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光刻技術(shù)的基本原理范文第1篇

 

1CDIO工程教育理念

 

CDIO工程教育模式，是由美國(guó)麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)共同創(chuàng)立的工程教育改革模式。是近年來國(guó)際工程教育改革的最新成果，CDIO是構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)施(Implement)、運(yùn)作(Operate)4個(gè)英文單詞的縮寫，以產(chǎn)品從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、與課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)掌握知識(shí)&-4。迄今已有幾十所世界著名大學(xué)加入了CDIO國(guó)際組織，這些學(xué)校采用CDIO工程教育理念和教學(xué)大綱開展教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的效果。

 

2存在的問題與課程建設(shè)思想

 

微電子技術(shù)研究的中心問題是集成電路的設(shè)計(jì)與制造,將數(shù)以億計(jì)的晶體管集成在一個(gè)芯片上。微電子技術(shù)是信息技術(shù)的基礎(chǔ)和支柱，是21世紀(jì)發(fā)展最活躍和技術(shù)增長(zhǎng)最快的高新科技，其產(chǎn)業(yè)已超過汽車工業(yè)，成為全球第一大產(chǎn)業(yè)。微電子工藝課程主要介紹微電子器件和集成電路制造的工藝流程，平面工藝中各種工藝技術(shù)的基本原理、方法和主要特點(diǎn)。其課程建設(shè)思想是使學(xué)生對(duì)半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體集成電路制造工藝及原理有一個(gè)較為完整和系統(tǒng)的概念，掌握當(dāng)前微電子芯片制作的工藝流程、主要設(shè)備、檢測(cè)方法及其發(fā)展趨勢(shì)^7]。

 

但目前該課程教學(xué)中存在較多問題，教學(xué)效果不佳，主要有如下幾點(diǎn)：(1)教材陳舊，沒有較適合的雙語教材，難以適應(yīng)跨國(guó)際的微電子制造工藝新技術(shù)的快速發(fā)展;(2)教學(xué)內(nèi)容信息量大，在教學(xué)時(shí)間短、內(nèi)容多的情況下，教師難以合理安排教學(xué)進(jìn)度;(3)在課程設(shè)置上重理論輕實(shí)踐，技術(shù)性和實(shí)踐性的內(nèi)容較少，與迅速發(fā)展的工業(yè)實(shí)際脫節(jié);(4)教學(xué)方法單一,理論聯(lián)系實(shí)際不緊密，不利于學(xué)生課堂積極性的提高與創(chuàng)造性的發(fā)揮“5)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境較差，由于微電子工藝設(shè)備十分昂貴，有待加強(qiáng)高校精密貴重儀器設(shè)備和優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享平臺(tái)和運(yùn)行機(jī)制的建設(shè);(6)教評(píng)形式單一，忽略了實(shí)踐教學(xué)與考核，致使大多數(shù)學(xué)生只是死記硬背書本知識(shí)的學(xué)習(xí)方式來應(yīng)付考試。

 

3微電子工藝的課程建設(shè)

 

3.1教材選取及教學(xué)內(nèi)容改革

 

本課程教材選用經(jīng)歷了《芯片制造一半導(dǎo)體工藝制程實(shí)用教程》、《現(xiàn)代集成電路制造工藝原理》到目前的首選教材：國(guó)外電子與通信教材系列中，美國(guó)MichaelQiurk和JulianSerda著《半導(dǎo)體制造技術(shù)》韓鄭生的中文翻譯本。該書不僅詳細(xì)介紹芯片制造中的每一關(guān)鍵工藝，而且介紹了支持這些工藝的設(shè)備以及每一道工藝的質(zhì)量檢測(cè)和故障排除;并吸收了當(dāng)今最新技術(shù)資料，如用于亞0.25pm工藝的最新技術(shù):化學(xué)機(jī)械拋光、淺槽隔離以及雙大馬士革等工藝;內(nèi)容豐富、全面、深入淺出、直觀形象、思考習(xí)題量大，并附有大量的結(jié)構(gòu)示意圖、設(shè)備圖和SEM圖片，學(xué)生很容易理解，最主要的相對(duì)前兩本教材,它更加突出實(shí)際工藝，弱化了較抽象的原理。

 

教學(xué)內(nèi)容上采取調(diào)整部分章節(jié)，突出教學(xué)重點(diǎn)，并適當(dāng)增減部分教學(xué)內(nèi)容。本課程的目的是使學(xué)生掌握半導(dǎo)體芯片制造的工藝和基本原理，并具有一定的工藝設(shè)計(jì)和分析能力,課程僅32學(xué)時(shí)，而教材分20章,600頁，所以教師需要精選課堂授課內(nèi)容。從襯底制備、薄膜淀積、摻雜技術(shù)到圖形加工光刻技術(shù)以及布線與組裝,所涉及的概念比較多，要突出重點(diǎn)：薄膜淀積(氧化、蒸發(fā)、濺射、MOCVD和外延等)，光刻與刻蝕技術(shù)、摻雜技術(shù)，需章節(jié)調(diào)整系統(tǒng)整合;對(duì)非關(guān)鍵工藝的5~8章(介紹半導(dǎo)體制造中的化學(xué)藥品、污染及缺陷等內(nèi)容)只作為學(xué)生課后自學(xué)閱讀。第2章的半導(dǎo)體材料特性已在“固體物理”課程中詳細(xì)介紹，第3章的器件技術(shù)已在‘‘半導(dǎo)體物理“晶體管原理”課程中介紹，第20章裝配與封裝會(huì)在“集成電路封裝與測(cè)試”課程中介紹，故無需重復(fù)講解。將第9章集成電路制造工藝概況放在后面串通整過工藝講解，即通過聯(lián)系單項(xiàng)工藝流程,具體分析講解典型的CMOS芯片制造工藝流程,如由n-MOS和p-MOS兩個(gè)晶體管構(gòu)成的CMOS反相器，這樣能夠加深對(duì)離子注入、化學(xué)氣相淀積、光刻關(guān)鍵技術(shù)、集成電路的隔離技術(shù)以及VLSI的接觸與互連技術(shù)等內(nèi)容的理解。

 

