半导体硅片超精密加工技术与装备

半导体硅片超精密加工技术与装备内容摘要：

于 5%，芯片与芯片间的不一致性小于 8%。 目 前的研究成果主要体现在两个方面：一方面是制造塑料微流控芯片的自动化制造装备及其组成技术，另一方面是塑料微流控芯片本身的应用。 课题成果的应用及转化也都围绕这两个方面来实施。 二、应用范围： 随着对微流控芯片应用研究的不断深入，芯片的应用范围将从药物分析与筛选拓展到疾病检测等，从科研所的实验室到医疗医药等行业，应用范围十分广阔。 微流控芯片自动化制造系统的关键技术也可以扩展应用于集成电路（ IC）制造装备（如对准、引线压焊、芯片封装）、微型燃料电池的封接装备等的研制与开发中。 本项目所开发的 热压成形及键合技术已用于中科院大连化物所研制开发的微型燃料电池封装中。 用所制作的塑料（ PMMA）微流控芯片和自行研制的检测仪器已成功分析了增效联磺片、板蓝根注射液中的核苷及维生素 B2等多种中西药的组分，取得了较好的效果。 中国公安大学也正用我们研制的芯片及检测设备对毒品类药品进行分析应用。 三、提供的技术程度和合作方式： 面议。 精密复杂曲面的设计与五坐标数控加工 一、产品和技术简介： 五坐标数控加工是近 10年来发展较快、研究非常热烈的一个领域，已成为复杂自由曲面加工的重要手段，采用五坐 标加工中心后，加工效率可以提高 20%50%。 传统的数控加工均采用球头刀具，其突出优点是编程简单。 但由于刀具与被加工曲面间为点接触，加工精度和效率都较低。 鉴于这种情况，出现了用其它形式的刀具来改善加工精度、提高加工效率，如平头刀、环形刀、盘形刀、鼓形刀、圆柱刀、圆锥形刀、圆环刀等。 目前已在五坐标数控加工方面取得了阶段性成果，具体如下： 采用圆柱形刀具的侧刃加工由双曲点、抛物点组成的曲面时，可以实现二阶密切的线接触加工，在加工中除保证刀具与工件相切之外，尚需随时调整刀具姿态，其调整角度可由被加工曲面的主 曲率及刀具半径确定。 而对于椭圆点，采用优化方法，即刀具轴线安放在法曲率绝对值最小的方向。 采用该方法可以使刀具与被加工曲面实现线接触加工，当刀具沿被加工曲面的某一参数线运动时，刀具则包络出一带状区域，由于每一刀位均为二阶密切，故这一带状区域宽度较大，从而大大提高了五坐标数控机床的加工精度、效率，为进一步发挥五坐标数控机床的潜能提供了基础。 研究圆柱形刀具线接触加工自由曲面的基础上，深入研究了二阶密切法加工自由曲面的残留误差问题，研究发现：圆柱形刀具二阶密切线接触加工自由曲面的残留误差远比用球头刀加工的残留 误差要小，其为三阶小量，三阶离差的大小与密切方向的弧长的三次方呈正比，同时还与密切方向、被加工曲面的主曲率对主方向的协变导数有关。 研究了圆柱形刀具线接触加工自由曲面的整体干涉问题。 采用圆柱形刀具加工自由曲面的干涉问题要远比用球头刀复杂的多，由于采用二阶密切法加工，故局部干涉问题可以通过三阶离差的大小来控制；而整体干涉则需要通过数值仿真的办法来解决，通过计算刀具轴线与被加工曲面的距离可以获得每一刀位下的大范围干涉，进而通过调整刀具的有效长度和数控机床的换刀较好地解决了整体干涉问题。 将采用圆柱刀的侧 刃加工自由曲面的方法推广到平头刀、圆环刀、鼓形刀、圆锥刀等刀具形式，实现了这类刀具的密切加工编程方法，显着地提高了加工精度与效率。 研究了基于散乱点的数控加工方法，并应用在燃气轮机压缩机叶片的修复中。 