第1章 绪论 1
1.1 电子制造与电子封装 1
1.1.1 电子产品制造 1
1.1.2 电子制造技术 3
1.1.3 电子封装技术 3
1.2 电子封装专用设备 4
1.2.1 电子封装专用设备的分类 4
1.2.2 电子封装关键设备及其组成形式 6
1.2.3 电子封装专用设备共性基础技术 8
1.3 电子封装专用设备的特点及其发展 10
1.3.1 现代电子封装专用设备的特点 10
1.3.2 国内电子封装装备技术发展现状 11
1.3.3 电子封装装备的发展趋势 11
思考与练习题 13
参考文献 13
第2章 半导体芯片制造工艺与设备 14
2.1 概述 14
2.2 薄膜生成工艺 17
2.2.1 薄膜生成方法 17
2.2.2 氧化工艺 18
2.2.3 淀积工艺 19
2.3 图形转移工艺 21
2.3.1 图形化工艺方法 21
2.3.2 光刻工艺 22
2.3.3 刻蚀工艺 26
2.4 掺杂工艺 27
2.4.1 扩散 27
2.4.2 离子注入 28
2.5 其他辅助工艺 29
2.5.1 热处理工艺 29
2.5.2 清洗工艺 30
2.5.3 CMP 31
2.6 半导体芯片制造工艺与设备及关键工艺技术 32
2.6.1 半导体芯片制造工艺与设备 32
2.6.2 半导体制造关键工艺技术 34
思考与练习题 36
参考文献 36
第3章 电子封装工艺与设备 37
3.1 概述 37
3.2 晶圆检测 38
3.2.1 在线参数测试 38
3.2.2 晶圆分选测试 39
3.3 芯片封装 40
3.3.1 传统装配与封装 40
3.3.2 先进装配与封装 49
3.4 基板及膜电路制造工艺与设备 54
3.4.1 概述 54
3.4.2 基板制造 54
3.4.3 厚膜、薄膜电路制造 58
3.5 表面组装技术与工艺设备 60
3.5.1 概述 60
3.5.2 焊料涂覆技术与工艺设备 62
3.5.3 胶黏剂涂敷工艺与设备 64
3.5.4 贴片技术及工艺设备 65
3.5.5 焊接技术与工艺设备 76
3.5.6 表面组装工艺检测技术与设备 86
思考与练习题 95
参考文献 96
第4章 微细加工技术 97
4.1 概述 97
4.1.1 微细加工技术的含义 97
4.1.2 微细加工技术的应用 98
4.1.3 微细加工与检测系统 99
4.2 光子束加工技术 100
4.2.1 光子加工技术基础 100
4.2.2 光学曝光技术 121
4.2.3 激光加工技术 135
4.3 电子束加工技术 141
4.3.1 电子束加工技术基础 141
4.3.2 电子束曝光加工技术 144
4.3.3 电子束其他加工技术 147
4.4 聚焦离子束加工技术 148
4.4.1 聚焦离子束系统 148
4.4.2 聚焦离子束加工技术 150
4.4.3 聚焦离子束曝光技术 152
4.4.4 离子束投影曝光技术 153
思考与练习题 154
参考文献 155
第5章 精密机械技术 156
5.1 精密机械传动系统 156
5.1.1 精密机械技术的特征 156
5.1.2 精密机械传动系统的功能和分类 156
5.1.3 机械传动系统方案设计 158
5.2 常用传动系统设计 161
5.2.1 齿轮传动设计 161
5.2.2 滚珠丝杠传动设计 163
5.3 导向及支承 167
5.3.1 精密导向单元 167
5.3.2 精密支承单元 170
5.3.3 直线滚动导轨副的选用 172
5.4 微细加工设备机械系统结构 175
5.4.1 主传动机构的设计要求 175
5.4.2 主传动结构的主要形式 175
5.4.3 工作头传动定位机构 177
5.4.4 精密工件台定位技术 180
5.5 机械系统精度分析 183
5.5.1 精度概念解析 183
5.5.2 机械系统特性参数对系统精度的影响 184
5.5.3 系统误差的分析计算 187
5.5.4 精密工件台精度分析 188
5.5.5 减振技术与热变形控制 189
思考与练习题 193
参考文献 194
第6章 传感与检测技术 195
6.1 概述 195
6.1.1 测量方法简介 195
6.1.2 传感检测系统的构成 197
6.2 常用传感器及特性介绍 197
6.2.1 常用传感器介绍 197
6.2.2 传感器选型原则 208
6.3 传感器信号处理常用电路 216
6.3.1 传感器信号预处理电路 217
6.3.2 传感器数据采集和接口电路 220
思考与练习题 223
参考文献 223
第7章 机器视觉检测技术 224
7.1 概述 224
7.1.1 机器视觉检测系统的构成 224
7.1.2 机器视觉的任务 225
7.1.3 机器视觉检测的流程及关键技术 226
7.1.4 机器视觉检测技术的应用 227
7.2 成像原理 228