另一方面，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，對(duì)教材內(nèi)容作必要的補(bǔ)充，微電子工藝技術(shù)的發(fā)展迅速，因此需要隨時(shí)跟蹤微電子工藝的發(fā)展動(dòng)態(tài)、技術(shù)前沿以及遇到的挑戰(zhàn)。特征尺寸為45nm的集成電路已批量生產(chǎn)，高K介質(zhì)/金屬柵層疊結(jié)構(gòu)、應(yīng)變硅技術(shù)已采用。而現(xiàn)有的集成電路工藝教材很少能涉及到這些新技術(shù)，為了防止知識(shí)陳舊，應(yīng)多關(guān)注集成電路工藝的最新進(jìn)展，尤其是已經(jīng)投入批量生產(chǎn)的工藝技術(shù)，及時(shí)將目前主流的工藝技術(shù)融入課程教學(xué)中。

 

3.2教學(xué)方法的改革

 

(1)開發(fā)多媒體工藝教學(xué)軟件，利用多媒體技術(shù)，將動(dòng)畫、聲音、圖形、圖像、文字、視頻等進(jìn)行合理的處理，利用大量二維和三維的多媒體圖片、視頻來展示和講解復(fù)雜的工藝構(gòu)造過程。開發(fā)圖文聲像并茂的微電子工藝多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件，給學(xué)生以直觀、清楚的認(rèn)識(shí)，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。

 

(2)微電子工藝綜合共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，集成電路的制造設(shè)備價(jià)格昂貴，環(huán)境條件要求苛刻，運(yùn)轉(zhuǎn)與維護(hù)費(fèi)用很大，國(guó)內(nèi)僅部分高校擁有集成電路工藝試驗(yàn)線或部分實(shí)驗(yàn)分析設(shè)備。按照有償服務(wù)或互惠互利原則共享設(shè)備儀器資源，創(chuàng)建各院校之間和與企業(yè)之間的“微電子工藝綜合共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”可極大的提高集成電路工藝及其實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果，即解決了一些院校資金短缺問題，同時(shí)也部分補(bǔ)償了大型設(shè)備的日常使用和維護(hù)費(fèi)用問題。其綜合共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括金屬有機(jī)化合物MOCVD沉積技術(shù)、分子束外延、RF射頻磁控濺射、XPS、XRD及AFM分析測(cè)試、光刻、離子注入等涉及投資巨大的儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

 

(3)拓展實(shí)踐能力的校企合作，讓學(xué)生帶著理論知識(shí)走進(jìn)企業(yè)的真實(shí)工程環(huán)境，探索利用企業(yè)先進(jìn)的工藝線資源進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)與參觀實(shí)習(xí)6-9]。參觀實(shí)習(xí)能夠使學(xué)生對(duì)集成電路的生產(chǎn)場(chǎng)地,超凈環(huán)境要求具有深刻的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)單晶硅制造流程、芯片制造工藝過程以及芯片的測(cè)試和封裝的了解也更加系統(tǒng)和全面。同時(shí)利用假期安排學(xué)生去企業(yè)實(shí)習(xí)，讓學(xué)生參與企業(yè)的部分生產(chǎn)環(huán)節(jié)，親身感受實(shí)際工藝生產(chǎn)過程，增加學(xué)生對(duì)企業(yè)的了解，也利于企業(yè)選拔優(yōu)秀學(xué)生。

 

(4)工藝視頻與工藝實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，由于微電子工藝內(nèi)容與生產(chǎn)密切結(jié)合，不能單靠抽象的書本知識(shí)教學(xué)，對(duì)于學(xué)生無法了解到的一些工藝實(shí)驗(yàn)與設(shè)備，可通過錄像教學(xué)來補(bǔ)充。本學(xué)院購置了清華大學(xué)微電子所的集成電路工藝設(shè)備錄像與多媒體教學(xué)系統(tǒng)，結(jié)合國(guó)外英文原版的工藝流程視頻,通過工藝視頻把實(shí)際工藝流程、設(shè)備和設(shè)備操作等形象地展示在課堂。多媒體教學(xué)系統(tǒng)提供了氧化、擴(kuò)散和離子注入三項(xiàng)工藝設(shè)備操作模擬，可使學(xué)生身臨其境地對(duì)所學(xué)的基本工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單的模擬。同時(shí)結(jié)合課堂教學(xué)開設(shè)半導(dǎo)體平面工藝實(shí)驗(yàn)，主要包括以：氧化、光刻、擴(kuò)散、蒸鋁、反刻、劃片、裝架、燒結(jié)、封裝。實(shí)驗(yàn)以教師講解與學(xué)生動(dòng)手相結(jié)合，既培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，又使學(xué)生掌握了科學(xué)分析問題的方法，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對(duì)課堂理論知識(shí)的理解。

 

3.3多元化的考核評(píng)價(jià)體系

 

對(duì)學(xué)生的考核是對(duì)其具體學(xué)習(xí)成果的度量，也是檢驗(yàn)教學(xué)改革成效的重要手段，為了更科學(xué)合理的考核學(xué)生，我們建立了多元化的更加注重過程參與的考試評(píng)價(jià)體系，降低了期末考試在總成績(jī)中所占比例，最大限度避免學(xué)生靠死記硬背來應(yīng)付考試和學(xué)生創(chuàng)新思維被抑制、高分低能現(xiàn)象產(chǎn)生。這種多元化、過程性的成績(jī)?cè)u(píng)定方法，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的積累與構(gòu)建過程，消除了學(xué)生重理論輕實(shí)踐,考前死記硬背應(yīng)付考試的弊病?？傇u(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分構(gòu)成。但加大平時(shí)成績(jī)的權(quán)重,平時(shí)成績(jī)即包括了作業(yè)與考勤，還包括綜合性實(shí)驗(yàn)成績(jī)、設(shè)計(jì)仿真、國(guó)外工藝視頻翻譯、專題小論文和專題PPT論壇團(tuán)隊(duì)成績(jī)等。同時(shí)在期末考題中增加openanswerquestion型、工藝過程設(shè)計(jì)型題目110-11。

 

