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工程材料与机械制造基础期末考试复习题及参考答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版工程材料与机械制造基础(A)期末考试复习题及参考答案一、单选题1.(2分)下列技术中,属于快速成型技术与反求工程结合的是()。
A. RPB. RTC. QCD. RRE参考答案:D2.(2分)切屑流经刀具的()。
A. 后刀面B. 副后刀面C. 主后刀面D. 前刀面参考答案:D3.(2分)()是将含有1微米一下的微细磨粒的研磨剂涂抹在抛光器上加工。
A. 研磨加工B. 磨削加工C. 抛光加工D. 固结磨料加工参考答案:C4.(2分)机床代号“CZ”表示()。
A. 精密车床B. 高精度车床C. 自动车床D. 万能车床参考答案:C5.(2分)企业的()大量应用量块进行工作。
A. 设计科B. 计量科C. 工艺科D. 生产科参考答案:B6.(2分)砂轮磨削属于()。
A. 研磨加工B. 超精密加工C. 抛光加工D. 固结磨料加工参考答案:D7.(2分)在车削外圆表面时,()不断地把切削层投入切削。
A. 主运动B. 进给运动C. 已加工表面D. 过渡表面参考答案:B8.(2分)()是使用1微米一下的微细磨粒和硬质材料的磨具加工。
A. 研磨加工B. 磨削加工C. 抛光加工D. 固结磨料加工参考答案:A9.(2分)()采用热塑性材料,以丝状供料,在喷头内被加热熔化;喷头移动,并不断挤出熔化的材料,材料迅速凝固成型。
A. 分层实体制造B. 选择性激光烧结C. 熔融沉积成型D. 三维打印参考答案:C10.(2分)机床代号“CM”表示()。
A. 精密车床B. 高精度车床C. 自动车床D. 万能车床参考答案:A11.(2分)企业的()主要完成较高精度的检测任务和长度量值的传递工作。
A. 设计科B. 计量科C. 工艺科D. 生产科参考答案:B12.(2分)铣螺纹采用()。
A. 端面铣刀B. 圆柱平面铣刀C. 成形铣刀D. 键槽铣刀参考答案:C13.(2分)卧式镗床不能进行()。
A. 插齿B. 镗尺寸很大的孔C. 钻孔D. 铣平面参考答案:A14.(2分)卧式镗床不能进行()。
粉末冶金在微细制造技术的应用考核试卷
考生姓名:__________答题日期:__________得分:__________判卷人:__________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.粉末冶金技术最基本的特点是:()
A.能制造形状复杂的零件
2.物理机制:粉末颗粒间结合、孔隙度减小。影响因素:粉末粒度、成型压力、烧结温度和时间。
3.粒度越小、形状越规则、表面越光滑,流动性越好,成型性能越佳。
4.目的:改善机械性能、提高尺寸精度。方法:热处理、机加工、表面处理。影响:提高硬度、改善耐磨性、优化尺寸精度。
A.粉末粒度
B.成型压力
C.烧结温度
D.烧结时间
5.粉末冶金在微细制造领域的应用包括:()
A.微型传感器
B.微型电机
C.大型机械零件
D.微型齿轮
6.下列哪些因素会影响粉末冶金制品的密度:()
A.粉末的粒度
B.成型压力
C.烧结温度
D.烧结时间
7.粉末冶金中的粉末注射成型工艺优点包括:()
A.尺寸精度高
B.成本低
C.材料利用率高
D.所有以上选项
2.下列哪种材料不适合用粉末冶金方法制备:()
A.钨
B.铜
C.铝
D.玻璃
3.粉末冶金在微细制造技术中,主要应用在:()
A.精密模具制造
B.机械零件批量生产
C.电子元器件
D.大型机械制造
4.下列哪种工艺不是粉末冶金中的固结方法:()
A.压制成型
B.等静压
C.烧结
1.粉末冶金技术的优点包括:()
A.材料利用率高
集成电路的微机电系统(MEMS)技术考核试卷
8. MEMS封装的主要目的是为了提供_______保护、电气连接和防止污染。()
9.目前MEMS技术的主要应用领域包括消费电子、_______、医疗和汽车等。()
10.随着技术的不断发展,MEMS技术的未来发展趋势将更加注重_______、_______和_______。()
A.空气bag传感器
B.发动机控制系统
C.轮胎压力监测系统
D. GPS导航系统
19.以下哪种材料最适合用于MEMS的润滑?()
A.石蜡
B.氟化物
C.硅油
D.水
20.关于MEMS技术的未来发展趋势,以下哪个描述是不正确的?()
A.更高的集成度
B.更低的成本
C.更小的尺寸
D.更少的应用领域
二、多选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的)
5. A, B, C, D
6. A, B, D
7. A, B, C, D
8. A, B, C, D
9. A, B, C, D
10. A, B, C, D
11. A, B, C
12. A, B, C
13. A, B, C, D
14. A, B, D
15. B, D
16. A, B, C
17. A, B, C
