微小型无人系统技术

课程报告

课程名称：无人作战

论文题目：微小型无人系统技术的

发展现状及其重要意义

学生姓名：潘子龙

学生学号： 14070049

院系队别：七院五队

2015年5月20日

微小型无人系统技术的

发展现状及其重要意义

摘要

本文从微小型无人系统的内涵出发，阐述了包括微小型飞行器、微小型机器人、微小型水下无人航行器和微小型航天器等微小型无人系统的国内外发展现状，着重介绍了发展微小型无人系统的战略地位、重要意义及微小型无人系统的重要作用。

关键词：微小型；无人系统

一、微小型无人系统发展背景

国际上产业与军事部分的科学家、战略思想家和未来学家们以为：“五种经常重叠的技术最有可能在今后15～20年使军队发生革命性的变化。这五种技术为：机器人技术、先进的动力与推进技术、微型化技术、移动和自适应数字网络、飞速发展的生物科学。”

微小型无人系统就是二十世纪九十年代由美国等国家开始发展的融合了上述

技术的新概念武器，它不但在基础理论、设计、制造与试验技术等方面是革命性创新，而且将对二十一世纪的战争模式带来革命性的影响。

二、微小型无人系统的研究重点

微小型无人系统技术的内涵是：根据无人系统的特殊功能和特性，应用微机电系统（MEMS）、机器人、传感器、控制等先进技术，综合集成为微小型无人系统的光机电一体化技术。目前研究的重点是：微型飞行器、微小型机器人、微小型水下无人航行器和微小型航天器等。下面将详细介绍国内外的研究进展。

1、微型飞行器技术

微型飞行器(MA V)的概念是由美国于二十世纪九十年代最先提出的，并进行了可行性论证，要求微型飞行器最大尺寸为15cm，重量在百克以下，航程大于10km，最高时速达80km/h，最高飞行高度可达150m。同时还应有导航及通讯能力，可用手掷、炮射或飞机部署，具有侦察成像、电磁干扰等作战效能，一次性使用的微型飞行器的价格计划在1000美元以下。

目前美国国防高级研究计划局DARPA有十余项微型飞行器研究计划正在进行，包括固定翼、旋翼和扑翼式微型飞行器，图1所示就是其中几种较典型的微型飞行器。

图1 微型飞行器

例如在阿富汗战场上，美军已开始使用一种名为“微星”的微型飞行器进行情报收集，海军陆战队士兵可以通过便携式电脑操纵“微星”，可侦察前方5km的情况。

如图2所示，“仿昆虫机器人”是微型飞行器的一个新概念，在九十年代初被提出。

2021新版机械制造技术发展趋势探讨

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021新版机械制造技术发展趋势探讨 Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

2021新版机械制造技术发展趋势探讨随着社会经济水平的不断提高，我国的工业也取得了极大的发展，人们对机械制造技术也提出了更高的要求。因此，先进机械制造技术的广泛发展及运用已成为大势所趋。本文通过分析我国机械制造技术的发展现状及其特点，对机械制造技术的发展趋势进行有效的研究和探讨。对产品的设计、加工生产、出售使用、维修等一系列过程进行研究的学科即为机械制造技术。机械制造技术是一项包含能量流、物质流、信息流的系统性工程，它的目的是为提高产品的质量，加强企业的市场竞争力。随着人民群众的生活水平不断提高，对各项产品的要求也日益上升，产品不但要满足物美价廉，便于使用的基本要求，还需具备品种的多样化、销售服务优质化等特点。为了满足现代市场的需求，先进机械制造技术的使用显得尤为重要。机械制造技术的发展现状

机械制造业的发展一直受到人们的广泛关注。目前，在我国工业中，机械制造业已成为最大产业之一。机械制造业不但已具备一定的技术基础及规模，其开发创新能力也获得了明显的提高。虽然我国在机械制造业取得了不错的成绩，但与其他发达国家相比，在设计、生产工艺及自动化技术等方面，还存在着不足之处。准则与所需数据更新慢，设计仍采用图纸的落后方法，新的设计技术使用率偏低等问题常出现在制造设计方面；在生产工艺方面，我国对诸如高精度加工、激光加工、纳米加工、复合加工等新型加工技术的使用还不成熟；对于自动化技术，我国对柔性制造系统、计算机集成制造系统、柔性制造单元的使用比较缺乏，还正处于刚性及单机的自动化阶段，也还未完全实现知识智能化以及柔性自动化。机械制造技术的特点先进性、市场性、全球性及系统性为机械制造技术的主要特点。先进的制造技术在保持传统有效条件因素的基础上，还不断将新的技术运用到产品生产的各个过程。产品的市场调研、工艺设计、加