4結(jié)語

光刻技術(shù)的基本原理范文第2篇

關(guān)鍵詞： 快速成形 模具制造 CAD/CAM 快速模具制造

隨著全球市場(chǎng)一體化的形成，制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，產(chǎn)品的開發(fā)速度日益成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾。在這種情況下，自主快速產(chǎn)品開發(fā)（快速設(shè)計(jì)和快速工模具制造）的能力（成本和周期），成為制造業(yè)全球競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力基礎(chǔ)。同時(shí)，制造業(yè)為滿足日益?zhèn)€性化的市場(chǎng)需求，又要求制造技術(shù)有較強(qiáng)的靈活性，能夠在不增加產(chǎn)品的成本的前提下，以小批量甚至單件組織生產(chǎn)。因此，產(chǎn)品開發(fā)的速度和制造技術(shù)的柔性就變得十分關(guān)鍵了。正是在這種社會(huì)背景下，快速成形制造技術(shù)（RPM－Rapid Prototyping Manufacturing）于20世紀(jì)80年代后期產(chǎn)生于美國(guó)，并迅速擴(kuò)展到歐洲及日本，被認(rèn)為是近年來制造技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。

1.概述

1.1快速成形制造技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展。

快速成形（Rapid Prototyping，RP）技術(shù)作為一種先進(jìn)制造技術(shù)，是用材料逐層或逐點(diǎn)堆積出零件的一種快速制造方法，又稱為快速出樣件技術(shù)或快速原型法。它與虛擬制造技術(shù)（Virtual Manufacturing）一起，被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)對(duì)縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、降低開發(fā)費(fèi)用具有極其重要的意義，有人稱快速成形技術(shù)是繼NC技術(shù)后制造業(yè)的又一次革命。RP技術(shù)現(xiàn)今迅速地向快速成形制造（Rapid Prototyping Manufacturing，RPM）方向發(fā)展。

快速成形技術(shù)作為一門多學(xué)科交叉的專業(yè)技術(shù)，其本身的發(fā)展也將推動(dòng)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，比較成熟的制造工藝有數(shù)十種。典型的有SLA立體光刻、LOM分層實(shí)體制造、SLS選區(qū)激光燒結(jié)、FDM熔融沉積制造和3DP三維印刷等。快速成形制造技術(shù)是采用分層的思想來制作三維物體，根據(jù)構(gòu)成物體的方式不同，有以下幾種成形方式：添加成形、去除成形、受迫成形。

1.2快速成形制造技術(shù)的基本原理與特點(diǎn)。

1.2.1 RPM的基本原理

RPM技術(shù)是綜合CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、電子技術(shù)和激光技術(shù)等于一體的技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體成形制造的一體化系統(tǒng)技術(shù)，采用軟件離散-材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)零件的成形過程，其原理如圖1所示。

RPM是由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的快速制造復(fù)雜形狀三維物理實(shí)體的技術(shù)總稱，即利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成形機(jī)，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。在計(jì)算機(jī)控制下，基于離散/堆積原理采用不同方法堆積材料，最終完成零件的成形與制造的技術(shù)。從成形角度看，零件可視為逐點(diǎn)、線、面的疊加而成，從CAD模型中離散得到點(diǎn)、線、面的幾何信息，再與快速成形的工藝參數(shù)信息結(jié)合，控制材料有規(guī)律地、精確地由點(diǎn)、線到面，由面到體地逐步堆積成零件。從制造角度看，它根據(jù)CAD造型生成零件三維幾何信息，控制三維的自動(dòng)化成形設(shè)備，通過激光束或其他方法將材料逐層堆積而形成成形或零件，其工藝流程如圖2所示。

1.2.2 RPM的特點(diǎn)

RPM技術(shù)的特點(diǎn)主要有：高速柔性化，技術(shù)高度集成化，產(chǎn)品開發(fā)快速化，設(shè)計(jì)制造一體化，制造自由成形化，材料使用廣泛性。

1.3快速成形制造技術(shù)的分類與工藝方法。

1.3.1 RPM的分類

RPM技術(shù)在“分層制造”思想基礎(chǔ)上，根據(jù)分類的方法通?？煞譃榘床捎玫脑牧线M(jìn)行分類和按制造工藝原理進(jìn)行分類。

1.3.1.1按成形所采用的原材料分類

①液體的光、熱聚合與固化。液體聚合物的特性使其在激光、紫外光或其他熱源的照射線能迅速從液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)。采用這種方式的快速成形制造技術(shù)有立體印刷、全息干涉固化、光催化固化與光刻、激光束相干固化、熱聚合等。

②固態(tài)膜、片材的熔化。采用固體的膜或片材，用粘結(jié)劑或其他方法將切割下來的材料粘結(jié)而成形。常用的工藝方法有層合實(shí)體制造、膜聚合等。

③固體粉末的燒結(jié)與粘結(jié)。通過激光燒結(jié)或用粘結(jié)劑粘結(jié)將固體粉末聯(lián)接起來，未被照射的區(qū)域仍是粉末。采用這種制造工藝的有選擇性激光燒結(jié)、三維噴涂粘結(jié)等。

④固態(tài)絲、線材的熔化。采用固態(tài)的線材或絲材，通過加熱使其熔化成半流動(dòng)狀，同時(shí)噴頭按要求的軌跡運(yùn)動(dòng)，將材料沉積下來，堆積成所需的形狀，冷卻后凝固成固體而成形。常見的工藝方法有熔融沉積造型、焊接成形等。

1.3.1.2按制造工藝原理分類

①層合實(shí)體造型（LOM）。LOM工藝采用薄片材料，用激光束在剛粘結(jié)的新層上切割出零件截面輪廓。

②立體光刻（SLA）。SLA工藝是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。

③選擇性激光燒結(jié)（SLS）。SLS工藝是采用粉末狀材料成形的。

④三維噴涂粘結(jié)（3DPG）。3DPG工藝采用粉末材料成形。其原理類似于噴墨打印機(jī)，因此又稱3D印刷。

⑤熔融沉積造型（FDM）。FDM工藝一般采用熱塑性材料。

1.3.2 RPM的工藝方法

1.3.2.1紙層疊法――薄形材料選擇性切割（LOM法）

計(jì)算機(jī)控制的CO2激光束按三維實(shí)體模型每個(gè)截面輪廓線對(duì)薄形材料（如底面涂膠的卷狀紙、或正在研制的金屬薄形材料等）進(jìn)行切割，逐步得到各個(gè)輪廓，并將其粘結(jié)形成快速原型。用此法可以制作鑄造母?；蛴糜凇笆Ъ埦荑T造”。