10.低成本、低功耗、多功能(Low cost, Low power consumption, Multi-function)
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. √
5. √
6. √
先进制造技术复习题
先进制造技术复习题一、填空题1.先进制造技术包含、和三个技术群。
2.制造系统是由制造过程及其所涉及、和组成的一个有机整体。
3.系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按,和可靠度进行计算。
4.根据产品的信息来源,反求工程可分为,和。
5.先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括和。
6.微细加工中的三束加工是指,,。
7.超精密机床的关键部件包括:,,,其中机床的床身多采用制造。
8. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑和的现代制造模式。
9.及时制生产追求的目标为零,零,零,零。
最终目标是。
10.扫描隧道显微镜的两种工作模式为,。
11.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称为。
12.快速原型制造常用的工艺方法,,,。
13.精益生产的体系结构中三大支柱是,和。
14.敏捷制造的基本思想就是在“——”机制下,实现对市场需求作出反应的一种生产制造新模式。
15.虚拟制造技术是以、、为支持,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。
16.并行工程的特征为,,,。
17.大规模集成电路的微细制作方法有,,,,。
18.优化设计的两个前提条件,。
19.常用的看板有,两种。
20.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是。
21.精密与超精密加工有色金属时,常用的刀具材料为。
22.FMS的机床配置形式通常有,和。
23.超精密机床导轨的主要形式有:,和24.制造业的生产方式沿着“→→ → → → ”的方向发展。
25.与传统制造技术比较,先进制造技术具有的特征是:,,,和。
26.从时间维的角度划分,产品设计的四个阶段分别为:,,,。
27.优化设计的三要素是:,,。
28.反求工程的主要影响因素包括:,,。
29.可靠性设计的三个常用指标为别是:(1)(2),(3)。
特种加工的新工艺方法及微细制造的最新进展
馈电电极
工具电极 ห้องสมุดไป่ตู้
工作液相 比, 在高脉冲能量下碳氢化合物会更多地分解 杨 晓 冬 及 东 京 农 业 大 而产生气泡 ; 气泡结构也与脉 冲参数有关, 尤其是脉宽, 学 Maai i oi 因 sht Km r 等 o 为它决定了前一个气泡受迫破裂 的时间 ; 此外, 气泡体积 研究 了一种 采用静 电
电源与工具 电极之间相 当于串联一个电容 ,使得单个脉 冲能量的最小值可以进一步降低 ,因而更有利于微细加 工 。此外 , 在工具 电极与工件之 间并联一个二极管 , 使加
工 中只 允许 单 一极 性 的电 火花 放 电。此 方 法 可通 过 改变
材 料 去 除率 。
极 , 工 时 间为 8 4。 加 8s 学 的 T kyk T n 等 a au i a i 采 用 扫 描 电 火 花 加 工 方 法 , 旋 转 电极 横 向 将 切入 一 个 金 属板 , 以获
会 通 过 分 裂 和在 放 电通 道底 部 的跳 动 而 减 小 , 这 种 可 但 感 应 给 电方 式 的微 细
能性很难控制, 只作为辅助因素。 因此, 选择适 当的加工能 电火 花 加工 的方 法 。 微 量源并控制脉 冲参数, 以控制气泡 的结构并使其适合 细 电火 花加工 的 回转 可
的尺寸 , 安置 2 间距极小且相互绝缘 的金属板 , 个 通过测
电 极 圆 柱 体 电 火
量 2 个金属板 的电流 ,控制工具 电极沿 中心轨 迹通过 2 花磨 削 ( E G 方 CD ) 个平板 间隙, 并成功制 法 , 并用直径为 5 t 0 m的线 电极放 电磨削 ( D ) x WE G 进行 了
机械工程师 2 0 年第 1 期 08 1
基于微细特种加工的微细制造技术(下)
感器 元件 ,将 上 千 个 这 种元 件 集 成 在 一 个 直 径 为 几
毫米 的硅 片 上 ,不 仅 可 使 尺 寸 微 型 化 ,而 且 又 有 很 ’ 的经济效 益 。 好 在 微 电子器 件生 产 中 ,可 利 用 电 子 束 对 陶 瓷 或 半导 体材 料蚀刻 出许 多宽 为 2 5 . m、深 为 0 2 m 的 .5
真空 系统抽 走 。
微 细 电子束 加 工 的特 点 :① 由于 电子 束 可 以微 细地 聚焦到 0 1 大 小 ,故 加 工 面 积可 以很 小 ,是 . m
一
电子束 焊接 已越 来 越 多 地 用 于 核 反 应堆 及 火箭