国内外机械制造技术的发展现状及趋势

国内外机械制造技术的发展现状及趋势学院：材料学院姓名：*** 学号：00000000 摘要：机械制造业已经熔入电子学、信息科学、材料学、生物学、管理科学等最新科学成就，现代制造技术的发展趋势有三个方面：高精度、高效自动化和特种加工。关键词：现代机械制造技术现代制造技术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果，是一个集机械，电子、信息、材料、能源与管理技术于一体的新型交叉学科，它使制造技术的内涵和水平发生了质的变化。因此，凡是那些能够融合当代科技进步的最新成果，最能发挥人和设备的潜力，最能体现现代制造水平并取得理想技术经济效果的制造技术均称为现代制造技术，它给传统的机械制造业带来了勃勃生机。一国外现代机械制造技术的现状在产品设计方面，普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术；在加工技术方面，巳实现了底层(车间层)的自动化，包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等．近10余年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。 1.1 计算机集成制造系统(CIMS) 它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，通过计算机及其软件，将制造厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来，是适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。首先在功能上，它包含了一个工厂的全部生产经营活动，即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动．因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多，是一个复杂的大系统，是工厂自动化的发展方向。其次，在集成上，它涉及的自动化不是工厂各个环节自动化的简单叠加，而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成，即信息集成和功能集成。计算机集成制造系统的核心技术是CAD/cAM技术。 1.2 智能制造系统(IMS) 是指将专家系统、模糊逻辑、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中，以解决复杂的决策问题，提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺，学习工程技术人员的实践经验和知识，并用于解决生产中的实际问题，从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来，在实际的生产中长期发挥作用。智能制造系统的核心技术是人工智能。

微机电系统课程

1、何谓MEMS，Sensors，Actuators，Transducers. MEMS通常指的是特征尺度大于1μm、小于1mm，结合了电子和机械部件，并用IC 集成工艺加工的装置。它是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，并集约了当今科学技术的许多新兴成果。 Sensors是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 Actuators是自动化技术工具中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。执行器也是控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表，由执行机构和调节机构组成。 Transducers是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）是一种先进的制造技术平台。微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。执行器是自动控制系统中的执行机构和控制阀组合体。它在自动控制系统中的作用是接受来自调节器发出的信号，以其在工艺管路的位置和特性，调节工艺介质的流量，从而将被控数控制在生产过程所要求的范围内。转换器（converter）是指将一种信号转换成另一种信号的装置。信号是信息存在的形式或载体。在自动化仪表设备和自动控制系统中，常将一种信号转换成另一种与标准量或参考量比较后的信号，以便将两类仪表联接起来，因此，转换器常常是两个仪表（或装置）间的中间环节。详细介绍：一、（micro-electromechanicalsystem—MEMS）微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感器、作动器（执行器）和微能源三大部分组成。微机电系统涉及物理学、化学、光学、医学、电子工程、材料工程、机械工程、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术，为系统生物技术的合成生物学与微流控技术等领域开拓了广阔的用途。微机电系统在国民经济和军事系统方面将有着广泛的应用前景。主要民用领域是医学、电子和航空航天系统。美国已研制成功用于汽车防撞和节油的微机电系统加速度表和传感器，可提高汽车的安全性，节油10%。仅此一项美国国防部系统每年就可节约几十亿美元的汽油费。微机电系统在航空航天系统的应用可大大节省费用，提高系统的灵活性，并将导致航空航天系统的变革。

机械制造技术的特点及发展趋势

摘要人类社会的发展是一个不断制造的过程，制造是人类社会发展的基础。而机械制造业是国民经济的发展的基础，机械装备的性能和质量对国民经济各部分生产技术的进步和经济效益的提高有着举足轻重的影响。现如今，机械工业的技术水平已经成为衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。现在机械制造业已经从传统意义上的制造业向着集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等各类学科为一体的新兴工业的综合体。近年来，机械制造工业企业的自主开发创新能力有所提高，使整个机械行业的水平有了明显的进步。这次论文通过阅读大量的文献资料，对机械行业的发展有了更深刻的认识。并且对现代机械制造技术的特点进行了总结，对未来机械工业的发展趋势进行了展望。本文详细论述了机械制造业的特点及发展趋势,包括机械知道业的先进性、实用性及前沿性。机械制造业的发展趋势是朝着全球化、网络信息化、虚拟化、自动化及绿色化的方向发展的。本文还对中国机械制造业的不足进行了分析,并给出一些可行性的科学建议,主要集中在机械制造业的管理方面。关键词:机械制造工业特点问题技术发展趋势

ABSTRACT Development of human society is a continuous manufacturing process, manufacturing is the foundation for the development of human society. The machinery manufacturing industry is the basis for the development of national economy, performance and quality of machinery and equipment has a significant impact to the national economy and technological improvement. Today, the technological level of machinery industry has become a measure of a country's technological level and economic strength of the important symbols. Now machinery manufacturing has moved from traditional manufacturing to the set of mechanical, electronic, optical, information science, materials science, biological science, laser science, management science and other disciplines as one of the emerging complex industrial. In recent years, machine-building industry's independent innovation ability of enterprises has increased, the level of the whole machinery industry has significant progress. By reading the paper have a more profound understanding. And summarized the characteristics of modern machinery manufacturing technology and discussed the future development trend of the machinery industry This paper discusses the mechanical characteristics and development trends in the manufacturing sector, including mechanical usement, the industry advanced, practical and cutting edge. Machinery manufacturing is towards globalization, information network, virtualization, automation and green in the direction of development. This article also analyzed China's machinery manufacturing industry, and give some scientific advice, mainly in machinery manufacturing management. Key word：machinery technical characteristics of machinery manufacturing industry trends