1.3.2.2激光立體制模法――液態(tài)光敏樹脂選擇性固化（SLA法）

液槽盛滿液態(tài)光敏樹脂，它在計(jì)算機(jī)控制的激光束（按照三維模型每個(gè)截面的輪廓線）照射下會(huì)很快固化形成一層輪廓，新固化的一層牢固地粘結(jié)在前一層上，如此重復(fù)直至成形完畢，即形成快速原型。而新推出的光照成形機(jī)（如3D Systems公司出產(chǎn)的SLA-300成形機(jī)）采用了Zephyr再涂層技術(shù)，最上面待成形樹脂用真空吸附式刮板結(jié)構(gòu)涂布供給，不需要沉入液態(tài)樹脂中，提高了速度，在制作的原型中不再有液態(tài)樹脂。用來制作塑料模、在熔模精密鑄造中替代蠟?zāi)！?/p>

1.3.2.3燒結(jié)法――粉末材料選擇性激光燒結(jié)（SLS法）

粉末材料可以是塑料、蠟、陶瓷、金屬或它們復(fù)合物的粉體、覆膜砂等。粉末材料薄薄地鋪一層在工作臺(tái)上，按截面輪廓的信息，CO2激光束掃過之處，粉末燒結(jié)成一定厚度的實(shí)體片層，逐層掃描燒結(jié)最終形成快速原型。用此法可以直接制作精鑄蠟?zāi)?、?shí)型鑄造用消失模、用陶瓷制作鑄造型殼和型芯、用覆膜砂制作鑄型及鑄造用母模等。

2.快速模具制造技術(shù)（RT，Rapid Tooling）

目前，快速成形制造技術(shù)在模具制造方面的應(yīng)用可分為RP成形間接制模（Indirect Rapid Tooling，IRT）和RP成形直接制模（Direct Rapid Tooling，DRT），主要用于制造注塑類模具、沖壓類模具和鑄造類模具等。通過將精密鑄造、中間軟模過渡法以及金屬噴涂、電火花加工、研磨等先進(jìn)模具制造技術(shù)與快速成形制造相結(jié)合，就可以快速地制造出各種金屬型模具來。如圖3所示為各種基于快速成形的RT工藝路線。

2.1直接制模技術(shù)DRT。

較好地解決模具加工成本高、周期長(zhǎng)的方法就是采用快速成形直接制造模具。直接制模技術(shù)DRT是指利用RP技術(shù)直接制造出最終的零件或模具，然后對(duì)其進(jìn)行一些必要的后處理即可達(dá)到所要求的力學(xué)性能、尺寸精度和表面質(zhì)量。直接制模具有制造周期短、節(jié)省資源、發(fā)揮材料性能、提高精度、降低成本的特點(diǎn)。但它在模具精度和性能控制等方面比較困難，特殊的后處理設(shè)備與工藝使成形尺寸受到較大的限制。

2.2間接制模技術(shù)IRT。

間接指模技術(shù)IRT是指利用RPM技術(shù)首先制造模芯，然后用此模芯復(fù)制軟質(zhì)模具，或制作金屬硬模具，或者制作加工硬模具的工具。它通常以非金屬型為主，大多數(shù)情況下，非金屬成形無法直接作為模具使用，需要以RP成形作母模，通過各種工藝轉(zhuǎn)換來制造金屬模具。相對(duì)于直接制模來說，間接制模技術(shù)比較成熟。目前，制造業(yè)多數(shù)采用金屬模具間接制造工藝。

3.基于RPM的快速模具制造方法

3.1用快速成形件作母模，復(fù)制軟模具（Soft tooling）。

用快速成形件作母模，可澆注蠟、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、聚氨脂等軟材料，構(gòu)成軟模具，或先澆注硅橡膠、環(huán)氧樹脂模（即蠟?zāi)５膲盒停?，再澆注蠟?zāi)?。其中，蠟?zāi)？捎糜谌勰ｈT造，而硅橡膠模、環(huán)氧樹脂模等可用作試制用注塑?；虻腿埸c(diǎn)合金鑄造模。

3.2用快速成形件作母模，復(fù)制硬模具（Iron tooling）。

用快速成形件作母模，或根據(jù)其復(fù)制的軟模具，可澆注（或涂覆）石膏、陶瓷、金屬基合成材料、金屬，構(gòu)成硬模具（如各種鑄造模、注塑模、蠟?zāi)５膲盒?、拉伸模），從而批量生產(chǎn)塑料件或金屬件。這種模具有良好的機(jī)械加工性能，可進(jìn)行局部切削加工，以便獲得更高的精度，或鑲?cè)肭秹K、冷卻系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)等。用金屬基合成材料澆注成的蠟?zāi)５膲盒?，其模具壽命可達(dá)1000―10000件。

3.3用快速成形系統(tǒng)制作電脈沖機(jī)床用電極。

用快速成型件作母體，通過噴鍍或涂覆金屬、粉末冶金、精密鑄造、澆注石墨粉或特殊研磨，可制作金屬電極或石墨電極。

4.結(jié)語

快速成形制造技術(shù)及其為基礎(chǔ)的快速制造技術(shù)在企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)中起著重要作用。它可以極大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低開發(fā)階段的成本，避免開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。它開創(chuàng)了模具快速制造的新時(shí)代，發(fā)展前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳子銀.模具數(shù)控加工技術(shù).北京：人民郵電出版社，2006.

［2］朱曉春.先進(jìn)制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

光刻技術(shù)的基本原理范文第3篇

關(guān)鍵詞：電子材料；工藝學(xué)；實(shí)驗(yàn)研究；本科教學(xué).