技 术上 。电 子 束 焊 接 ,不 仅 能 焊 接 金 属 和 非 金 属 , 特别 在 焊接 不 同金 属 、高熔 点 金 属 、活泼 金 属及 其 合金 方 面显 示 了极 大 的 优 势 。 电子束 焊接 在 半 导 体
发展 前景 广 阔。
在航 空机 载 电子 设 备 制 造 中 ,可 利 用 扫 描 电子 束曝 光 蚀 刻 技 术 制 作 线 宽 小 于 05 m、集 成 度 达 .1 x 26 5 K以上超 大规模 集 成 电 路 。利 用 电子 束 蚀 刻技 术
还可 以很 精密 地 制 作 三 维 机 械 结 构 的 硅 固态 压 力 传
用 电子束加 工 能廉 价 地 在 某 些 透 平 机 叶 片上 打
参 冷 weo荔.魍4 磊 w.lgyo T 工 wtrl 1 m J妻 m … n. o gu w * . c
先进制造技术试题库与答案
先进制造技术题库与答案一、填空题1.先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群与制造技术环境三个技术群。
5.先进制造基础技术的特点除了保证优质、高效、低耗外,还应包括无污染。
6.微细加工中的三束加工就是指电子束, 离子束 , 激光束。
8、绿色制造技术就是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响与资源效率的现代制造模式。
11、超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称为空气轴承主轴。
12、快速原型制造常用的工艺方法光固化成形,叠层实体制造,选择性激光烧结,熔融沉积制造。
15、虚拟制造技术就是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。
17、大规模集成电路的微细制作方法有外延生长 , 氧化 , 光刻 , 选择扩散 , 真空镀膜。
18、优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础 , 以计算机为基础。
20、快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料就是热塑性材料。
27、优化设计的三要素就是: 目标函数 , 设计变量 , 约束条件。
31、绿色设计的主要内容包括 :绿色产品设计的材料选择与管理,产品的可拆卸性设计, 可维修设计,产品的可回收性设计,绿色产品的成本分析,与绿色产品设计数据库。
绿色产品设计的材料选择与管理;产品的可拆卸性设计;产品的可回收性设计。
35、LIGA技术的工艺过程分为:(1)深层同步辐射X射线光刻;(2) 电铸成型;(3)模铸成型。
36、微细加工工艺方法主要有:三束加工技术, 光刻加工,体刻蚀加工技术 ,面刻蚀加工技术,LIGA技术,牺牲层技术与外延生长技术。
37、工业机器人一般由机械系统,控制系统,驱动系统与智能系统等几个部分组成。
38、柔性制造系统的组成包括:加工系统,物流系统,信息控制系统与一套计算机控制系统。
Doyvvm先进制造技术复习题
生活需要游戏,但不能游戏人生;生活需要歌舞,但不需醉生梦死;生活需要艺术,但不能投机取巧;生活需要勇气,但不能鲁莽蛮干;生活需要重复,但不能重蹈覆辙。
-----无名一、名词解释广义制造;狭义制造;先进制造技术(AMT);制造系统;工业机器人;柔性制造技术;柔性制造系统(FMS);绿色产品(GP);高速加工技术;制造业;计算机集成制造(CIM);计算机集成制造系统(CIMS);敏捷制造(AE);并行工程(CE);广义制造自动化;特种加工技术;微型机电系统(MEMS);模型重构;超精密切削加工;反求工程(RE);精益生产(LP);物料需求计划(MRP);制造资源计划(MRPⅡ)。
二、填空题1. 非接触式测量主要是基于_____、_______磁学等原理,来获得样件表面点的坐标。
2. 超精密切削加工主要指_______超精密车削,主要用于加工__________。
3.先进制造技术(AMT)分类为_____技术、_____技术、_____技术、_____技术、_____技术。
4. 工业机器人按结构形式分为______坐标机器人、_____坐标机器人、____坐标机器人、____坐标机器人。
5. 反求工程设计的三个阶段是_____、_______、_______。
6. 工业机器人一般由______、______、______以及______等部分组成。
7. 制造自动化的发展历程分为_____、_______、_______三个阶段。
8. 设计根据其活动中创造性大小,可分为_________,__________,_________三类。
9..柔性制造系统主要由以下4个部分组成:______系统、______系统、______系统和______系统。
10高速切削主要使用的刀具材料有_____、_______、_______和______。
11. 根据产品信息的来源不同,可将反求工程分为:_____、_______、_______。
现代加工技术期末复习题
《现代加工技术》复习题1.现代加工技术则是指满足“(高速)、(高效)、(精密)、微细、自动化、(绿色化)”特征中一种以上特征的加工技术。