LED显示屏分类及简单封装技术要求

LED显示屏分类及简单封装技术要求近几年随着北京奥运会、上海世博会、广州亚运会的举办，led显示屏的身影随处可见。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。 LED受到广泛重视并得到迅速发展，与它本身所具有的优点密不可分。这些优点概括起来是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。LED的发展前景极为广阔，目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性，可靠性、全色化方向发展。一、LED显示屏的种类 1、根据颜色分类单基色显示屏：单红或单绿;双色显示屏：红和绿双基色，256级灰度、可以显示65536种颜色;全彩显示屏：红、绿、蓝三基色，256级灰度的全彩色显示屏可以显示1600多万种色。 2、根据组成像素单元分类图文显示屏：显示像素为点阵模块，适于播放文字、图像信息; 视频显示屏：分室内全彩显示屏和户外全彩；像素由许多贴片/直插发光二极管组成，可以显示视频、动画等各种视频文件。 3、根据使用位置分类户内显示屏：发光点小，像素间距密集，适合近距离观看; 半户外显示屏：介于户内和户外之间，不防雨水，适合在门楣作信息引导等用; 户外显示屏：发光点大，像素间距大，亮度高，可在阳光下工作，具有防风、防雨、防水功能，适合远距离观看。 4、按驱动方式有静态、横向滚动、垂直滚动和翻页显示等。二、显示屏用LED种类及优缺点根据显示屏的分类，所使用的像素LED也可以分为以下几种： 1、点阵模块优点：成本低、加工工艺成熟、品质稳定;缺点：亮度、颜色一致性不好控制，容易出现马赛格现象; 2、直插灯优点：色彩一致性比较好控制，像素间距大小可以根据需要自由调整组合;缺点：红绿蓝混色效果不佳，角度不大，不好控制角度的一致性，加工上容易出现高低不平、上下左右容易错位; 3、贴片优点：显示色彩、混色效果、角度一致性等都是最好的;缺点：包装、加工等成本高; 三、显示屏用LED封装技术要求不同应用位置将使用不同规格的显示屏，不同的显示屏又需要不同技术要求的LED器件，那么显示屏用LED到底有哪些技术要求呢，下面按照不同的分类逐一说明： 1、户内显示屏用贴片LED。户内显示屏用的贴片LED又分为“三并一”和“三合一”，其中前者多用于比较低成本，显示要求不高的领域，目前已经给逐渐淘汰；后者目前已经是主流产品,显示效果较佳，成本也相对较高，下面主要就“三合一”做一些说明; 1、亮度：(单位;mcd ) 首先要考虑的是产品亮度的合适比例配搭，目前大多数全彩显示屏的红绿蓝亮度配搭都是按照3:6:1(就是一个像素里

中国现代机械制造技术的现状及未来发展趋势

现代机械制造技术的现状及趋势现代制造技术的涵义相当广泛．一般认为，现代制造技术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果，是一个集机械，电子、信息、材料、能源与管理技术于一体的新型交叉学科，它使制造技术的内涵和水平发生了质的变化。因此，凡是那些能够融合当代科技进步的最新成果，最能发挥人和设备的潜力，最能体现现代制造水平并取得理想技术经济效果的制造技术均称为现代制造技术，它给传统的机械制造业带来了勃勃生机。 1 现代机械制造技术的现状 1.1 国外情况在产品设计方面，普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术；在加工技术方面，巳实现了底层(车间层)的自动化，包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等．近10余年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。 1.1.1 计算机集成制造系统(CIMS)

它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，通过计算机及其软件，将制造厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来，是适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。首先在功能上，它包含了一个工厂的全部生产经营活动，即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动．因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多，是一个复杂的大系统，是工厂自动化的发展方向。其次，在集成上，它涉及的自动化不是工厂各个环节自动化的简单叠加，而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成，即信息集成和功能集成。计算机集成制造系统的核心技术是CAD/cAM技术。 1.1.2 智能制造系统(IMS) 是指将专家系统、模糊逻辑、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中，以解决复杂的决策问题，提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺，学习工程技术人员的实践经验和知识，并用于解决生产中的实际问题，从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来，在实际的生产中长期发挥作用。智能制造系统的核心技术是人工智能。 1.1.3 并行工程(CE)又称同步工程或同期工程，是针对传统的产品串行开发过程而提出的概念和方法．并行工程是集成地、并行

