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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 CMP31

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