机械制造流程是什么,机械工程师需要具备的能力有哪些?
大家好我是阿秋很高兴辣来回答:
一,扎实的理论基础:
一般来说,机械设计设计人员需要有一定的学历背景,我不是说非本科生不可,在这个行业,实践远比学历重要,一定要知道的课程是:几何学、机械制图、机械原理、材料学、公差与配合、力学。材料学博大精深,连一般的机械设计专业毕业的本科生都很难全面掌握,一般没用过的材料就不太知道了。我认为材料是最重要的,机构是要服务于材料和功能的,而且机构的发明已经到了极限,书店里有上下两册的机构设计手册就完全可以应付了,就看你用得好不好,巧不巧。
二,说说能力问题:
我们今天要讲到的是学习能力、搜索能力、思维能力、创新能力,一个好的设计人员要不断学习,学习他人的长处,设计行业没有捷径可走,一个软件拿来从不会到会,是一个学习的过程,从能模仿到能干活是要有一段时间的,学习的能力非常重要;同时要勤于思考,书上的教案不一定对。一个软件用熟了,比如Autocad、Creo、SolidWorks、UG、Catia、Rhino、Floefd、ANSYS等等,用它来开发一些新的功能,方便使用,就是创新,创新出来的东西就是你自己的了。
三,建立思维模式:
打破旧的观念,然后是建立新的模式。明确为什么要用三维,好玩吗?不是直观吗?都不是,而是为了减少错误,减轻设计的工作量,把问题消灭在初始阶段,Autocad的两维图纸只是一个甩图板的过程,从两维转向三维是个痛苦的过程,老板要花钱,设计人员要下决心,改变设计习惯,在各个三维讨论区里经常可以看到对三维设计的非难,认为没有两维设计快,同时也过于烦琐,有问题我们必须承认。
四,认识美学:
现代的工业设计很大程度上依赖美学和工程学的结合,产品也好设备也好,欧美发达国家的设计工艺水平都要高过我们很多,我们国家的工业一般只求实用耐用,但是随着社会的发展和进步,人们对产品的美观程度也有了相当程度的要求,要搞好设计必须从美学和工程学两个方面入手,工程方面在学校里学得很多,实践中也会积累一些,美学就很难了,我有个客户,想要我帮他搞工业造型,我跟他说工业造型没有什么神奇的,造型没做出来之前谁都不知道是什么样子的,谁都没有主意,设计出来以后大家都知道了,都会模仿抄袭;我们国家的一些地方的衣服款式和皮带、箱包样式都是从国外抄袭过来的,我们国家的教育体系是不鼓励发展创造力的,日本人在世界上老是排在第二,过去学中国的大唐文化,后来学德国的法西斯主义,现在学美国的现代资本主义,很难说有什么有影响力的东西是日本人发明的;不要看不起创造,它是一个国家在世界上领先发展的前提条件。
五,了解工艺过程:
这个问题也是现在大学生难以解决的一个问题,在实习的时候要多看多学多问,有机会看看大工厂,也要看看小工厂,要想在一两年之内解决这个问题比较困难,但是这是一个累积的过程;要踏踏实实地做。
但具体的芯片生产流程是怎样的?
数码科技半导体,风土人文和地理。大家好我是涉猎领域较为宽泛的一大木~
集成电路制造本人最近刚参加一次完整的流片过程,具体可以做出以下回答。
一、工艺原理:氧化、扩散、光刻、金属化等集成电路的制造是一个非常复杂的过程,涉及到很多的步骤、工艺等。从硅原材料到芯片成品的过程大致符合以下流程。
而本次介绍主要侧重于制造的过程,故略去封装和测试等环节的介绍。
晶圆的制作
首先要从沙子里提纯得到多晶硅,然后经过拉单晶切片磨片抛光外延等步骤,这些步骤的话我具体没有参与过,我从我所参与的流程开始具体详细介绍。
氧化
第一个程序是氧化,我所控制氧化晶圆的设备,下图所示的样子。
这里展开篇幅叙述一下氧化工艺的原理:
氧化的目的是为了在硅片上长一层二氧化硅层以保护硅片表面、器件隔离、屏蔽掺杂、形成电介质层等。具体种类包括干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧化、掺氯氧化和高压氧化等。本次实习所采用的为湿氧工艺,从机器上也可观察到。所以重点介绍湿氧工艺。
湿氧工艺是指氧气中带着一定量的水汽,水汽要加热到95摄氏度。涉及到的化学方程为:
湿氧氧化的氧化速率介于干氧氧化和水汽氧化之间,氧化层质量也介于二者之间。
湿氧氧化工艺要有水汽产生装置,一般都是氢氧合成湿氧氧化工艺,要特别注意氢气和氧气的流量比,下图是我当时拍到的氢气氧气混合装置:
两根管道内应该分别分氧气和氢气。具体操作的时候还需要把晶片推到炉子里,操作过程如下图所示:
氧化工艺就先介绍到这里。
扩散