【中圖分類號(hào)】G642

本論文受濟(jì)南大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（JZC12002）支持。

一、前言

電子材料是材料科學(xué)與電子科學(xué)與技術(shù)、半導(dǎo)體材料和新能源材料相融合的交叉邊緣學(xué)科，其課程體系設(shè)計(jì)的背景是基于電子和微電子器件、光電子器件以及新能源器件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)功能需求和未來巨大發(fā)展?jié)摿1]。隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)電子工藝學(xué)業(yè)提出了越來越高的要求，人們?cè)趯?shí)踐中不斷探索新的工藝方法，尋找新的工藝材料，使電子工藝學(xué)的內(nèi)涵及外延迅速擴(kuò)展?？梢哉f，電子工藝學(xué)是一門充滿蓬勃生機(jī)的技術(shù)學(xué)科。電子工藝技術(shù)雖然在生產(chǎn)實(shí)踐中一直被廣泛應(yīng)用，但作為一門學(xué)科而被系統(tǒng)研究的時(shí)間卻不長(zhǎng)。系統(tǒng)論述電子工藝的書刊資料不多?；谀壳皣?guó)內(nèi)外電子材料工藝技術(shù)為背景，本學(xué)院在拓展本科教學(xué)專業(yè)方面，設(shè)置《電子材料工藝學(xué)》作為一門重要的課程之一，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)擬開展一系列針對(duì)該工藝學(xué)的一系列課程實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)一方面要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生深入理解傳統(tǒng)電子材料工藝在材料性能中的作用。另一方面，結(jié)合目前半導(dǎo)體與微電子應(yīng)用領(lǐng)域制造工藝，讓同學(xué)們熟悉先進(jìn)的電子材料工藝，掌握關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)。《電子材料工藝學(xué)》匹配系列環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)，有助于完善新版電子材料專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)的教學(xué)文件，初步建設(shè)科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)體系，通過加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐過程中教學(xué)與實(shí)驗(yàn)信息的互相反饋，為科學(xué)合理的培養(yǎng)目標(biāo)電子材料專業(yè)方向?qū)I(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

二、《電子材料工藝學(xué)》課程匹配實(shí)驗(yàn)設(shè)置

在該《電子材料工藝學(xué)》課程內(nèi)容設(shè)置中，通過對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域的介紹，讓學(xué)生初步了解各類電子材料的基本概念，掌握電子陶瓷材料的界定和分類，初步掌握典型電子陶瓷的組成、制備工藝、性能，同時(shí)了解電子薄膜材料與納米晶體的應(yīng)用和相關(guān)工藝。在內(nèi)容上為了突出材料性能在器件中的應(yīng)用和熟悉電子材料專業(yè)方向的材料結(jié)構(gòu)和工藝內(nèi)容，額外增加了半導(dǎo)體、微電子、光電子和能源電子方面的知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)，為了更好地讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)電子材料工藝過程，擬在該課程中設(shè)置系列匹配實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們更好掌握本門課程?；凇峨娮硬牧瞎に噷W(xué)》課程內(nèi)容擬增設(shè)如下配套實(shí)驗(yàn)，以保證教學(xué)效果。在電子陶瓷成型工藝實(shí)驗(yàn)方面，側(cè)重突出陶瓷原料球磨、混料、煅燒、二次球磨、造粒、成型、燒結(jié)等重要工藝環(huán)節(jié)的工藝；重點(diǎn)掌握球磨時(shí)間、混料時(shí)間、成型壓力、燒結(jié)溫度及保溫時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)影響情況；通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能夠更好更全面的掌握所學(xué)知識(shí)。

1.在薄膜制備工藝實(shí)驗(yàn)上，考慮到氣相法制備薄膜工藝需要昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而液相法成本相對(duì)較低。因此在實(shí)驗(yàn)中，首選以溶膠凝膠工藝為基礎(chǔ)的液相薄膜制備工藝。溶膠凝膠（Sol-gel）法是制備材料方法中新興起的一種濕化學(xué)方法。它的基本原理是：以金屬醇鹽或其它金屬無機(jī)鹽的溶液作為前軀體溶液，在低溫下通過溶液中的水解、聚合等化學(xué)反應(yīng)，首先生成均一穩(wěn)定的溶膠；然后根據(jù)溶膠凝膠制備薄膜工藝的原理，可分為以下幾個(gè)過程：1溶膠在基片旋涂形成濕膜；2基片烘干形成干膜；3基片快速熱處理形成薄膜結(jié)晶相；4薄膜表征。設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)可以讓同學(xué)們重點(diǎn)掌握上述幾個(gè)工藝環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)，熟悉陶瓷薄膜制備液相工藝。

2.在納米粉體制備實(shí)驗(yàn)上，側(cè)重突出利用濕化學(xué)工藝制備納米粉體工藝。液相反應(yīng)法作為一種制備超細(xì)粉體的方法成為各國(guó)材料科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。常用的液相反應(yīng)法有共沉淀法、水解法、溶膠凝膠法、微乳液反應(yīng)法等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，重點(diǎn)以溶膠凝膠工藝作為主要內(nèi)容，首先生成溶膠，進(jìn)而生成具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠，然后經(jīng)過熱處理或減壓干燥，在較低溫度下制備出各種無機(jī)材料或復(fù)合材料的方法?？梢姼鶕?jù)溶膠凝膠法的原理，可將溶膠-凝膠法分為以下幾個(gè)過程：1溶膠制備過程；2凝膠形成過程；3陳化過程；4干燥過程；5熱處理過程。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上從前驅(qū)體溶液的制備到后續(xù)納米粉體煅燒與表征形成一系列標(biāo)準(zhǔn)工藝，讓同學(xué)們有深刻了解并掌握相關(guān)工藝參數(shù)。

3.基于光刻工藝的應(yīng)用背景而言，在開設(shè)《電子材料工藝學(xué)》課程過程中，設(shè)計(jì)半導(dǎo)體制造工藝中光刻實(shí)驗(yàn)對(duì)于同學(xué)們掌握課程知識(shí)有很大幫助，同樣也利于后續(xù)就業(yè)。以介質(zhì)陶瓷單層電容（SLC）的制備為例，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程包括：1MN陶瓷基片準(zhǔn)備；2設(shè)計(jì)掩模板；3陶瓷基片勻膠及烘干；4曝光顯影及后烘；5陶瓷基片蒸電極；6lift-off工藝，剝離電極；7切割與性能測(cè)試。通過上述工藝過程，可以繼續(xù)采用劃片機(jī)根據(jù)SLC電容的分布，沿著分割線進(jìn)行線切割，形成單個(gè)的電容或電容陣列；利用探針臺(tái)與測(cè)試儀器配套搭建測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)試，進(jìn)行評(píng)估。

三、結(jié)論

基于上述考慮，《電子材料工藝學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置一方面可以培養(yǎng)學(xué)生掌握電子材料工藝操作的基本技能，充分理解工藝工作在材料制造過程中的重要地位，從更高的層面了解現(xiàn)代化電子材料工藝的全過程，了解目前我國(guó)電子材料工藝中最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。另一方面掌握電子材料制備工藝；借助于相關(guān)工藝實(shí)驗(yàn)有助于同學(xué)們掌握相關(guān)行業(yè)背景知識(shí)，熟悉材料工藝過程，使學(xué)生成為將來掌握相應(yīng)工藝技能和工藝技術(shù)管理知識(shí)、能指導(dǎo)電子產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)工藝、能解決實(shí)際技術(shù)問題的專業(yè)技術(shù)骨干奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