2.20世纪末出现了一种新的加工技术分类方法,将加工技术分为四大类,即:(去除(或减材)加工)、(增材加工)、变形加工和表面加工。
3.切削用量三要素包括(切削速度)、(进给量)和(切削深度)。
4.单个磨粒的磨削过程大致分为(滑擦)、(刻划)和(切削)三个阶段.。
5.磨料在基带上的涂敷方法一般有重力作用法和(静电植砂法)。
6.研磨工艺参数有(研磨压力)、(研磨速度)、研磨时间、(研磨运动轨迹)。
7.珩磨加工时,珩磨头有三个运动,即(旋转运动)、(往复运动)和垂直于加工表面的径向加压运动。
8.电火花加工按工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同,可分为(电火花穿孔成形加工)、(电火花线切割)、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工等。
9.(电火花高速小孔加工)工艺是近年来新发展起来的。
这种加工方法最适合加工0.3~3mm左右的小孔且深径比可超过100。
10.激光切割的工艺参数为(切割速度)、(焦点位置)、(辅助气体)和(激光功率)。
11.绿色加工具有以下基本特征(技术先进性)、(绿色性)、(经济性)。
12.加工参数优化的方法有(解析优化方法)和(试验优化方法)两种。
13.塑性材料的切屑形成过程,就其本质来说,是被切削材料在刀具切削刃和前刀面作用下,经受挤压产生(剪切滑移)的过程。
14.默钱特剪切角理论公式中的剪切角是根据(最小切削功原理)确定的。
15.高速切削加工的刀具材料主要有(超硬刀具材料)、陶瓷刀具、TiC(N)基硬质合金和涂层刀具。
16.对(淬硬钢)材料进行高速车削加工叫高速硬车削,可以采用硬车削替代磨削加工的场合很多,如汽车曲轴加工、轴承加工、淬硬螺纹加工等。
17.在线电解修整ELID是专门应用于(金属结合剂)砂轮的修整方法,与普通的电解修整方法相比,具有修整效率高、工艺过程简单、修整质量好等特点。
机电组件的微细加工与精密工程考核试卷
4.在超精密加工中,用于提高加工表面质量的工艺是_______。
5.微细加工中,减小加工变形的有效方法是_______。
6.下列哪种技术可以实现微细结构的快速成型?_______。
7.精密工程中,用于测量微细尺寸的仪器是_______。
8.机电组件的微细加工通常在_______环境下进行。
A.研磨
B.抛光
C.电化学抛光
D.超声波加工
8.以下哪些是微细加工中常见的测量工具?()
A.电子显微镜
B.扫描电子显微镜
C.三坐标测量机
D.激光干涉仪
9.以下哪些因素会影响精密加工中的热变形?()
A.刀具与工件的摩擦
B.切削液的冷却效果
C.机床的热稳定性
D.加工环境的湿度
10.微细加工中,哪些加工方式可以实现高精度和高表面质量?()
3.在微细加工过程中,刀具的磨损对加工精度没有影响。()
4.增材制造技术可以用于制造复杂的微细结构。(√)
5.精密工程中,加工硬质材料时只能使用金刚石刀具。(×)
6.微细加工中,所有的加工方法都是接触式的。(×)
7.在精密工程中,环境温度对加工精度没有影响。(×)
8.精密加工的表面粗糙度只能通过抛光来改善。(×)
16. C
17. D
18. C
19. D
20. D
二、多选题
1. ABCD
2. ABC
3. ABC
4. ABC
5. ABCD
6. AB
7. ABC
8. ABCD
9. ABC
10. ABC
11. ABCD
12. ABCD
赵砚江先进制造技术考试题及答案
赵砚江先进制造技术考试题及答案1、先进制造技术包含主体技术群支撑技术群与制造技术环境三个技术群。
2、先进制造基础技术的特点除了保证优质。
高效、低耗外,还应包括无污染。
3、微细加工中的三束加工就是指电子東离于漱光東。
4、绿色制造技术就是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下,综合考虑环境影响与资源效率的现代制造模式。
5、超高速机床主轴的结构常采用交流何服电动机内置式集成结构,这种主轴通常被称为空气轴承主轴。
6、快速原型制造常用的工艺方法光固化威形,叠层实体制造,选择性邀光烧结,熔融沉积制造。
7、虚拟制造技术就是以信息技术仿真技术虚权现实技术为支持,在产品设计或制造系統的物理实现之前,就能使人体会或感受到未来产品的性能成者制造系统的状态,从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。
8、大规模集成电路的微细制作方法有,外延生长化,光刻,选择扩散,真空镀膜。
9、优化设计的个前提条件以数学规划为理论基础,以计算机为基础。
10、快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料就是热塑性材料。
11、优化设计的三要素就是:目标函数,设计变量,约束条件。
12、绿色设计的主要内容包括:绿色产品设计的材料选择与管理,产品的可拆卸性设计,可维修设计,产品的可回收性设,绿色产品的成本分析,与绿色产品设计数据库,绿色产品设计的材料选择与管理,产品的可拆卸性设计,产品的可回收性设计。