接着介绍以下扩散,扩散是为了改变半导体的电特性,形成半导体器件结构。将所需的杂质,比如三族或五族元素,以一定的方式掺入到半导体基片规定的区域内,并达到规定的数量和符合要求的分布。扩散法和离子注入法均能达到目的。以下是两种扩散炉。
关于扩散,就是将掺杂气体导入放有硅片的高温炉中,从而达到将杂质扩散到硅片内的目的。按照掺杂源的形态分为固体源扩散、液态源扩散、气态源扩散。按照扩散的形式又可以分为气相固相液相扩散。按照杂质的分布又可以分为恒定表面源扩散分布和有限表面源扩散分布。按照扩散的机理可分为间隙式扩散和替位式扩散。说完扩散顺便叙述一下离子注入,离子注入相对于扩散来说有很多优势,注入温度低,精确且可独立控制浓度分布和结深,掺杂的均匀性和重复性好,注入离子纯度高,能量单一,横向扩散小,不受固溶度的限制。下图为离子注入原理图:
当然随之而来的也会有些缺点,损伤较多,工艺多了退火的步骤,成本也高。它的原理是先给注入离子一定的能量,然后轰击靶材料进入掺杂区域。然而注入离子的分布是比较复杂的,不服从严格的高斯分布。注入离子分布图如下图所示:
光刻
然后介绍光刻工艺。可以说光刻是整个流程的重要环节。通过光化学反应,将光刻版上的图形转移到光刻胶上。光刻三要素即光刻机、光刻版和光刻胶是光刻步骤必不可少。光刻机:Lithography Tool,目前来说ASML的光刻机是前沿。荷兰的这家公司并不具备将其售给中国的权利,很可笑,这都是瓦森纳协定的限制,限制中国的发展。其实当年日本的佳能和尼康的光刻机技术是世界领先水平,当时ASML只是个弟弟,后来佳能和尼康受到的美利坚的多方干扰,美国意在通过打压别国的光刻机技术想要使自己的光刻机技术成为领先水平,不料ASML和台积电合伙研制出了浸润式光刻,直接翻身农奴把歌唱。美国这下也好了,虽然把日本的光刻机技术给打压了,没想到ASML又起来了,而自己过得技术也还是个弟弟水平。美国也担心中国的发展,后来拉拢全世界发达国家整了一个瓦森纳协定,内容大概是禁止出售高尖端设备给中国,真的是小肚鸡肠美利坚。光刻机的能提供光刻工艺所需的曝光光源,将光刻版的图形转移到光刻胶上。技术难度最高、成本最大、决定特征尺寸。有接触式、接近式、投影式、步进式光刻机。
说完了光刻机还有光刻版,光刻版即掩膜版、光罩,很好理解。最后还有光刻胶,光刻胶是光敏性材料,分为正胶和负胶。在实验室我体验了涂胶并将其甩匀的过程,如下所示:
首先把晶圆放在圆柱形底盘上,然后挤上适量的光刻胶,启动转盘,然后光刻胶就会被均匀的涂抹。之后我记得是把晶圆放在一个机器上,先对准,对准完了之后启动那台机器进行光刻,结束之后要冲洗显影等步骤。
金属化
金属化指的是金属及金属性材料在IC中的应用。按照功能划分,金属化可以分为栅材料,互联线材料,接触材料以及填充材料。现代集成电路对金属化的要求与很多,电阻率要低,能传导高电流密度,粘附性好,能够粘附下层衬底实现很好的电连接,半导体与金属连接时接触电阻低。易于淀积,容易成膜,易于图形化,对下层衬底有高选择比,易于平坦化,可靠性高,延展性好,抗点迁徙能力强,抗腐蚀性好,应力低,以减小硅片的翘曲,避免金属线断裂、空洞。
金属化材料分为金属材料和金属性材料。常用的金属材料有Al、Cu、Pt、Au、W、Mo等,常用的金属性材料包括掺杂的多晶硅,金属硅化物和金属合金。
若干工艺流程之后,得到的晶圆如下所示,下边的分别是我用手机拍摄的,可以看到不是很清楚。最终的晶圆图:
用电子显微镜观察一下,是这样的:
显微镜下则看的更为清楚,每个器件都能看到清晰的轮廓,至此,本次流程差不多也结束了。
上述只介绍了第一次光刻流程,在实际的制造中会有非常多的光刻次数,每进行光刻一次,就需要一个循环。而且上述的制程量级和当今顶尖的7nm,5nm不是一个层次的。
大家如果有什么疑问或者不同的见解,欢迎在底下评论留言告诉我。
有机械研究生吗?
我现在在一家大型国有企业工作,我们单位从事的主要是机械行业,我学的专业是机械制造及其自动化,偏机械类。现在进我们单位一般也会要求研究生学历,211工程大学的最受欢迎。虽然我不是研究生毕业,但我可以回答这个问题,下面我结合新员工进公司的流程,让你们了解机械专业的研究生主要做什么工作,待遇如何?
一、机械研究生刚毕业进公司,人力会有一个安全知识培训,包括理论和实践两方面,理论上学习公司编制的安全防护知识,看看视频增加记忆,实践这块会带新员工去单位生产现场,了解车间生产流程和危险点的注意事项!
