与制造业和制造系统相关的一系列技术的总和。 2.现代制造技术5大技术群。P4 ①系统总体技术群②设计制造一体化技术群 ③制造工艺与装备技术群 ④管理技术群 ⑤支撑技术群 3.现代制造技术的分类:5大类型。P5 ①现代设计技术 ②现代加工技术 ③自动化技术 ④制造管理技术 ⑤先进制造技术 4.现代制造技术的特点及发展趋势。P6 特点:研究围更加广泛,制造过程呈多学科,多技术交叉及系统优化集成的发展态势,先进的加工工艺与技术,单一目标转变成多元目标,强调优化系统TQCSE等要素,以满足市场竞争要求,向着以信息流,物质流及能源流为要素的现代制造观转变,提高

先进的管理技术 ①趋势:现代设计技术不断现代化 ②现代加工技术不断发展 ③柔性化程度不断提高 ④集成化成为现代制造系统的重要特征 ⑤现代制造管理模式发生重大变化 ⑥绿色制造成为未来制造业的必然选择 ⑦基于泛在信息的智能制造前景广阔 第2章现代设计技术 1.现代设计技术的概念。P10 现代设计技术是根据产品功能要求市场竞争要素如质量,成本,服务,环保等方面的要求,综合运用现代科学技术,通过设计开发人员科学,规以及创造性的工作,产生载有相应的文字数据,图形等信息的技术文件,制定用于产品制造的设计方案。 2.现代设计技术的方法。P11 ①优化设计方法 ②有限分析方法 ③计算机辅助设计 ④面向产品全生命周期的设计 ⑤网络化异地设计 ⑥反求工程 ⑦绿色设计

先进制造技术课程教学大纲

《先进制造技术》课程教学大纲 一、课程简介 课程名称:先进制造技术 英文名称:Advanced Manufacturing Technology 课程代码:0110993 课程类别:专业课 学分:2 总学时数:32 先修课程:机械基础,机械制造技术,机械CAD/CAM 课程概要: 先进制造技术课程是工科院校机械相关专业的一门重要的专业课。课程主要介绍先进制造技术的内涵、体系结构及发展趋势,以及现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术以及先进制造生产模式,全面介绍了先进制造技术的基本内容和最新技术。 二、教学目的及要求 先进制造技术是学生掌握和了解现代制造技术的发展情况和技术前沿,是机械各专业教学计划中的主干课程。先进制造技术已经成为各国经济发展和满足人民日益增长需要的主要技术支撑,成为高新技术发展的关键技术,通过本课程学习,使学生全面了解制造技术的现状与发展趋势,掌握先进制造技术方法,先进制造工艺,更新制造技术理念。本门课程涉及到计算机技术、自动控制技术、人工智能技术、生物工程技术和现代检测技术等多学科内容。 本课程的主要任务是培养学生: 掌握目前制造业中先进的制造技术和制造工艺; 2.了解国内外先进制造技术的发展趋势; 3.了解先进制造技术的应用情况和场合; 4.了解先进制造技术对推动制造技术发展的重要性; 三、教学内容及学时分配 第一章先进制造技术概论(4学时) 1 制造与制造技术 2 先进制造技术的提出 3 先进制造技术的体系结构和分类 4 先进制造技术的发展趋势

重点掌握:介绍先进制造技术的由来、概念、特点、现状和发展前景 一般掌握:十大先进制造技术简介及其基本发展理念 了解:与课程相关的一些基本概念 第二章先进设计技术(6学时) 1 先进设计技术概述 2 计算机辅助设计技术 3 计算机辅助工艺规程设计 4 模块化设计 5 逆向工程 6 其他先进设计方法 重点掌握:先进设计技术概述、计算机辅助设计技术、计算机辅助工艺规程设计、模块化设计。 一般掌握: 未来精密加工、微型设备制造和精品仪器设备的发展蓝图 了解:逆向工程,其他先进设计方法 第三章先进制造工艺(6学时) 1 先进制造工艺的发展及其内容 2 超精密加工 3 微细/纳米加工技术 4 高速加工技术 5 现代特种加工技术 6 快速原型制造技术 7 绿色制造技术 重点掌握:现代制造业中最新工艺及其发展 一般掌握:世界快速制造的基本原理和方法 了解:市场发展规律和企业自身有效技术改造的方法,培养宏观驾驭能力 第四章制造自动化技术(4学时) 1 制造自动化技术概述 2 现代数控加工技术 3 工业机器人技术 4 柔性制造技术