13、LIGA技术的工艺过程分为:(1)深层同步辐射X射线光刻;(2)电铸成型;(3)模铸成型。
14、微细加工工艺方法主要有:三束加工技术,光刻加工,体刻蚀加工技术,面刻蚀加工技术,LIGA技术,牺牲层技术与外延生长技术。
15、工业机器人一般由机械系统,控制系统,与智能系统等几个部分组成。
16、柔性制造系统的组成包括:加工系统物流系统信息控制系与一套计算机控制系统。
17、我国工厂在(D)设计研制出电火花穿孔机床。
A、20世纪50年代中期B、20世纪50年代后期C、20世纪60年代中期D、20世纪60年代后期18、以下内容中那个不是线切割机床的主要工艺指标。
精密与超精密加工复习题
一、概念题1、什么是精密加工和超精密加工?答:目前,在发达国家中一般工厂能够稳定掌握的精度是1 μm,与此对应,通常将加工精度在0.1~1 μm,加工表面粗糙度在Ra=0.025~0.1μm之间的加工方法称为精密加工,而将加工精度高于0.1 μm,加工表面粗糙度小于0.025μm之间的加工方法称为超精密加工。
当代的精密加工主要指精密和超精密切削加工、精密和超精密研磨/抛光加工、精密特种加工。
2、什么是精密和超精密砂轮磨削?答:精密砂轮磨削是利用精细修整的粒度为60#~80#的砂轮进行磨削,其加工精度可达1μm,表面粗糙度可达Ra0.025 μm。
超精密砂轮磨削是利用经过仔细修整的粒度为W40~W5的砂轮进行磨削,其加工精度可达0.1μm,表面粗糙度可达Ra0.025~ Ra0.008μm。
3、什么是纳米技术?答:纳米技术指在0.1nm~100nm的材料、设计、制造、测量、控制和产品的技术。
主要包括纳米级精度和表面形貌的测量;纳米级表层物理、化学、力学性能的检测;纳米精度的加工和纳米级表层的加工-原子和分子的去除、搬迁和重组;纳米材料;纳米级传感器和控制技术;纳米级微型和超微型机械;微型和超微型机电系统;纳米生物学等。
二、填空题1、精密和超精密机床的质量,取决于关键部件的质量。
各国都非常重视这个问题,关键部件和技术主要有:精密主轴部件、床身和精密导轨部件、进给驱动系统、微量进给系统、机床的稳定性和减振隔振、减少热变形和恒温控制等。
2、机床主轴的驱动方式主要有下面三种:电机通过带传动驱动;电机通过柔性联轴器驱动机床主轴;采用内装式同轴电动机驱动机床主轴。
3、目前超精密机床绝大多数用于加工反射镜等盘形零件,因此一般都没有后顶尖。
超精密机床的总体布局:主轴箱位置固定,刀架装在十字形滑板上;T形布局;R-θ布局;立式布局。
4、目前,超精密机床中使用滚珠丝杠副驱动时,都使用双频激光联测系统作为进给量的检测和反馈,故丝杠累积误差稍大,问题并不严重。
微机电系统题目整理
微机电系统题目整理 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】1、M E M S的概念列举三种以上M E M S产品及应用2、微机电系统(MEMS:Micro Electro-Mechanical System)指微型化的器件或器件组合,把电子功能与机械的、光学的或其他的功能相结台的综合集成系统,采用微型结构(包括集成微电子、微传感器和微执行器;这里“微”是相对于宏观而言),使之能在极小的空间内达到智能化的功效。
微机电系统主要特点在于:(1)能在极小的空间里实现多种功能;(2)可靠性好、重量小且能耗低;(3)可以实现低成本大批量生产。
主要应用领域、产品:压力传感器、惯性传感器、流体控制、数据存储、显示芯片、生物芯片、微型冷却器、硅材油墨喷嘴、通信等。
3、何谓尺度效应?在MEMS设计中,如何利用尺度效应?当构件缩小到—定尺寸范围时将会出现尺寸效应,即尺寸的减小将引起响应频率、加速度特性以及单位体积功率等—系列性能的变化。
构件特征尺寸L与动力学特性关系如表所示。
不同性质的作用力与尺寸的依赖关系不同,从而在微观研究中所占比重有所不同。
例如,电磁力与尺寸是L2,L3,L4的关系,幂次较高,从而相对影响铰小;而静电力与尺寸是L0,L-2的关系,幂次较低,影响程度较大。
4、湿法刻蚀和干法刻蚀的概念及其在MEMS中的应用5、刻蚀就其形式来说可分为有掩膜刻蚀和无掩膜刻蚀,无掩膜刻蚀较少使用。
有掩膜刻蚀又可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。
湿法刻蚀一般用化学方法,这种方法刻蚀效率高,成本低,但是其刻蚀精度不高,公害产重(用大量的化学试剂)。
干法刻蚀种类很多,有溅射刻蚀、离于铣、反应离子刻蚀和等离子刻蚀等。
干法刻蚀中包括了化学反应和物理效应,因此其刻蚀精度较高,且适用于各种材料,包括半导体、导体和绝缘材料。
刻蚀分为湿法到蚀和干法刻蚀。
它是独立于光刻的重要的一类微细加工技术,但刻蚀技术经常需要曝光技术形成特定的抗蚀剂膜,而光刻之后一般也要靠刻蚀得到基体上的微细图形或结构,所以刻蚀技术经常与光刻技术配对出现。
MEMS复习题(附参考答案)
08’MEMS复习题1.MEMS的概念,MEMS产品应用。