机械制造技术的现状及发展趋势

机械制造技术的现状及发展趋势摘要：随着全球制造业领域的不断进步，机械制造技术开启新局面，然而我国的机械制造技术与国外相比，仍存在不小的差距。本文就目前我国机械制造技术发展的情况及其特点展开讨论，并对未来的发展趋势加以分析，以为工业社会的发展方向提供参考。关键词：机械；制造；技术；发展引言机械制造技术是国民经济的重要支撑，也是提升国家在国际上的竞争力的重要指标。由于我国目前处于工业发展繁荣时期，对机械产品的需求在不断加大，然而制造技术的落后则限制了产品的输出。我们需意识到我国机械制造业的不足之处，并吸收国外先进制造技术，取长补短，提升我国机械制造水平，并掌握其发展趋势，尽快向国际制造技术水平靠拢，提高我国的综合国力，并拓展在国际市场上的应用。一、现阶段机械制造技术的发展现状我国的机械制造技术在近些年的发展势头良好，在各个行业的机械制造水平以及产品的最终质量都有显著的提高。但是，我国的机械制造技术的品牌意识却很差，没有自己独特的技术。随着信息技术的不断普及与发展，我国在机械制造中的信息化在不断的增强，部分的思想先进的企业在管理中也融入了信息化技术，并且取得了十分显著的效果。（1）与国际水平差距大。自我国实施改革开放以来，机械制造技术已经有了明显的发展在技术水平层面上也日臻完善整个机械制造业的生产水平与产品总量均有较大幅度的提升。但我国机械制造业的发展仍然面临着诸多问题与挑战。我国机械制造技术与国际先进水平相比仍有诸多不足之处我国拥有独立生产权限的品牌屈指可数。由此看来我国目前机械制造业的整体特征较为明显，即整体水平与先进国际技术水平之间差距过大但我国减小二者之间差距的速度在不断提升。我国机械制造业所涵盖的范围较为广阔，目前，涉及了电气设备、通讯设施、汽车制造、船舶等特别是汽车制造以及相关零配件的研发生产在百姓生活中较为常见。我国机械制造技术的发展速度不断提高并且相对较为稳定。在经受经济危机的打击之后，仍然保持着较为良好的发展势头。由此可见我国机械制造技术与国际先进水平之间确实存在着一定的差距但这一差距在不断发展完善中正在逐步缩减。与国际先进机械制造技术之间的差距，在一段时间内将持续存在，这就需要我国加大对机械制造技术的投入进一步缩小与国际先进水平之间的差距。相对于我国传统机械制造技术，国际先进技术存在着明显的优势，我国技术的不完善是制约机械制造业长足发展的一个重要因素。因此在未来发展阶段缩减与国际先进机械制造技术之间的差距是必须完成的任务。（2）缺乏机械制造研发型技术人才。专业技术型人才是推动机械制造先进技术发展不可或缺的因素。先进机械的操作需要专业技术人才进行把控而先进技术的研发，同样需要技术型人才来具体落实。我国在机械制造技术方面的发展长期受到人才因素的限制，大部分优秀技术型人才的流失，为我国机械制造业的发展带来了不利影响。另一方面月前相关工作人员无法很好地将国际先进技术理论吸收并运用到实际中也阻碍了我国机械制造技术的发展。相关专业化技术人员大量流失，为我国机械制造业发展带来了