光刻技術(shù)的基本原理范文第4篇

微電機(jī)作為支撐我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展與技術(shù)產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)步的重要支柱，在我國(guó)已經(jīng)經(jīng)歷了六十多年的發(fā)展，在上個(gè)世紀(jì)五十年代，為了滿足我國(guó)軍工企業(yè)與自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，我國(guó)的微電機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了國(guó)外引進(jìn)、模仿制造、自主開發(fā)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，已經(jīng)形成了包括產(chǎn)品開發(fā)、關(guān)鍵部件生產(chǎn)、專用制造等相互配套的完整的工業(yè)體系，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展歷程的縮影。與傳統(tǒng)的靜電微電機(jī)不同，電磁微電機(jī)具有轉(zhuǎn)換力矩大、轉(zhuǎn)換效率高、工作壽命長(zhǎng)，便于維修管理等優(yōu)點(diǎn)，大有逐漸淘汰舊式微電機(jī)的趨勢(shì)。但是電磁微電機(jī)也具有許多缺點(diǎn)，如制造工藝復(fù)雜、直流損耗、IC工藝兼容性差等缺點(diǎn)都在一定程度上阻礙了電磁微電機(jī)的發(fā)展。

2微電機(jī)簡(jiǎn)介

微電機(jī)全稱為“微型電動(dòng)機(jī)”，一般指轉(zhuǎn)軸直徑小于160mm或者輸出功率小于750W的電機(jī)，常用于控制系統(tǒng)或傳動(dòng)負(fù)載系統(tǒng)中。微電機(jī)種類繁多，大體可分為直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器等十三個(gè)大類別，微電機(jī)學(xué)科是一門綜合了多種學(xué)科的科學(xué)，尤其是材料學(xué)科的大發(fā)展以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用大大加速了微電機(jī)科技的發(fā)展。從結(jié)構(gòu)上來說，大體可以將微電機(jī)分為三大類，即電磁式、組合式和非電磁式。電磁式與普通的電機(jī)相類似，包括定子，轉(zhuǎn)子，電刷等部件，唯一的區(qū)別就是內(nèi)部空間緊湊，體積較小。組合式微電機(jī)即為微電機(jī)與電子線路的組合，是一種相對(duì)較復(fù)雜的電機(jī)系統(tǒng)。非電磁式微電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與電磁式微電機(jī)相似，但不同功能的微電機(jī)之間內(nèi)部結(jié)構(gòu)相差很大?？偠灾㈦姍C(jī)是技術(shù)密集型與勞動(dòng)密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)代工業(yè)體系中具有非常廣泛的運(yùn)用。

3電磁微電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)

上海交通大學(xué)在電磁微電機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)領(lǐng)域一直走在全國(guó)的前列，在1995年，相關(guān)專家首先設(shè)計(jì)出了一種單定子-單轉(zhuǎn)子的電磁微電機(jī)原理樣機(jī)，這是一種由直流電供能的，由本體與電子轉(zhuǎn)換器組成的微電機(jī)，開創(chuàng)了我國(guó)電磁微電機(jī)技術(shù)研發(fā)的先河。經(jīng)過不斷改進(jìn)，各種設(shè)計(jì)參數(shù)不斷得到優(yōu)化，使得電磁為電機(jī)的總體性能不斷改善。其主要的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：磁路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)子選取的磁性材料有利于實(shí)現(xiàn)高力矩的輸出；定子繞組為平面無槽式的多層集中結(jié)構(gòu)，可微細(xì)加工。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，永磁轉(zhuǎn)子的選取與實(shí)際磁路設(shè)計(jì)最終會(huì)影響電機(jī)的輸出力矩，進(jìn)而影響總體的輸出功率。轉(zhuǎn)子一般采用永磁性的釤鈷材料，將其切割成扇形片，按照N、S相互交錯(cuò)的規(guī)律拼裝而成，也可以用專用的充磁裝置一次寫入相互交錯(cuò)的磁極，這種方式的特點(diǎn)就是可以使磁極的剩余磁化率達(dá)到最大值。同時(shí)在轉(zhuǎn)子上部鋪設(shè)一層FeNi導(dǎo)磁層可以減少磁阻損失，提高氣隙磁通密度。氣隙磁通是關(guān)乎微電機(jī)性能的重要參數(shù)，主要包括定子與轉(zhuǎn)子之間猶豫計(jì)算誤差或者制作儀器誤差所產(chǎn)生的氣隙空間與定子繞組所占用的空間。為了增加輸出力矩和減少功耗，定子繞組通常被設(shè)計(jì)成多層結(jié)構(gòu)且厚度相對(duì)較厚，通常會(huì)大于氣隙的寬度，因此經(jīng)過實(shí)際的計(jì)算與分析，氣隙中的磁通密度與氣隙寬度往往會(huì)呈反比關(guān)系，即氣隙跨度越大，磁通密度越小，這就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子各層之間的磁通密度不同，這就給微電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子的實(shí)際設(shè)計(jì)帶來障礙，因此必須在設(shè)計(jì)之初必須考慮氣隙與定子層數(shù)之間的關(guān)系，做好相互之間的平衡。經(jīng)過上幾代科學(xué)家的不斷努力，開發(fā)出了雙定子-單轉(zhuǎn)子電磁微電機(jī)模式。不同于單定子-單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的微電機(jī)模式，這種微電機(jī)性能更加完善，雙定子繞組數(shù)倍增，大大提升了輸出的功率，且由于上下兩個(gè)轉(zhuǎn)子與中間的定子靜磁作用相互抵消，減小了定子與轉(zhuǎn)子之間的磁阻作用，減少了能量的損耗，增加了輸出力矩。

4控制電路設(shè)計(jì)