二、人力安排新员工到各个车间去实习,一般每个车间实习二周左右,学机械的会到焊接、铸造、表面处理、数控编程、工装制造等车间实习,实习时会有车间技术员带你,而且会带你到生产一线了解生产工艺流程,主要实习包括车工、铣工、磨工、线切割、数控加工中心、各种焊接、表面处理等工序,了解产品加工艺工艺流程,包括产品记录卡怎么填写,怎么测量零件加工尺寸,以及填写质量控制卡片等等。
三、 轮岗实习结束后,人力会根据各单位岗位需求计划,把相关专业的学生分配到各种岗位上去,具体机械研究生会去和机加有关的车间从事技术工作,或科室如技术中心从事主管工艺工作,但去技术中心的一般不多,因为只有在基层车间干几年,有了实践经验以后再去技术中心从事主管工艺压力会小一点。在基层车间也会有师傅带你的,从事车间技术工作主要是根据产品设计要求,编制零组件加工工艺,装配工艺等,因为你是研究生学历,在基层干几年积累了经验,下一步你要考虑从事设计工作,因为每个单位从事设计工作的岗位薪资才是最高的,当然领导除外。
四、机械专业是传统专业,工资待遇比不上互联网和金融,刚毕业一般年薪七、八万吧!同一个公司的不同专业,在国企里面差别不大,这个专业不吃青春饭,薪资会随着经验的积累而稳定上升的!等你有了工程师职称,并且可以独立设计产品,收入也不会比金融互联网差的!
请举例说明何为笔势?
简单说,笔势就是笔法和结构的综合运用。
具体说,书法字体水平分3个层面,一是初级阶段学笔法(包括笔法和结体),把字写得标准到位。
二是中级阶段练笔势,把字越写越活,写得动感十足,欹侧相宜,活泼有趣。
第三层次是笔意。也就是说高级阶段出神入化的写出意趣,韵味,表达出自己独有的风格和追求。
针对笔势的解释,是指每一种点画,依着各自特殊的形体在不同部位书写的势态,
我们知道,笔法是写任何一种点画都必须共同遵守的根本方法; 而笔势,则因人的性情、时代风气而有正斜、俯仰、长短、纵横,曲直、方圆、平侧、巧拙、和峻等的不同。套用赵孟頫的名言~笔法千古不易,笔势随人随时变化。
下面用我们都熟悉的《集王圣教序》举两点例字来说明:
一 俯仰笔势
比如横画贯穿于绝大部分汉字,倘若横画的每笔都写成水平的,很难令字生动、飞扬、活泼。那么就要借助于变化,要变化线条的行笔方向,或上或下,有俯有仰,俯仰能使点画呼应,带映含情,更为紧凑、生动。
如"百"字,4个横画,上面两个笔势右上↗,3横以撇代横呈左下势,第4横以点代横笔势右下,形成了两俯两仰的对比势态变化。显得生动活泼。
如“積”字右边的7个横画,上面3横笔势向右上,下面"贝"几横画都是右上和右下有势态变化,这就形成左收右放的开合势态的关系,显得动感十足。
“综”部件"宗"的宝盖横向右上尽势行笔,下面"示”部的上横向右上压,以牵制整体勿使离散。
"括"字右部件的“舌”字第1,2横向右上,第3横更大胆更甚还带曲度,第4横向右下,既使笔势生动,又使重心平稳。
二 欹正纵横笔势
欹正指倾斜和正向的布势。现在有些人写字求正,横平竖直,但过于正则板僵。以流便著称的行书,更是横画不宜太平正,要有倾势;
所谓~直画不宜太平直,宜稍右向或左倾,而且要直中见曲,曲中见直。总之,重要的是形欲欹而意愈正,不失重心。唐太宗赞王羲之书“似欹反正”,就是这个道理。
《怀仁集王羲之书圣教序》近两千字,无一字笔笔都平,笔笔都直,如下
"智,盖,劳"
这样的字,点画的欹侧自然明显,而下面“無”、"右"“书”之类的字,初看笔笔平正,细看同样能看出欹侧的姿态来,如“無”字的第3横是右倾的
取的是纵势,因为“無”长横拉开了横与横之间的距离,使字势上下伸张。也使字势上下伸张。这种纵势的造型方法到唐代的欧阳询发展到了极点。
还有横势字体,其行笔左右伸展,呈扁形平势,如
总观《圣教序》全碑,笔势或纵或横,或正或欹,千变万化,以致千余年未能有人赶他,超越,特别是行书的结字法是繁复的,变幻是莫测的,重心平稳、点画呼应、疏密、俯仰、向背、迎让、参差、欹正、纵横等等笔势手法多样,研习这些手法是打开行书结体锁扣的钥匙,还须注意,这些手法在结字中往往相互联系,彼此交织,须在临帖的过程中细细体味,捋出头绪,以便灵活地运用到书写中去,创造出更新更美的结体。
关于【机械制造流程是什么】和【机械工程师需要具备的能力有哪些】的介绍到此就结束了,热烈欢迎大家留言讨论,我们会积极回复。感谢您的收藏与支持!
发表评论