微电子机械系统及其加工工艺简述

TECHNOLOGY AND MARKET Vol.18,No.5,2011 0引言微电子机械系统是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术，微电子机械系统采用传统的机械加工工艺、软X射线深层光刻电铸成型工艺和半导体硅微机加工工艺等来制作微尺度的机械、电子、流体、光学、生物及其它一些器件。制作微电子机械系统的主流技术是硅微机械加工工艺,它越来越多地用于微电子机械系统的加工中。 1微电子机械系统 1.1微电子机械系统的定义微电子机械系统是指采用微电子技术和微机械加工技术相结合的工艺技术,可以批量生产,它是集微型传感器、微型执行器、微型机构以及控制电路、接口、通讯和信号处理等于一体的微型系统或微型器件。微电子机械系统的研究不仅涉及系统和元件的材料、设计、控制、测试、能源、集成以及与外界的联接等许多方面,还涉及到了微电子学、微动力学、微机械学、微流体学、微摩擦学、微热力学、微光学、物理学、材料学、生物学、化学、信息与控制等多个学科领域,是一个综合性高新技术，因此我们说微电子机械系统开辟了一个新的技术领域。微电子机械系统利用半导体加工工艺来制作微尺度的机械、电子、流体、光学及其它一些器件,把精密机械、微电子、生化和信息处理等高新技术有机整合在一起,在单一或多个芯片上集成传感、信号处理、控制及驱动于一体。微电子机械系统中的机械不限于狭义的机械力学中的机械,包括热、力、光、声、磁乃至生物、化学等具有能量转化、传输等功能的效应。 1.2微电子机械系统的特点 1.2.1微型化和集成化微电子机械系统器件具有体积小、重量轻、耗能低、性能稳定、响应时间短,谐振频率高等特点,而且具有可以集成控制、感应和执行等多种功能。微电子机械系统把不同敏感方向、不同功能或致动方向的多个执行器或传感器集成为一个整体,形成微执行器阵列或微传感器阵列,甚至把多种功能的器件集成在一起,形成一个比较复杂的微系统。微执行器、微传感器和微电子器件的集成可制造出稳定性、可靠性都很高的微电子机械系统器件。 1.2.2以硅为主要材料因为硅的机械电气性能优良,硬度、强度和杨氏模量与铁相当,而且密度类似,其热传导效率接近钨和钼。 1.2.3多学科交叉微电子机械系统涉及面很广泛，包括机械、电子、材料制造、物理、信息与自动控制、生物和化学等多种学科,并综合了目前科学技术发展的许多尖端成果。 1.2.4可大批量生产用硅微加工工艺在一片硅片上即可同时制造出很多个微型电子机械装置或完整的微电子机械系统器件,不仅生产周期短而且成本低廉,性能一致性好,对环境的损害非常小等。3微电子机械系统的三种加工方法 3.1传统超精密加工方法传统的机械加工方法以日本为代表,超精密机械加工是日本研究微电子机械系统的重点。它主要是传统机械加工的微型化,这种加工方法就是用大机器来制造小机器,然后再利用小机器制造出微机器,这种加工方法加工出来的电子机械适用于在特殊场合的应用,例如微型工作台、微型机械手等。 3.2微机械加工方法LIGA 微机械加工方法LIGA以德国为代表,LIGA方法是指采用同步X射线深层光刻、注塑复制和微电铸制模等主要工艺步骤组成的一种综合性微机械加工技术。LIGA技术首先采用同步X射线光刻技术光刻出所要生产的图形,然后采用电铸的方法加工出与光刻图形相反的金属模具,最后采用微塑注来制备微机械结构。 3.3半导体硅微机械加工方法半导体硅微机械加工方法与传统微电子器件工艺兼容,这种加工方法以美国为代表。它利用集成电路工艺技术或化学腐蚀对硅基材料进行加工,加工成硅基微电子机械系统的器件,它可以实现微电子与微机械的系统集成,非常适合于批量生产,已经成为微电子机械系统的主流技术。当前硅基微加工技术可分为表面微加工技术和体微加工技术。表面微加工技术是在硅片正面上形成薄膜并按一定要求对薄膜进行加工形成微结构的技术,全部加工仅涉及到硅片正面的薄膜。用这种技术可以淀积氮化硅膜、二氧化硅膜和多晶硅膜。用溅射镀膜和蒸发镀膜可以制备钨、铝、镍、钛等金属膜。一般采用光刻技术对薄膜进行加工,如X射线光刻、紫外线光刻、离子束光刻和电子束光刻。将设计好的微机械结构图通过光刻的方式转移到硅片上,再用反应离子腐蚀、等离子体腐蚀等工艺对多氧化硅膜、晶硅膜以及各种金属膜进行腐蚀,以形成微机械结构。体微加工技术是对硅的衬底进行加工。一般采用各向异性化学腐蚀,由于某些腐蚀液在硅的各个晶向上的腐蚀速率不同，体微加工技术就是利用这一特性来制作不同的微机械零件或微机械结构。体微加工技术可以制作出几何尺寸较大，机械性能好的器件，但是其制作过程对材料比较两非，与集成电路的兼容性差、很难制造出精细灵活的悬挂系统。电化学腐蚀也是一种常用的加工技术,现已发展为电化学自停止腐蚀,它主要用于制备薄面均匀的硅膜。主要通过对硅的深腐蚀和硅片的整体键合来实现体微加工技术,这种技术能够将几何尺寸控制在微米级。 4结束语微电子机械系统将传感、处理与执行这些步骤融合在一起,使得人类的操作、加工能力扩展到了微米空间。微电子机械系统发展的目标是通过集成化、微型化来探索具有新功能、新原理的系统和元件,并不断地提高集成系统的性价比,把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使之成为一个真正的系统。微电子机械系统对未来的科学技术、生产生活方式和人类的生活质量都有着很重要的影响。微电子机械系统及其加工工艺简述薛小红 (齐齐哈尔职业学院，黑龙江齐齐哈尔150025) 摘要：微电子机械系统是一项建立在微纳米技术基础上的前沿技术，是对微纳米材料进行设计、加工、制造和控制的技术。硅微机械加工工艺是近年来随着集成电路工艺发展起来的微电子机械系统主流技术。介绍了微电子机械系统的特点，并讨论了微电子机械系统的三种加工方法。关键词：微电子机械系统；体微加工；表面微加工；LIGA doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2011.05.085 技术研发 120