研究了五坐标数控加工的后处理问题，自主开放了将刀位文件转化为五坐标数控机床（ DECKEL MAHO 70V）机器指令的后处理软件，该加工中心为一非标准的加工中心，研究了后处理中遇到的进给率优化、跨象限、坐标超程等问题。 之后进行了实验加工，实验结果与理论分析吻合。 下面是一些实验加工的照片和正在试制的几何 模型。 二、应用范围： 复杂自由曲面加工。 大连理工大学科技成果汇编 机电 类 大连理工大学常州研究院 地址：常州科教 城 电话 amp。 传真： 051986339299 邮箱： 141 三、提供技术的程度和合作方式： 面议。 构件化智能制造执行系统 一、产品和技术简介： “构件化智能制造执行系统”主要针对离散型生产企业，基于 CORBA和构件化技术，通过分析 MES的功能模型和结构模型，规划 MES的功能组件和 MES与相关企业应用系统集成的接口组件，开发出的构件化智能制造执行系统。 系统在软件结构上采用 C/S模式，使用构件化的软件设计方法，在功能上基本与制造执行系统一致，基本达到国际 20世纪 90年代末的 MES软件水平，填补国内在高端 MES软件产品上的 空白。 整个系统根据功能划分为生产计划管理、工段作业管理、基础数据管理、物料管理、成本管理、质量管理、劳资人事管理等七个模块，其中前三个模块是整个系统运行的核心。 系统可以对车间所有人员、设备、工具、工装以及时间等生产性资源进行合理优化配置，实现低成本、短交货期、高质量生产，以及对生产作业现场的设备状态、人员和生产质量等情况实时监控，并随时根据作业现场的反馈信息调整生产作业指令，使得生产执行过程中各种生产要素处于比较理想的状态。 系统于 2020年被辽宁省信息化领导办公室和辽宁省软件产品发展领导小组办公室联合评 为“辽宁省优秀软件产品”奖，并被大连市科技金奖奖励委员会评为 2020 年度“大连市科技金奖”。 二、应用范围： 系统主要应用于成批轮番生产企业的生产车间。 系统从 1996年 12月在大连冷冻机厂开发应用到 1999年 4月在大连机车车辆厂对系统功能进一步完善，直到 2020年 12月完成以来，经过几年的推广应用和逐步完善，取得了预期的效果，极大地提高了车间管理的效率和质量，已逐步在国家机车行业的其它企业中推广实施。 三、生产条件： 熟悉业务流程的软件开发、测试及系统实施人员 10 名，服务器一台， 586以上分时微机开发环境 10 台（套）。 四、成本估算： 设备、材料与人工等费用共计 35万元。 五、规模与投资： 每车间硬件、网络、软件及实施费用约 50万元。 六、市场与效益： 以典型用户大连机车车辆厂为例，在一个车间应用产生直接经济效益 140万元，推广到全厂后经济效益达 1400万元以上。 系统已开始在机车行业的其他企业中推广，预计可以产生亿元以上的经济效益。 系统在应用中取得显着的社会经济效益，促进了应用软件产业化的发展，有助于实现信息化带动工业化，促进制造业跨越式的发展，提高我国制造业的综合竞争能力。 七、提供技术的程度和合作方式： 在项目的实施和维护过程中提供人员、技术和时间上的保证。 齿轮定量冷精挤加工技术及装备 一、产品和技术简介： 在汽车工业等大量生产中，精挤齿是极有希望取代剃齿的齿轮精加工方法。 本成果以齿轮啮合原理和金属塑性变形理论为基础，结合运动几何学和力学，深入研究了齿轮冷精挤加工过程中的弹塑性啮合原理和齿廓变形规律，研究了挤前齿廓加工余量分布形式和齿厚变化对加工精度的影响，找出了挤齿过程中影响齿形精度稳定性的主要原因是挤前齿厚不均，在国内外首次提出了齿轮定量冷精挤加工原理，变绝对挤齿为相对挤齿，将现 代传感测试。