當(dāng)今的步進(jìn)電機(jī)技術(shù)雖然已經(jīng)趨向于成熟，但是在一些精度要求十分高的工業(yè)領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)仍然無法出色地完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)的性能要求，當(dāng)電磁微電機(jī)用于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用恒力矩細(xì)分控制方法控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是一種十分有效的控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)精度的方法。其基本原理就是利用對(duì)繞組中的電流的控制，通過一系列的電磁轉(zhuǎn)換合成幅值恒定、變化規(guī)律的合成磁場(chǎng)矢量，主要做法是通過單片機(jī)原件實(shí)現(xiàn)對(duì)精確電流的控制。單片機(jī)具有控制精度高，受外界干擾小的特點(diǎn)，用單片機(jī)作為主要的控制元件可是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電流的輸出。一般情況下采用Intel80C196單片機(jī)、晶振電路、地址鎖存器、譯碼器等原件組成整個(gè)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，利用單片機(jī)將E2ROM中存儲(chǔ)的電流信號(hào)輸送到D\A轉(zhuǎn)換器中，再調(diào)節(jié)D\A轉(zhuǎn)換器中的參考電壓得到我們需要的電流幅值。這個(gè)系統(tǒng)可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)鍵盤作為控制單片機(jī)的工作狀態(tài)、D\A轉(zhuǎn)換器的電壓值、運(yùn)轉(zhuǎn)頻率、正\煩轉(zhuǎn)等的輸入設(shè)備，并在LCD顯示器上顯示出當(dāng)前的相電流大小、運(yùn)行步數(shù)、起\停狀態(tài)等相應(yīng)的狀態(tài)。

5定子微細(xì)加工工藝

定子是電磁微電機(jī)中不可或缺的一部分，對(duì)定子的微細(xì)加工可以大大提高輸出力矩，在輸出功率一定的情況下減少能源損耗，進(jìn)而提升整個(gè)電機(jī)的工作效率。Φ1mm電磁微電機(jī)4層6繞組型號(hào)的定子微細(xì)加工工藝流程如下：在鐵氧體襯底上濺射一層厚度為80nm的鉻-銅合金，用來作為電鍍基底；在電鍍基層上旋涂光刻膠，利用計(jì)算機(jī)控制的激光進(jìn)行光刻，雕刻出銅線圈的電鍍模型；利用掩膜技術(shù)電鍍上一層銅金屬，并嚴(yán)格控制電鍍的速率，一般在一分鐘50納米的速度，厚度控制在10-12米的范圍內(nèi)；旋涂8米的光刻膠，再利用激光技術(shù)光刻成銅線圈層間過孔引線的電鍍膠膜；電鍍形成6米的過孔引線；去膠并濺射刻蝕去除種子層；再在表面濺射16-18米的鋁的氧化物三氧化二鋁，作為整個(gè)定子的防氧化層，此外應(yīng)該嚴(yán)格控制濺射頻率、濺射室內(nèi)的壓強(qiáng)、最大濺射速率等，確保建設(shè)的三氧化二鋁能夠均勻的分布在定子上；再經(jīng)過精細(xì)的研磨與拋光，直到露出層間互連線。以上介紹的就是一套完整的定子平面線圈的制造過程，在實(shí)際操作過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照以上的操作步驟進(jìn)行加工整理，要想制作多層線圈可以重復(fù)以上的步驟。“嵌入式”定子繞組的制作工藝與以上的4相6組定子制作工藝有所不同，在整個(gè)工藝中加入了鎳-鐵合金貼心的制作工藝。采用掩膜電鍍的工藝可以實(shí)現(xiàn)鎳-鐵合金的電鍍，具體電鍍條件是在硫酸鎳、氯化鎳和硫酸鐵按1:1:1的比例制成的混合液中，加入一些其他的催化劑，并將PH值控制在5-6之間，溫度控制在四十度，且誤差不能超過兩度，相對(duì)磁導(dǎo)率控制在8000-9000之間。

6結(jié)語

光刻技術(shù)的基本原理范文第5篇

關(guān)鍵詞： ic卡； 封裝和測(cè)試； ic卡制造業(yè)未來發(fā)展

中圖分類號(hào)： th16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)： 1009-8631（2013）01-0065-02

1 理論基礎(chǔ)

1.1先進(jìn)制造技術(shù)范圍以及微電子技術(shù)應(yīng)用對(duì)社會(huì)的影響。先進(jìn)制造技術(shù)（advanced manufacturing technology），人們往往用amt來概括由于微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)，其中微電子技術(shù)是建立在以集成電路為核心的各種半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)上的高新電子技術(shù)，特點(diǎn)是體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快，微電子技術(shù)對(duì)信息時(shí)代具有巨大的影響。當(dāng)然，ic卡的大范圍應(yīng)用也改變了世界。

1.2 ic卡簡(jiǎn)要介紹和基本工作原理。ic卡是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種新型信息工具。ic卡指的是集成電路卡，一般常見的ic卡采用射頻技術(shù)與ic卡的讀卡器進(jìn)行通訊。ic卡與磁卡是有區(qū)別的，ic卡是通過卡里的集成電路存儲(chǔ)信息，而磁卡是通過卡內(nèi)的磁力記錄信息。ic卡的成本相對(duì)一般磁卡要高，但保密性更好。

ic卡工作的基本原理是：射頻讀寫器向ic卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)lc串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，在電磁波激勵(lì)下，lc諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷；在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到一定額度時(shí)（2v）時(shí)，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接受讀寫器的數(shù)據(jù)。

1.3 ic卡應(yīng)用的現(xiàn)狀。ic卡的開發(fā)、研制與應(yīng)用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及到計(jì)算機(jī)、通訊、網(wǎng)絡(luò)、軟件、卡的讀寫設(shè)備、應(yīng)用機(jī)具等多種產(chǎn)品領(lǐng)域的多種技術(shù)學(xué)科。因此，全球ic卡產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、市場(chǎng)及應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)中迅速發(fā)展起來。ic卡已是當(dāng)今國(guó)際電子信息產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)產(chǎn)品之一，除了在商業(yè)、醫(yī)療、交通、能源、通訊、安全管理、身份識(shí)別等非金融領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用外，在金融領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛，影響十分深遠(yuǎn)。

ic卡雖然進(jìn)入中國(guó)較晚，但在政府的大力支持下，發(fā)展迅速。 20世紀(jì)末，國(guó)家金卡辦為統(tǒng)籌規(guī)劃全國(guó)ic卡的應(yīng)用，組織擬定了 （金卡工程非銀行卡應(yīng)用總體規(guī)劃）。為保證ic卡的健康發(fā)展，在國(guó)務(wù)院金卡辦的領(lǐng)導(dǎo)下，信息產(chǎn)業(yè)部、公安部、衛(wèi)生部、國(guó)家工商管理局等各個(gè)部委紛紛制定了 ic卡在本行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。