光刻工艺简要流程介绍

光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上,为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3,耗费时间约占整个硅片工艺的40~60%。 光刻机是生产线上最贵的机台,5~15百万美元/台。主要是贵在成像系统(由15~20个直径为200~300mm的透镜组成)和定位系统(定位精度小于10nm)。其折旧速度非常快,大约3~9万人民币/天,所以也称之为印钞机。光刻部分的主要机台包括两部分:轨道机(Tracker),用于涂胶显影;扫描曝光机(Scanning)光刻工艺的要求:光刻工具具有高的分辨率;光刻胶具有高的光学敏感性;准确地对准;大尺寸硅片的制造;低的缺陷密度。 光刻工艺过程 一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。 1、硅片清洗烘干(Cleaning and Pre-Baking) 方法:湿法清洗+去离子水冲洗+脱水烘焙(热板150~2500C,1~2分钟,氮 气保护) 目的:a、除去表面的污染物(颗粒、有机物、工艺残余、可动离子);b、除去水蒸气,是基底表面由亲水性变为憎水性,增强表面的黏附性(对光刻胶或者是 HMDS-〉六甲基二硅胺烷)。 2、涂底(Priming) 方法:a、气相成底膜的热板涂底。HMDS蒸汽淀积,200~2500C,30秒钟;优点:涂底均匀、避免颗粒污染;b、旋转涂底。缺点:颗粒污染、涂底不均匀、HMDS 用量大。

目的:使表面具有疏水性,增强基底表面与光刻胶的黏附性。 3、旋转涂胶(Spin-on PR Coating) 方法:a、静态涂胶(Static)。硅片静止时,滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂(原光刻胶的溶剂约占65~85%,旋涂后约占10~20%); b、动态(Dynamic)。低速旋转(500rpm_rotation per minute)、滴胶、加速 旋转(3000rpm)、甩胶、挥发溶剂。 决定光刻胶涂胶厚度的关键参数:光刻胶的黏度(Viscosity),黏度越低,光刻胶的厚度越薄;旋转速度,速度越快,厚度越薄; 影响光刻胶厚度均运性的参数:旋转加速度,加速越快越均匀;与旋转加速的时 间点有关。 一般旋涂光刻胶的厚度与曝光的光源波长有关(因为不同级别的曝光波长对应不 同的光刻胶种类和分辨率): I-line最厚,约0.7~3μm;KrF的厚度约0.4~0.9μm;ArF的厚度约0.2~ 0.5μm。 4、软烘(Soft Baking) 方法:真空热板,85~120℃,30~60秒; 目的:除去溶剂(4~7%);增强黏附性;释放光刻胶膜内的应力;防止光刻胶 玷污设备; 边缘光刻胶的去除(EBR,Edge Bead Removal)。光刻胶涂覆后,在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积。边缘的光刻胶一般涂布不均匀,不能得到很好的图形,而且容易发生剥离(Peeling)而影响其它部分的图形。所以需要去除。

传统制造技术与先进制造技术

传统制造技术与先进制造技术 摘要:机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。本文对机械制造技术在世界历史上的发展作了简要陈述,对传统及先进机械制造技术的现状及技术特点进行概括介绍,并简述了未来机械制造技术的发展方向。 关键词:机械制造简史传统及先进机械制造技术特点发展趋势 Traditional and advanced manufacturing technology (School of mechanical engineering changzhou institute of technology jiangsu:213002 zhang min) Abstract:The mechanical manufacturing technology is not only the standard of the level of a national science and technology development ,but also the focus of competition between international science and technology. In this paper,it makes a brief statement about the mechanical manufacturing technology in the development of world historyand the traditional and advanced mechanical manufacturing technology of the present situation and features .In the end, it introduces the mechanical manufacturing technology of the future development direction. Keywords: brief machinery manufacturing history traditional and advanced mechanical manufacturing technology development trend 1.制造从人类的诞生就开始了。石器时代,使用减量法,把石块的多余部分敲打掉,制造了石斧、石刀。发展到原始社会,利用等量法制造土陶制品。原始社会后期和封建社会初期,冶金技术(metallurgy technology)的发展,使用增量法制造大量的金属制品。 2.而到了工业化时期,以英国人瓦特的蒸汽机(steam engine)为标志,解决了动力问题,推动制造业从手工制造发展为机械制造。无疑现在的机械工业是每个国家工业体系的核心,在发展国民经济中占主导地位。而在当时,制造方法的极大发展表现在各种加工、切削技术及零件的制造向更精、更细、更专业化、更大批量的方向发展。 3.到了80年代,随着世界经济和人们生活水平的提高,市场环境发生了巨大的变化。一方面,表现为消费者需求日趋主体化、个性化和多样化;另一方面则是市场竞争日趋全球化和激烈化。这一时期内,基于先进计算机技术和自动化