7.2.1 透视投影 229
7.2.2 正射投影 229
7.2.3 亮度 230
7.2.4 透镜 232
7.3 成像系统硬件技术 234
7.3.1 镜头技术 234
7.3.2 摄像机技术 236
7.3.3 光源技术 238
7.3.4 图像传感器 240
7.3.5 图像采集卡 243
7.3.6 摄像机模型与标定 245
7.3.7 视觉检测系统镜头选择设计实例 250
7.4 图像处理技术 251
7.4.1 数字图像的文件格式 251
7.4.2 图像预处理 253
7.4.3 图像的目标特征 256
7.4.4 图像的特征点提取 258
7.4.5 图像的边缘检测 259
7.5 视觉测量 263
7.5.1 双目立体视觉测量原理 263
7.5.2 二维图像测量系统 265
思考与练习题 269
参考文献 269
第8章 微位移技术 270
8.1 概述 270
8.1.1 基本概念 270
8.1.2 微位移系统的构成和分类 270
8.1.3 微位移系统的应用 271
8.2 精密致动技术 273
8.2.1 发展历史 273
8.2.2 机电耦合效应 273
8.2.3 电介质材料特性 274
8.2.4 微位移精密致动器 274
8.2.5 压电致动器的应用计算 279
8.3 柔性铰链 283
8.3.1 柔性铰链的分类和特点 283
8.3.2 柔性铰链的应用 285
8.3.3 柔性铰链的设计要求 287
8.3.4 柔性铰链的设计计算 288
8.4 典型微位移系统 291
8.4.1 柔性支承——压电或电致伸缩致动 291
8.4.2 滚动导轨——压电致动 292
8.4.3 弹簧导轨——机械致动或电磁致动 293
8.4.4 气浮导轨 294
8.4.5 滑动导轨——压电致动 295
8.4.6 其他微位移系统 295
8.5 精密微动台设计 297
8.5.1 精密微动台设计要求 297
8.5.2 精密微动台设计实例分析 298
思考与练习题 302
参考文献 302
第9章 机电一体化系统的计算机控制技术 303
9.1 概述 303
9.1.1 主控系统简介 303
9.1.2 主控系统选型 303
9.2 工业控制计算机 305
9.2.1 工业控制计算机的分类 305
9.2.2 工业控制计算机的软硬件组成 306
9.2.3 工业控制计算机的应用 308
9.3 可编程控制器 309
9.3.1 可编程控制器的基本组成与原理 309
9.3.2 可编程控制器的编程语言 313
9.3.3 可编程控制器系统设计方法 316
9.3.4 可编程控制器系统设计实例 321
9.4 单片机 323
9.4.1 单片机的原理与结构 324
9.4.2 单片机的软硬件开发平台 325
9.4.3 单片机控制系统设计方法 334
思考与练习题 336
参考文献 336
第10章 机械伺服系统设计 337
10.1 概述 337
10.1.1 伺服进给驱动系统的基本要求 337
10.1.2 典型伺服系统 338
10.2 伺服进给驱动系统 339
10.2.1 步进电动机及其控制原理 339
10.2.2 直流伺服电动机及其控制原理 340
10.2.3 交流伺服电动机及其控制原理 342
10.2.4 直线电动机及其控制原理 343
10.3 伺服进给驱动系统设计与分析 347
10.3.1 伺服进给驱动系统主要参数选择 347
10.3.2 伺服系统建模 348
10.4 机械伺服系统设计 349
10.4.1 机械伺服系统设计过程 349
10.4.2 机械伺服系统设计举例 350
思考与练习题 356
参考文献 357
第11章 微组装技术及其系统设计 358
11.1 概述 358
11.1.1 微组装系统的定义 358
11.1.2 微组装的分类及特点 360
11.1.3 微组装系统的组成 361
11.2 微组装系统的关键技术及应用 362
11.2.1 微组装系统的关键技术 362
11.2.2 微组装技术在电子产品制造中的应用 362
11.3 微夹持系统 363
11.3.1 微观物体间的作用力 364
11.3.2 微夹持器的分类和发展方向 365
11.3.3 微夹持系统设计 368
11.4 显微视觉系统 372
11.4.1 显微视觉系统的组成和功能 372
11.4.2 显微视觉系统技术重点 373
11.5 基于立体显微镜的微组装系统设计 374
11.5.1 设计任务及目标 374
11.5.2 系统方案 374
11.5.3 承载模块 376
11.5.4 三轴精密传动机构与微夹持模块 377
11.5.5 立体显微视觉检测模块 379
11.5.6 控制系统 379
11.5.7 微组装系统工作流程设计 380
思考与练习题 382
参考文献 382