钻床的基础知识(1)培训讲学.ppt

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1、钻床的基础知识(1)1.了解什么是半导体。2.理解半导体的特点及相关实际应用。3.了解半导体的制造过程。10.1半导体制造简介任务书本节重点●什么是半导体。●半导体的特点。●半导体的相关实际应用。一、半导体简介半导体已经成为我国重要的产业，在现阶段的经济发展中更扮演非常重要的角色。（１）绝缘体:指导电性和导电导热性差或不好的材料。如金刚石。（２）导体:指导电、导热都比较好的金属。如金、银、铜等。（３）半导体:指导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为。集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储

2、存器等六大类。1.物体分类（按导电能力）２.半导体分类（按制造技术）主动轮从动轮二、半导体定义电阻率介于导体和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。化合物半导体包括Ⅲ-Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、Ⅱ-Ⅵ族化合物(硫化镉、硫化锌等)、氧化物（锰、铬、铁、铜的氧化物），以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。锗和硅是最常用的元素半导体。主动轮从动轮三、半导体

3、的特点指半导体材料的电阻率与温度有密切关系的性能。在室温条件下，它的导电能力只有金属的几十万分之一，但它有一个奇异的特性，就是温度升高几度，它的导电能力的变化却抵得上金属在温度降低几百度内的变化。指半导体材料对光十分敏感的性能。半导体无光照时，不易导电；受到光照时，就变的容易导电了。纯净的半导体材料电阻率很高，但掺入极微量的“杂质”元素后，其导电能力会发生极为显著的变化的性能。1．热敏性2．光电特性3．掺杂性四、半导体制造1.了解微细制造技术和常见的微细制造技术的方法。2.掌握微机电系统和纳米技术的特点。3

4、.理解微机电系统和纳米技术的发展应用。10.２微细制造简介任务书本节重点●微机电系统和纳米技术的特点。●微机电系统和纳米技术的发展应用。一、微机电系统(简称MEMS)是指可批量制作的，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、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。微机电系统的三个主要元件是微传感器、执行器和微能源。1.定义２.组成３.特点（１）微型化、体积小、自重轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短，可以使用在高精确度与高稳定度的机构中，如硬盘读取头的驱动系统。（２）以硅为主要

5、材料，机械、电器性能优良。（３）具备批量生产的能力，可以有效的降低生产成本，提升竞争力。（４）集成化。可以把不同功能、不同敏感方向的多个传感器（或执行器）集成于一体，形成复杂的微系统。（５）多学科交叉。微机电系统涉及机械、制造、信息与自动控制、物理、化学等多种学科，集中了当今科学技术发展的许多尖端成果。４.微机电系统的发展目标（２）可以完成机电系统所不能完成的大尺寸任务，也可嵌入大尺寸系统中，把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。（１）通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统，开辟新技术

6、领域和产业。５.微机电系统的应用（１）民用领域（２）军事应用领域二、纳米技术纳米尺寸示意图１.纳米微粒的特性普通块状铜的熔点为1085℃，而20nm纳米铜的熔点降为39℃。常规的氧化铝粉末烧结温度高达1800℃，但氧化铝纳米微粒的烧结温度可降至1150℃，且烧结后的密度可高达99.7%。纳米晶体铜的强度是普通铜的5倍，作冷轧制时会出现超塑性，延伸率提高50倍，而且不会产生应变硬化。普通陶瓷质硬而脆，但是纳米陶瓷在室温下就具有可塑性。在高分子材料中加入纳米微粒材料所作成的切割刀具，比金刚石还坚硬。普通金属通常

7、导电性好，但是纳米金属微粒却趋向不导电，例如纳米铜就不导电。２.纳米技术的发展途径（１）自上往下（２）自下往上就是通过控制原子、分子的排列组合而产生各种所需特性的新材料。以碳元素为例，通过不同键连结方式可以形成金刚石和石墨等不同特性的物质，３.纳米技术的应用领域(1)日用工业(2)航空工业利用纳米制件的轻质量与高强度，可增加有效载体，耗能指标降低数倍。以纳米纤维织成的布料制作的衣服。(3)医疗产业当药粉的尺寸达到10nm的纳米大小时，就可以在血液中自由自在地流动，直接输送药物到生病部位作最有效的医疗。(4)

8、能源与环境保护(5)半导体制造晶圆尺寸是往大的方向发展，电路线宽则朝向小的方向发展，纳米制造过程再为半导体产业突破一大发展瓶颈。1.了解快速成形技术和逆向工程技术。2.掌握快速成形技术和逆向工程的加工原理。3.理解快速成形技术和逆向工程的加工过程。10.３其他制造技术任务书本节重点●快速成形技术和逆向工程的加工原理。●快速成形技术和逆向工程的加工过程。一、快速成形技术(RP)快速成形又称为实体自由曲面成形制造技术