先进制造技术特点及发展趋势

先进制造技术特点及发展趋势 【摘 要】本文介绍了先进制造技术发展的概况特点,阐述了先进制造技术的发展趋势,系统的分析了先进制造技术发展的内容、方法、特点以及方向。只有先进制造技术具有世界先进水平,生产产品才能具有全球竞争性。 【关键词】先进制造技术;特点;发展趋势 随着计算机技术、自动化控制技术和现代科学技术的高速发展及交叉融合,产生了要求高精度、高速度、多功能、复合型、安全环保、智能化的先进制造技术理念,与传统的机械制造技术相比,先进制造技术是综合了机械制造技术、计算机技术、电子技术、智能技术、网络技术等先进技术的总称。 一、先进制造技术的特点 1.先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,它的目的是提高制造业的综合经济效益和社会效益,是面向工业应用的技术。 2.先进制造技术强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流,是生产过程的系统工程。 3.80年代以来,随着全球市场竞争越来越激烈,先进制造技术要求具有世界先进水平,它的竞争已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的竞争,因此它是面向全球竞争的技术。 4.先进制造技术的最新发展阶段保持了过去制造技术的有效要素,同时吸收各种高新技术成果,渗透到产品生产的所有领域及其全部过程,从而形成了一个完整的技术群,具有面向21世纪新的技术领域。 二、先进制造技术发展方向 近年来,计算机技术、自动控制理论、数控技术、机器人、CAD/CAM技术、CIM技术以及网络通信技术等在内的信息自动化技术的迅猛发展,为先进制造技术的发展和应用提供了日益增多的高效能手段。 (一)工业应用的技术,机械、电子、信息、材料及能源技术成果,综合应用于制造过程。 1.数控技术(Numerical Control),简称数控(NC),是用数字量及字符作为加工的指令,实现自动控制的技术。目前数控一般采用通用或专用计算机实现数字程序控制,因此也称为计算机数控技术(Computer Numerical Control),简称CNC,数控技术在国外一般都称为CNC。数控技术的核心是数字控制技术,用计算机来对输入的指令进行存储、译码、计算、逻辑运算,并将处理的信息转换为相应的控制信号,控制运动精度较高的驱动元件,使之按编程人员设定的运动轨迹来高效加工,从而彻底克服了传统机械加工的缺点。 2.计算机辅助设计与制造(CAD/CAM),是计算机辅助设计(Computer Aided Design)简称CAD,与计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)简称CAM相结合而组成的系统,依托强大软件来完成产品设计中的建模、解算、分析、虚拟模拟、加工模拟、制图、数控编程、编制工艺文件等工作。 3.特种加工技术,传统机械切削加工的本质为:刀具材料比工件更硬,用机械能把工件上多余的材料切除,零件的形状由机床的成型运动产生。但是,随着生产发展和科学实验的需要,很多工业部门,要求尖端科学技术产品向高精度、高速度、耐高温、小型化和结构复杂化等方向发展。尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越来越高,工件材料越来越硬,加工表面越来越复杂,传统的加工方法已不能满足生产的需要,人们探索利用电、磁、声、光、化学等能量或将多种能量组合施加在工件的被加工部位,实现材料去除、变形、改变性能或被镀覆等非传统加工方法,这些方法统称为特种加工。 (二)制造业综合自动化,信息技术、自动化技术、现代企业管理技术的有机结合。 1.机器人技术,计算机控制的可再编程的多功能操作器,又称工业机器人。它能在三维空间内完成多种操作。机器人技术综合了计算机、控制论、机构学、信息、传感技术、人工智能和仿生学等多学科而形成的高新技术。 目前机器人大致分为两大种,工业机器人(或称机械手)是机器人的一种,它是由关节元件、末端执行器、机身和控制装置所组成,具有类似人的动作的功能;另一种由于安装有感觉元件和遥感元件,分析计算机及行走装置,具有感觉、触觉、分析、判断、决策和行走的功能而称为智能机器人。 2.成组技术,人们用大批量生产的组织形式以高效的生产设备、高效的工艺技术去制造单件小批的零件,降低生产成本,成组技术(Group Technology简称GT)就应运而生。成组技术就是应用相似性原理,在多品种产品的生产中将相似零件组织在一起进行生产,使组内零件近似为原来的单一品种的大批量,或者变单件、小批生产为批量生产,按照批量生产的生产组织、管理技术来进行生产。 3.柔性制造系统(FMS-Flexible Manufacturing System),是以计算机为控制中心实现自动完成工件的加工、装卸、运输、管理的系统。它具有在线编程、在线监测、修复、自动转换加工产品品种的功能。一个柔性制造系统概括为以下三部分组成,即:加工系统、物料储运系统和计算机控制的信息流系统。 柔性制造系统具有:高柔性,在线编程使计算机响应进行控制高自动化设备工作;高效率,合理控制设备的切削用量实现高效加工,减小辅助时间和准备、终结时间;高度自动化,工件的加工、装配、检验、搬运、仓库存取完全由自动化程度高的设备来完成;柔性化生产大大减少操作人员、机床数目,提高机床利用率,缩短生产周期、降低产品成本、降低库存、减少流动资金、缩短资金流动周期,因此可取得较高的综合经济效益。 三、系统管理技术,制造业综合自动化、过程工业综合 自动化、系统技术等综合应用于制造全过程,实现优 质、高效、低耗、清洁、灵活生产,获得理想技术经济效果 1.并行工程(Concurrent Engineering),简称(CE)是对产品及其设计过程和制造过程进行并行、集成设计的一种系统化工作模式,这种模式使产品开发人员从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的全生产周期中的所有因素,包括加工的质量、成本、进度和产品的技术性能及使用性能需求等,减少加工制造中可能出现的问题,加速产品开发过程,缩短开发周期。并行工程的最大特点是利用计算机的仿真技术,用上、下游共同决策方式,在计算机上进行产品整个生命周期各个阶段的设计。 2.虚拟制造(Virtual Manufacturing),简称(VM)利用计算机技术、建模技术、信息处理技术、仿真技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真模拟,以发现设计或制造中出现的问题,在产品实际生产前就改进完成,省略了产品的开发研制阶段,达到降低设计和生产成本,缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 王群 营口职业技术学院 辽宁营口 115000 (>>下转第307页)