中國(guó)發(fā)展金卡的方針是“兩卡并用，磁卡過渡，發(fā)展ic卡為主”。未來的發(fā)展趨勢(shì)必將是ic卡逐步取代磁卡。ic卡既可以由銀行獨(dú)自發(fā)行，又可以與各企事業(yè)單位合作發(fā)行聯(lián)名卡。這種聯(lián)名卡形成銀行ic卡的專用錢包賬戶。當(dāng)前，聯(lián)名卡主要有保險(xiǎn)卡、財(cái)稅卡、交通卡、校園卡等多種。由于ic卡既方便又快捷，因此在發(fā)達(dá)國(guó)家已相當(dāng)流行。

2 ic卡制造業(yè)與先進(jìn)制造技術(shù)的融合和發(fā)展

ic卡制造業(yè)包含芯片（設(shè)計(jì)）流片，封裝與測(cè)試，成卡等一系列步驟，下面具體表述一下各步驟與先進(jìn)制造技術(shù)的融合與發(fā)展。

2.1芯片（設(shè)計(jì)）流片。對(duì)于計(jì)算機(jī)產(chǎn)品而言，芯片可以說是其精髓所在，畢竟芯片的等級(jí)也就決定了產(chǎn)品的性能表現(xiàn)以及功耗、發(fā)熱量等額外因素，作為芯片的前身，晶圓的品質(zhì)和制程就成為消費(fèi)者以及廠商所共同關(guān)心的。

晶圓是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓；在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu)，而成為有特定電性功能之ic產(chǎn)品。晶圓的原始材料是硅，而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經(jīng)由電弧爐提煉，鹽酸氯化，并經(jīng)蒸餾后，制成了高純度的多晶硅，其純度高達(dá)99.999%。晶圓制造廠再把此多晶硅融解，再于融液里種入籽晶，然后將其慢慢拉出，以形成圓柱狀的單晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一

顆晶面取向確定的籽晶在熔融態(tài)的硅原料中逐漸生成，此過程稱為“長(zhǎng)晶”。硅晶棒再經(jīng)過切段，滾磨，切片，倒角，拋光，激光刻，包裝后，即成為積體電路工廠的基本原料——硅晶圓片，這就是“晶圓”。其中，各項(xiàng)工藝操作遠(yuǎn)非人工能力可以達(dá)到的，而是由融入先進(jìn)制造技術(shù)的高精度和可靠性工藝的設(shè)備按照規(guī)定動(dòng)作進(jìn)行操作和完成。以提高良品率。

2.2封裝與測(cè)試。芯片的封裝與測(cè)試作為ic卡的中間環(huán)節(jié)，起著重要作用。同時(shí)，封裝和測(cè)試的費(fèi)用占整體成本的三分之一。模塊加工設(shè)備從法國(guó)、德國(guó)和瑞士引進(jìn)，設(shè)備廠家對(duì)設(shè)備的運(yùn)行提供保障，生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)軟件在設(shè)備進(jìn)口時(shí)同時(shí)引進(jìn)。加工該產(chǎn)品的技術(shù)要求相對(duì)較高，主要體現(xiàn)在設(shè)備和工藝兩個(gè)方面。但生產(chǎn)流程較簡(jiǎn)單，如下：

在這一環(huán)節(jié)，先進(jìn)制造技術(shù)所產(chǎn)生的巨大優(yōu)勢(shì)在于精細(xì)化，高速度，高質(zhì)量的連續(xù)加工，同時(shí)完全解決了穩(wěn)定性的問題。其別是光電傳感器，步進(jìn)傳感器，高速機(jī)械手臂按照既定程序24小時(shí)持續(xù)運(yùn)行等，給批量生產(chǎn)提供了便捷和穩(wěn)定。

2.3成卡。成卡方面與前面的封裝與測(cè)試類似，均使用精細(xì)化、全自動(dòng)、高速度高質(zhì)量的穩(wěn)定設(shè)備進(jìn)行定向加工，具有先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

3 ic卡制造業(yè)未來發(fā)展的意義和展望

ic卡在電信領(lǐng)域的應(yīng)用長(zhǎng)期以來都占據(jù)主流地位，占整個(gè)市場(chǎng)的70%左右，據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，到2009年底，全球手機(jī)注冊(cè)用戶達(dá)到46 億，即全球平均每3個(gè)人就有2個(gè)手機(jī)用戶，同時(shí)無線固話、上網(wǎng)本、具備通訊功能的gps終端應(yīng)用的普及，以及移動(dòng)支付的蓄勢(shì)待發(fā)都將推動(dòng)電信領(lǐng)域智能卡應(yīng)用的持續(xù)增長(zhǎng)。

ic卡在金融及零售領(lǐng)域的市場(chǎng)份額約為15%，在歐洲非接觸式支付卡正逐步普及；ic卡在政府及公用領(lǐng)域的市場(chǎng)份額約為12%左右，主要用于身份證、城市卡、交通卡、醫(yī)療卡、社?？?、校園卡、稅務(wù)卡等方面。ic卡在安全性、互操作性及兼容性方面的優(yōu)勢(shì)也愈發(fā)明顯，未來的需求量必將十分可觀。

2009年，在全球金融危機(jī)的負(fù)面影響下，智能卡依然保持著平穩(wěn)的增長(zhǎng)勢(shì)頭，09年全球需求為56億片，其中在中國(guó)加工量占80%左右。隨著各行業(yè)ic卡的不斷推廣普及，ic卡應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，特別是以“物聯(lián)網(wǎng)”為代表的新型信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，使ic卡的需求量進(jìn)一步擴(kuò)大，市場(chǎng)前景非常廣闊。

在結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用ic卡制造業(yè)一定會(huì)走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化之路。

4 結(jié)語

技術(shù)是制造業(yè)企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必要條件之一，而在ic卡制造業(yè)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展的今天，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條中使用和拓展先進(jìn)制造技術(shù)，即會(huì)對(duì)ic卡制造業(yè)起到一個(gè)推動(dòng)和支持。雖然先進(jìn)制造技術(shù)具有人工無法比擬的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。相信在結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)的情況下，我國(guó)ic卡制造業(yè)未來的發(fā)展會(huì)更上一個(gè)臺(tái)階。

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