微型机械加工技术发展现状及趋势分析

微型机械加工技术发展现状及趋势分析一、概念微型机械加工或称微型机电系统或微型系统是只可以批量制作的、集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、甚至外围接口、通讯电路和电源等于一体的微型器件或系统。其主要特点有：体积小（特征尺寸范围为：1μm-10mm）、重量轻、耗能低、性能稳定；有利于大批量生产，降低生产成本；惯性小、谐振频率高、响应时间短；集约高技术成果，附加值高。微型机械的目的不仅仅在于缩小尺寸和体积，其目标更在于通过微型化、集成化、来搜索新原理、新功能的元件和系统，开辟一个新技术领域，形成批量化产业。微型机械加工技术是指制作为机械装置的微细加工技术。微细加工的出现和发展早是与大规模集成电路密切相关的，集成电路要求在微小面积的半导体上能容纳更多的电子元件，以形成功能复杂而完善的电路。电路微细图案中的最小线条宽度是提高集成电路集成度的关键技术标志，微细加工对微电子工业而言就是一种加工尺度从微米到纳米量级的制造微小尺寸元器件或薄模图形的先进制造技术。目前微型加工技术主要有基于从半导体集成电路微细加工工艺中发展起来的硅平面加工和体加工工艺，上世纪八十年代中期以后在LIGA加工（微型铸模电镀工艺）、准LIGA加工，超微细加工、微细电火花加工（EDM）、等离子束加工、电子束加工、快速原型制造（RPM）以及键合技术等微细加工工艺方面取得相当大的进展。微型机械系统可以完成大型机电系统所不能完成的任务。微型机械与电子技术紧密结合，将使种类繁多的微型器件问世，这些微器件采用大批量集成制造，价格低廉，将广泛地应用于人类生活众多领域。可以预料，在本世纪内，微型机械将逐步从实验室走向适用化，

元件封装的种类及辨识

元件封装的种类及辨识 2010年9月25日 13:47 目前接触到的封装的种类： 1.SMD电阻电容电感（SMD/NSMD） 2.SOT 3.SOD 4.SOP/TSOP/TSSOP/SOIC/SSOIC/SOPIC/SOJ/CFP 5.QFP 6.QFN/PLCC 7.BGA/CBGA/CSP 8.TO 9.CAN 10.SIP/DIP 11.其它类型封装的具体介绍以及区别：一、贴片电阻电容电感的封装贴片的RLC按照通用的封装形式即可，一般根据形状的大小就可以分辨：1.电阻（不包括插件电阻）从大到小的顺序，贴片电阻的封装形式有：2512（6332）/2010（5025）/1210（3225）/1206（3216）/0805（2012）/0603（1310）/0402（1005）其实际尺寸为0402（1.0*0.5mm）记作1005，其它以此类推 2.电容片式电容最大的能做到1825（4564），焊盘的设计都采用的是H型。若为钽电容则封装会更大一些，可以做到73*43mm。 3.电感电感的长和宽比较接近，整体呈现接近正方形，也是H型的焊盘。具体根据datasheet上的设计，有时候也会出现在对角线上，或者是四个脚。注：①对于0201的封装，设计焊盘时要注意适当改善焊盘形状，主要是为了避免过炉时产生的立碑飞片等现象，适合的焊盘形状为矩形或者圆形，例如圆形焊盘：圆形边界最近的距离为0.3mm，圆心之间的距离为0.4或0.5mm。一般BGA的焊盘有两种：SMD和NSMD。SMD的阻焊膜覆盖在焊盘边缘，采用它可以提高锡膏的漏印量，但是会引起过炉后锡球增多的现象，NSMD的阻焊膜在焊盘之外。

论述机械制造技术的新发展

论述机械制造技术的新发展 [摘要]随着现代科学技术的快速发展，机械制造业面临着不同方面的发展要求：最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标，本文从几个方面介绍先进制造技术，指明机械制造业的发展方向。 [关键词]先进制造技术机械制造业发展方向机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了许多理论和实践经验，但随着当今社会的发展，人们的生活水平不断提高，各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义，但目前被公认的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和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、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点： 1．从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2．从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3．从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节。 4．从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量。 5．机械制造技术的发展趋势可以概括为：（1）机械制造自动化。（2）精密工程。（3）传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。一、集成化计算机集成制造（CIMS）被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS 作为一个由若干个相互联系的部分（分系统）组成，通常可划分为5部分：1．工程技术信息分系统包括计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），计算机辅助工装设计（CATD）数控程序编制（NCP）等。 2．管理信息分系统（MIS）包括经营管理（BM），生产管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），财务管理（FM）等。 3．制造自动化分系统（MAS）包括各种自动化设备和系统，如计算机数控（CNC），加工中心（MC），柔性制造单元（FMS），工业机器人（Robot），自动装