现代制造技术

现代制造技术复习资料 一、填空题 1.现代制造技术,其内涵就是“_________+_________+管理科学”而形成的制造技术。 2.CIMS的含义是___________,___________含义是柔性制造系统。 3.切削液主要有___________作用、___________作用、排屑作用。 4.数控机床按伺服系统的类型分为__________,__________,__________。 5.数控机床主要有__________、__________、__________、测量反馈装置、控制介质五部 分组成。 6.机械手按驱动方式可分为__________、__________、气动式和机械式机械手。 7.三维几何建模的方式有线框模型、__________、__________。 8.柔性制造系统主要有__________、__________、计算机控制与管理系统。 9.广义的产品质量概念,除了包括狭义的产品本身质量概念外,还涵盖了__________,服 务质量,工作质量。 10.MRP基本原理是将企业产品中的各种物料分为独立物料和__________。 二、概念解释 1、柔性: 2、高速加工: 3、加工中心: 4、三坐标测量仪: 5、并行设计: 三、简答题 1.列举快速原型制造技术的主要五种方法。 2.简述FMS的组成及其功能。 3.激光加工的装置由哪些部分组成?激光有哪些作用? 4.机床夹具按其使用范围主要可分为哪几种? 5.APT语言的源程序有哪几种类型的语句组成? 四、分析理解 1、超声波加工 (1)将下超声加工原理图中的各部分(1~7)写出答案。