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是指微型化的器件或器件组合,把电子功能与机械的、光学的或其他的功能形结合的综合集成系统,采用微型结构(集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源),使之能在极小的空间内达到智能化的功效。
MEMS 是Micro Electro Mechanincal System 的缩写,即微机电系统,专指外形轮廓尺寸在毫米级以下,构成它的机械零件和半导体元器件尺寸在微米至纳米级,可对声、光、热、磁、压力、运动等自然信息进行感知、识别、控制和处理的微型机电装置。
微机电系统(MEMS)主要特点在于:(1)体积小、精度高、质量轻;(2)性能稳定、可靠性高;(3)能耗低,灵敏度和工作效率高;(4)多功能及智能化;(5)可以实现低成本大批量生产。
民用:MEMS对航空、航天、兵器、水下、汽车、信息、环境、生物工程、医疗等领域的发展正在产生重大影响,将使许多工业产品发生质的变化和飞跃。
军用:精确化、轻量化、低能耗是武器装备的主要发展趋势,这些特点均需以微型化为基础。
微型化的单元部件广泛应用于飞行器的导航和制导系统、通信设备、大气数据计算机、发动机监测与控制、“智能蒙皮”结构和灵巧武器中。
由硅微机械振动陀螺和硅加速度计构成的MEMS惯性测量装置已用于近程导弹,并显著提高导弹的精确打击能力。
微型化技术在武器装备上的另一个重要发展是微小型武器,如微型飞行器、微小型水下无人潜水器、微小型机器人和微小型侦察传感器等。
具体应用:打印机喷嘴——用于打印机;微加速度计和角速度计——应用于汽车安全气囊;微加工压力传感器——用于进气管绝对压力传感器;由硅微振动陀螺和硅加速度计构成的MEMS惯性测量装置——用于军品中的近程导弹。
2.湿法刻蚀和干法刻蚀的概念,两者异同点以及在MEMS中的应用。
微细制造复习题整理
微细制造复习题整理1.何为(微细)特种加工?相比于机械加工其优点是什么?微细特种加工与切削加工不同,微细特种加工不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量(如各种物理的、化学的能量及其各种理化效应) ,直接去除或增加材料以达到加工的目的,一般没有显著的机械切削力,可以加工任何硬度、强度、韧性及脆性的金属或非金属材料,且专长于加工复杂、微细表面和低刚度零件,并可以实现逐个分子或原子的去除加工。
因此,在微小尺寸零件的加工中有着不可替代的优越性。
微细特种加工技术受到世界上工业发达国家的日益重视。
特种加工是指传统切削加工以外的加工方法。
它不依靠机械能,主要使用电、化学、光、声、热等能量去除材料。
特点:工具柔性,适合加工高硬度、高强度材料;无切削力,适合加工弹性、脆性材料和薄壁件。
2.给定一种工艺,能够判别它是并行加工(模板复制)还是串行加工(逐点加工),或者两种加工方式都可以?并行加工和串行加工各有什么优缺点?3.三束加工是哪三种加工技术的简称?其材料去除机理分别是什么?分辨率由高到底的顺序是什么?高能束流加工是特种加工技术的重要分支之一。
通常将激光加工(简称LBM)、电子束加工(简称EBM)和离子束加工(简称IBM)称之为高能束加工,亦称三束加工。
离子束比电子束具有更高的分辨率。
共同之处是以具有很高能量密度的束流,通过一定的装置在空间传输并在工件表面聚焦,从而去工件材料或完成其它用途。
不同之处在于所用的能量载体不同,分别为光子、电子、离子和水流,因而其加工机理、功能、效果和使用范围就有所不同。
电子束曝光超高分辨率,激光加工分辨率高。
电子束:高能量密度电子束加工时将电子束的动能在材料表面转换成热能,能量密度高达1006-9W/cm2,功率可达到100kW。
由于能量与能量密度都非常高,电子束足以使任何材料迅速熔化或汽化。
因此,电子束不仅可加工钨、钼、钽等难熔金属及其合金,还可对陶瓷、石英等材料进行加工。
此外,电子束的高能量密度使得它在生产过程中的加工效率也非常高。
制造试卷复习计划题含部分
填空7.常的外的加工方法有削和磨削。
6.加工量包含尺寸精度,_形位公差__和粗糙度 ___三个方面的内容。
3.平面磨削方式有 _周磨削 ____和 _断面磨削 _____两种,对照而言_周磨削 ___的加工精度和表面量更高,但生率低。
4.精加工大体有三个段,它是切削段、半切削段和光整段。
1、零件在加工中多数用的定位基准是中心孔,因外的基准是的中心,既吻合基准重合原,又吻合基准一原。
表示该机床是卧式机床, 40 表示其最大车削直径为 400mm。
2.把工程的有关内容和操作方法等按必然的格式用文件的形式定下来的工文件,称之_机械加工工程_ __。
特种加工是指哪些加工方法火花加工、解加工、激光加工。
1.把列出主要工序名称的略工程称__工路__。
2.得零件形状精度的方法有_迹__法、 _成形__法和 _ 展成__ 法。
3. 在制造程中所使用的基准,被称之__装置基准__ 。
4. 工件在加工程后若是其形状差与毛坯相似,种差被称之_ 毛坯差___。
6.切削用量三要素是指削速度、量和背吃刀量。
判断一个零件在机床上加工,把零件夹紧了,也就定位了。