全面的微系统技术

一、微系统技术在微系统技术微系统技术的发展历史上，集成电路（IC）是技术的起点。电子器件小型化和多功能信成是微加工技术的推动力。如果没有微加工和小型化技术的迅猛发展，许多今天看来理所当然的科学和工程成就都不可能实现。微系统技术是由集成电路技术发展而来的，经过了大约20年的萌芽阶段，即由20世纪60年代中期到20世纪80年代。在这段萌芽时期，主要是开展一些微系统技术的零散研究。例如，开发了硅各向异性腐蚀技术用于在平面硅衬底上加工三维结构；一些研究机构和工业实验室里的研究者开始利用集成电路的加工技术制造微系统技术器件，例如悬臂梁、薄膜和喷嘴；微传感器的关键部件，如单晶硅和多晶硅中的压阻被发现、研究和优化。在微系统技术的研发时期，涌现出了一些具有重要意义的研究成果。1967年，Westinghouse公司发明了一种谐振栅晶体管（RGT）。它与传统的晶体管不同，RGT的电栅极不是固定在栅氧化层上，而是相对硅衬底可动。由静电力控制栅电极和衬底之间的间距。RGT是静电微执行器的最早实例。佳能公司最早开发了基于热气泡技术的喷墨打印技术，而惠普公司在1978年首先发明了基于硅微机械加工技术的喷墨打印机喷嘴。喷嘴阵列喷射出热气泡膨胀所需液体体积大小的墨滴，如图1-1所示。气泡破裂又将墨汁吸入到存放墨汁的空腔中，为下一次喷墨做准备。通过滴入红、蓝、黄三种基本色实现彩色打印。

图1-1 在20世纪80年代后期，在微机械技术这个新领域的研究者主要是研究硅的应用——单晶硅衬底或者多晶硅薄膜。多晶硅薄膜技术的应用产生了一些表面微机械加工的机械结构，如弹簧、传动机械和曲柄等。 20世纪90年代，全世界的微系统技术研究进入一个突飞猛进、日新月异的发展阶段。非常成功的例子有美国Analog Devices（模拟器件）公司生产的用于汽车安全气囊系统的集成惯性传感器，以及美国Texas Instruments（德州仪器）公司用于投影显示的数字光处理芯片。相对于宏观的机电传感器，微系统技术技术带来了两个重要的优点，即高灵敏度和低噪声。同时，由于微系统技术技术采用批量生产，而不是采用手工组装的方式，有效地降低了传感器的使用成本。 20世纪90年代后期，光微系统技术发展迅速。世界各地的研究人员竞相开发微光机电系统和器件，希望能将二元光学透镜、衍射光栅、可调光微镜、干涉滤波器，相位调制器等部件应用到光学显示、自适应光学系统、可调滤波器、气体光谱分析仪和路由器等应用领域。生物微系统技术包括生物学研究、医疗诊断和临床介入等方面的微系统技术

机械制造工艺学目前的现状及今后发展趋势

机械制造工艺学目前的现状及今后发展趋势姓名：罗亚宁班级：12机本一班学号：20120663146 [摘要]机械制造作为一个传统的领域已经发展了很多年，积累了不少理论和实践经验，但随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，各个方面的个性化需求愈加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。本文分析了目前我国机械制造行业的发展现状级未来发展趋势对策。【关键词】制造行业；发展趋现状；发展趋势 1 我国机械制造行业发展现状机械制造业是一个国家最基础的行业，也决定了一个国家制造业的整体水平，起步早，但发展又最令人担忧，比如现在中国的汽车工业相比机械制造业来说无论是产品质量还是生产效率都要高得多，当然这也是因为机械行业的特性起了决定性的因素。面对越来越激烈的国际市场竞争，我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后，加上资金不足，资源短缺，以及管理体制和周围环境还存在许多问题，需要改进和完善，这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。随着我国改革的不断深入，对外开放的不断扩大，为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件。当今，制造业的世界格局已经和正在发生重大的变化，欧、亚、美三分天下的局面已经形成，世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆，制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。所有这些又给我们带来了难得的机遇。挑战与机遇并存，我们应该正视现实，面对挑战，抓住机遇，深化改革，以振兴和发展中国的机械制造业为己任，励精图治，奋发图强，以使我国的

机械制造业在不太长的时间内赶上世界先进水平。 2 世界机械制造业发展出现的特点 21世纪，世界机械工业进入前所未有的高速发展阶段，对比其他行业，机械工业的发展呈现出以下这些主要特点：（1）经济规模化。全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。在不断联合重组，扩张竞争实力的同时，各大企业也纷纷加强对其主干业务的投资与研发，不断提高系统成套能力和个性化，多样化市场适应能力。（2）地位基础化。发达国家重视装备制造业的发展，不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列，更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质基础，是现代化经济不可缺少的战略性产业，即使是迈进“信息化社会”的工业化国家，也无不高度重视机械制造业的发展。（3）机械制造业跨国并购加剧。现代并购不再一味地强调对抗竞争，强强联合成立企业获得竞争优势的主要手段，这是机械制造业全球化过程中大公司谋求生存发展的一大特点。而且趋饱和的市场，日渐激烈的市场竞争，投资建厂的风险增大，也使得更多企业开始采用联合并购的手段。在建厂的前提下，优化企业产品结构，以达到提高生产能力、扩大市场份额、获取规模效益的目的。以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁，使跨国公司走上了联合之路，以形成强大的技术创新能力。机械制造业大企业间的战略并购，导致了机械工业资源的重新配置。使得世界机械工业的竞争格局出现了协作型的局面。（4）机械制造业全球化的方式发生了新变化。传统的全球化方式有两种：一是以母国为生产基地，将产品销往其他国家；二是在海外投资建立生产制造基地，在国外制造产品，销售到东道国或其他国家。特点是：自己拥有制造设施与技术，产品完全由自己制造；在资源的利用上，仅限于利用东道国的原材料、人员或资金等。