我国先进制造技术发展概述

我国先进制造技术发展概述 摘要:简要介绍了先进制造技术的结构体系、分类、特点,以及我国先进制造技术的概况,详细阐述了先进制造技术的发展趋势,指出了我国先进制造技术与先进国家相比所存在的差距,并提出了相应的解决措施。 关键词:先进制造技术;发展趋势;概述 Abstract:Briefly introduced the structure system,the classification, and the characteristic of Advanced Manufacturing Technology and the survey of our country,elaborated the trend of development in detail.And pointed out the disparity between our country and the advanced countries,and proposed the corresponding solution measure. Key words:Advanced manufacturing technology;Trend of development;Survey; 1.引言 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其创造了国民生产总值1/3,工业生产总值的4/5,提供了国家财政收入的1/3。由此可见,制造技术的水平将对一个国家的经济实力和科技发展的水平产生重要的影响。制造技术尤其是先进制造技术将主宰一个国家的命运,因而,各国政府都非常重视先进制造技术的研究和发展。先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竟争能力的制造技术的总称。先进制造技术源于20世纪80年代的美国,是为提高制造业的竞争力和促进国家经济增长而提出。同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,推动了制造技术的飞跃发展,逐步形成了先进制造技术的概念。近年来,随着科学技术的不断发展和学科间的相互融合,先进制造技术迅速发展,不断涌现出新技术、新概念。例如:成组技术(GT)、精益生产(LP)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、快速成型技术(RPM)、虚拟制造技术(VMT)等。先进制造技术是发展国民经济的重要基础技术之一,对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。尤其在经济全球化条件下,随着国际分工的深化,出现国际产业大转移、制造业布局大调整的趋势。其中广泛采用先进制造技术和先进制造模式,是当今国际制造业发展的突出现象。以制造业快速发展为标志的工业化阶段,是经济发展的必经阶段。把握先进制造业的发展趋势,借鉴有益的国际经验对于我国实施“十二五”发展战略,推动制造业转型升级,具有重要的现实意义。 2.先进制造技术概述 2.1先进制造技术的体系结构及分类 先进制造技术是系统的工程技术,可以划分为三个层次和四个大类。 三个层次:一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。这一层次的技术是先进制造技术的核心,主要由生产中大量采用的铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而成。二是新型的制造单元技术。这是制造技术与高技术结合而成的崭新制造技术。如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、清洁生产技术等。三是先进制造的集成技术。这是运用信息技术和系统管理技术,对上述两个层次进行技术集成的结果,系统驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流。如成组技术(CT)、系统集成技术(SIT)、独立制造岛(AMI)、计算机集成制造系统(CIMS)等。 四个大类:一是现代设计技术,是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。它是门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术等;二是先进制造

光刻胶简介

光刻胶简介 又称光致抗蚀剂,由感光树脂、增感剂(见光谱增感染料)和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后,在曝光区能很快地发生光固化反应,使得这种材料的物理性能,特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理,溶去可溶性部分,得到所需图像(见图光致抗蚀剂成像制版过程)。 光刻胶的技术复杂,品种较多。根据其化学反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能,将光刻胶作涂层,就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构,光刻胶可以分为三种类型。 ①光聚合型 采用烯类单体,在光作用下生成自由基,自由基再进一步引发单体聚合,最后生成聚合物,具有形成正像的特点。 ②光分解型 采用含有叠氮醌类化合物的材料,经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性,可以制成正性胶. ③光交联型 采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料,在光的作用下,其分子中的双键被打开,并使链与链之间发生交联,形成一种不溶性的网状结构,而起到抗蚀作用,这是一种典型的负性光刻胶。柯达公司的产品KPR胶即属此类。 光刻胶的化学性质 a、传统光刻胶:正胶和负胶。 光刻胶的组成:树脂(resin/polymer),光刻胶中不同材料的粘合剂,给与光刻胶的机械与化学性质(如粘附性、胶膜厚度、热稳定性等);感光剂,感光剂对光能发生光化学反应;溶剂(Solvent),保持光刻胶的液体状态,使之具有良好的流动性;添加剂(Additive),用以改变光刻胶的某些特性,如改善光刻胶发生反射而添加染色剂等。 负性光刻胶。树脂是聚异戊二烯,一种天然的橡胶;溶剂是二甲苯;感光剂是一种经过曝光后释放出氮气的光敏剂,产生的自由基在橡胶分子间形成交联。从而变得

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