(×)工件表面有硬皮,采用法加工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(×)3.硬合金浮刀能修正孔的地址差⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(√ )5.磨削硬资料高硬度的砂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(× )7.在淬火后的工件上通刮研能够得高的形状和地址精度。
⋯⋯⋯⋯(×)9.超精加工能提高加工表面的地址精度。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(×)10.孔能提高孔的尺寸精度及降低表面粗糙度,能修正孔的地址精度。
⋯(√)11.后零件的形状精度、地址精度只取决于前道工序。
⋯⋯⋯(√)3、采用双支承引的床具,由于加工杆与床主采用浮接,因此孔的精度主要取决于床具的精度。
(孔的地址精度取决于模两向孔的地址精度)(×)4.研磨能提高加工表面的地址精度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(×)4、了减少差复映,加工精度的影响,可通提高毛坯的精度和多次走刀。
微电机制造工艺学复习题
《微电机制造工艺学》复习题一、填空题:(每小格1分,共20分)1.电机产品质量一方面取决于零部件的加工质量,另一方面在很大程度上也取决于装配质量。
2.电机气隙的基本尺寸是由电机的电磁性能决定的。
3.转子铸铝常用的有振动铸铝、重力铸铝、离心铸铝、压力铸铝和低压铸铝五种,最常用的是离心铸铝、压力铸铝。
4.浸漆处理包括预烘、浸漆及烘干三个主要工序。
5.定、转子冲片常用的有单冲、复冲、级进冲。
6.永磁材料的最常用的有铁氧体永磁材料和稀土永磁材料两种。
7.端盖的结构特点是壁薄容易变形,加工时装夹比较困难。
8.保证电机同轴度的工艺方法有光外圆、光止口、两不光三种方案。
9.冲片涂漆处理的目的是提高冲片的绝缘性能,以降低铁芯的蜗流损耗。
10.电机铁芯绝大部分是由冲片叠压而成,因此铁芯冲片的结构11.与工艺是首要问题。
12.换向器通常要做片间短路试验和耐压试验。
13.转子铸铝常用的有振动铸铝、重力铸铝、离心铸铝、压力铸铝和低压铸铝五种。
14.永磁材料的主要技术参数有剩磁强度和矫顽力两项。
15.电机生产分为小批量生产、中批量生产和大批量生产等。
16.直流电枢绕组常用的有波绕组和迭绕组两种,波绕组常用在电压较高的场合。
17.电机转轴按照结构型式,基本上可分为实心轴、一端带深孔的轴和有中心通孔的轴三种类型,18.绕组的二次接线是将三相绕组首末端用橡胶绝缘丁腈护套引接线或腊壳线引到接线盒内,即接引出线。
主要有两个步骤:___接引出线___和___进行首末端连接___。
19.拱形换向器的升高片与换向片的连接方式有__铆接__和___焊接___等方式。
二、名词解释:(每小题2分共10分)1.滴浸答:滴浸工艺是将能较快固化的无溶剂漆(快干无溶剂漆)呈细流状连续滴落到旋转的电机绕组上。
2.永磁材料答:又叫硬磁材料,其主要特征是剩磁感应和矫顽力高。
3.离心铸铝在转子铁芯旋转的情况下,把熔化好的铝水绕入铸铝模中,利用离心力作用使铝水充懑转子槽、铸铝模两端的端环、平衡柱和风叶型腔的工艺。
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1. 何为(微细)特种加工?相比于机械加工其优点是什么?微细特种加工与切削加工不同,微细特种加工不是主要依靠机械能,而是主要用其他能量(如各种物理的、化学的能量及其各种理化效丿应),肓接去除或增加材料以达到加工的目的,一般没有显著的机械切削力,可以加工任何硬度、强度、韧性及脆性的金属或非金属材料,且专长于加工复杂、微细表面和低刚度零件,并可以实现逐个分了或原了的去除加工。
因此,在微小尺寸零件的加工中有着不可替代的优越性。
微细特种加工技术受到世界上工业发达国家的日益重视。
特种加工是指传统切削加工以外的加工方法。
它不依靠机械能,主要使用电、化学、光、声、热等能量去除材料。
特点:工具柔性,适合加工高硬度、高强度材料;无切削力,适合加工弹性、脆性材料和薄壁件。
2. 给定一种工艺,能够判别它是并行加工(模板复制)还是出行加工(逐点加工),或者两种加工方式都可以?并行加工和串行加工各有什么优缺点?3. 三束加工是哪三种加工技术的简称?其材料去除机理分别是什么?分辨率由高到底的顺序是什么?高能束流加工是特种加工技术的重要分支之一。
通常将激光加工(简称LBM)、电了束加工(简称EBM)和离了束加工(简称IBM)称之为高能束加工,亦称三束加工。
离了束比电了束具有更高的分辨率。
共同之处是以具有很高能量密度的束流,通过一定的装置在空间传输并在工件表面聚焦, 从而去工件材料或完成其它用途。
不同之处在于所用的能量载体不同,分别为光了、电了、离了和水流,因而其加工机理、功能、效果和使用范囤就有所不同。
电了束曝光超高分辨率,激光加工分辨率高。
电子束:高能量密度电了束加工时将电了束的动能在材料表面转换成热能,能量密度高达1006-9W/cm2,功率可达到100kW o由于能量与能量密度祁非常高,电了束足以使任何材料迅速熔化或汽化。