微机电系统-总深刻复习

第一章微机电系统（MEMS）概论掌握MEMS的基本概念、尺度范围； w1-1 试给出微机电系统的定义。微机电系统，是在微电子技术基础上结合精密机械技术发展起来的一个新的科学技术领域。一般来说，MEMS是指可以采用微电子批量加工工艺制造的，集微型机械元件和微电子于一体的微型器件、微型系统。从广义上讲，MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的集成微器件、微系统。典型MEMS器件的长度尺寸约在1um~1mm。了解MEMS技术的发展过程掌握MEMS与微电子技术的对比特征； 1.微型化Miniaturization 。微米量级空间里实现机电功能，典型MEMS器件的长度尺寸约在1um~1mm。 2.集成化Microeletronics Integration ，从而提高功能密度。 3.规模化Mass Fabrication with Precision。采用微加工，形成类似IC的高精度批量制造、低成本、低消耗特征 MEMS的加工与一般传统加工方法的对比特征。 w1-4 微型机件的加工与一般传统加工方法的区别在哪里？ 1.两者设计与制作方法不同。 2.控制方法和工作方式不同。 3.与环境的关系不同。

4.不能忽略尺度效应。理解MEMS微尺度效应的概念。w1-5 尺度效应的概念。传统机械材料是经过熔炼、压延、切削加工成形，微机械结构的加工使其物理性能与整体材料不同，其性能随构件结构和制造工艺参数变化很大。尺寸微小化对材料的力学性能和系统的物理特性产生很大影响第二章MEMS材料掌握微机电系统主要材料——硅的晶体结构；二氧化硅、氮化硅、碳化硅基本物理性能、用途和制备方法晶体结构:硅属于立方晶体结构 SiO2： 1 作为选择性掺杂的掩模：SiO2膜能阻挡杂质(例如硼、磷、砷等)向半导体中扩散的能力。 2 作为隔离层：器件与器件之间的隔离可以有PN结隔离和SiO2介质隔离。SiO2介质隔离比PN结隔离的效果好，它采用一个厚的场氧化层来完成。 3 作为缓冲层：当Si3N4直接沉积在Si衬底上时，界面存在极大的应力与极高的界面态密度，因此多采用Si3N4/SiO2/Si结构可以除去Si3N4和衬底Si之间的应力。 4 作为绝缘层：在芯片集成度越来越高的情况下就需要多层金属布线。它之间需要用绝缘性能良好的介电材料加以隔离，SiO2就能充当这种隔离材料。 5 作为保护器件和电路的钝化层：在集成电路芯片制作完成后，为了防止机械性的损伤，或接触含有水汽的环境太久而造成器件失效，通常在IC制造工艺结束后在表面沉积一层钝化层，掺磷的SiO2薄膜常用作这一用途。 6.填充空腔的牺牲层。氮化硅：

微系统封装术语汇总表

微系统封装术语汇总表 A accelerated stress test 加速应力测试 accelerator 促进剂 active components 有源元件 active trimming 有源修调 additive plating 加成电镀 additive process 加成工艺 advanced statistical analysis program（ASTAP）高级统计分析程序alloy 合金 alpha particle α粒子 analog circuit 模拟电路 analog-to-digital（A/D）模拟到数字 anisotropic adhesive 各向异性导电胶 application specific integrated circuit（ASIC）专用集成电路 area array TAB 面阵载带自动焊 array 阵列 aspect ratio 深宽比 assembly 组装 assembly/rework 组装/返修 B backbonding 背面焊接 back-end-of-the-line（BEOL）后道工序 backplane 背板 backside metallurgy（BSM）背面合金化 ball grid array（BGA）球栅阵列 ball limiting metallurgy（BLM）球限金属化层 bandwidth 宽带 bare die 裸芯片 BiCMOS 双极互补金属—氧化物—半导体 BIFET 双极场效应晶体管 binder 粘合剂 BiNMOS 双极NMOS bipolar junction transistor（BJT）双极结晶体管 bipolar transistor 双极晶体管 block copolymer 块状异分子聚合物 built-in self-test（BIST）内建自测试 blind via 盲孔 board 电路板 boiling 沸腾 bondability 可键和性 brazing 钎焊接 BTAB 凸点载带自动焊