因此,电了束不仅可加工钩、釦、钮等难熔金属及其合金,还可对陶瓷、石英等材料进行加工。
此外,电了束的高能量密度使得它在生产过程屮的加工效率也非常高。
电子束加工原理:1真空条件下,利用电流加热阴极发射电了束,经控制栅极初步聚焦示,由加速阳极加速,通过透镜聚焦系统进一步聚焦,使能量密度集屮在貞径5〜10屮n 斑点内。
2高速而能量密集的电了束冲击到工件上,被冲击点处形成瞬时高温(几分Z 一微秒时间内升高至几千摄氏度),工件表面局部熔化、气化育至被蒸发去除。
离子束:在真空条件下,将离了源产生的离了束经过加速、聚焦示投射到工件表面。
由于离了带正电荷,其质量数比电了大数T-倍共至上力-倍,它撞击工件时具有很大撞击动能,通过微观的机械撞击作用从而实现对工件的加工。
激光加工:将激光高度集中起来,聚焦成一个极小的光斑(直径Vl/100mm2 ,从而获得功率密度极高10(),0()()kW/cm2),这就能提供足够的热量来熔化或汽化任何一种已知的高强度工程材料,故可进行非接触加工,适合各种材料的微细加工。
4. 电子显微镜、电子束光刻机、电子束加工设备屮的聚焦光斑大小由高到底的顺序是什么?为什么?若希望加工20mn线宽的沟槽,是采用电子束光刻的方法还是电子束烧蚀的方法?电子显微镜(分辨率亚纳米);电子束光刻机;电子束加工(5〜10gm)5. 简述飞秒激光加工的特点及双光子效应?飞秒激光聚焦到材料表面后,由于作用时间极短且光电场强度极高,导致激光束聚焦光斑附近的物质迅速被加热育接汽化,大量能量被带走,热量来不及在材料内部扩散,减少了熔融区域的体积,因此热扩散对焦点周围影响很小,烧蚀和材料去除精确。
由于焦点处的光电场强度极高,飞秒激光可以对任何材料进行加工,不受限制。
双光了吸收采用具有超短和超强特性的飞秒激光作为光源,具有以下特点:①双光了吸收是长波吸收短波发射的过程,激发光对介质穿透率高,可有效地减少介质对激发光吸收等过程的耗散和破坏,并能用可见光或近红外光来激励那些原木需要远紫外光才能激发的体系。
②由于材料的双光了吸收与激发光强的平方密切相关,因而双光子吸收仅局限在物镜焦点处空间体积约为疋(几为入射光波长)的小范围空间内。
光路上其他地方的激光强度不足以产生双光了吸收,而由于所用光波长较长,能量较低,相应的单光了过程不能发生。
6. 基于热效应加工的零件从表层到基体组织可以分成哪几个区域?若希望得到高精度和高表而质量的零件,从材料熔点、热导率、比热容,以及输入能量的角度应该有哪些要求?熔化凝固层、热影响层、基体,单个脉冲能量的大小(脉宽和峰值电流的乘积)加工速度/,表而粗糙度/工件材料熔点/,表面粗糙度\工具电极的表而粗糙度7. 热床印具有什么缺点?紫外压印是如何克服这些缺点的?相比于紫外压印,闪光压印具有什么特点?热压印相对于传统的纳米加T方法,具有方法灵活、成本低廉和生物相容的特点。
但缺点是需要高温、高压。
热圧印时,需要加热使温度高于聚合物的玻璃化温度,从而使聚合物具有流动性。
加热冷却过程时间长,影响效率。
由于模板和衬底的热膨胀系数不同,会在较大的衬底上造成图案失真的问题等。
热压印过程屮,为了使聚合物能完全将模板内的结构填充满,压印时会施加比较高的压力,导致丁•艺系统的变形,影响复制图案精度。
热压印模板必须选择硬质材料,以承受足够的压力。
通常选用硅、石英、氮化硅、金刚石或是金属等材料制作模板。
紫外压印过程屮无需加热,且只需很小的压力使模板和胶保持接触。
在紫外压印工艺屮, 一般使用石英玻璃印章(硬模)或PDMS印章(软模)。
闪光压印:紫外光固化层很薄,只需很短时间的光照。
真正的图案形成在转移层。
很薄的紫外光固化层压印图案避免了填充和脱模时缺陷的发生。
压印力很小,适合制造多层结构。
&简述广义的IC光刻的流程?其与纳米压印工艺共性的步骤有那些?为何两者有很多共性的工艺步骤(或者说从本质上两者都可以实现什么样的功能)?一般的光刻工艺要经历底膜处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、刻蚀、去胶、检验工序。
纳米压印工艺:在衬底材料丄涂覆一层聚合物薄膜、加热、加压、冷却、脱模、扫胶。
9.概要解释影响电子束光刻图形质量的前向散射和背散射?离子朿光刻屮为何几乎没有这两种散射?电了在抗蚀剂和衬底屮的散射可以按照其散射的角度分为两类:前散射和背散射。
散射麻的电了与入射电了方向的夹角小于90度是前散射,反Z大于90度是背散射。
前散射散射角度小,产生的影响范围也比较小,结果是加宽了原来入射电了束的束流分布。
背散射角大,影响范围也大,达到几微米。
另外,来H衬底屮的背散射电了会返1叫到抗蚀剂屮,引起抗蚀剂的额外曝光。
结果,显影麻的抗蚀图形尺寸比原来预期的宽,是造成邻近效应的主要原因。
兹轻的离了质量都比电了厘2000倍左右,离了朿在感光胶屮散射范围极小,离了朿曝光基木不存在邻近效应。
10•简述软压印(微接触压印)和扫描探针点墨法两种工艺的相同和区别之处?(从墨水材料和模板复制/逐点加工角度考虑)微接触压印:用光学或电子朿光刻技术制得掩膜板,用一种高分子材料(一般是PDMS)在掩膜板屮固化脱模后得到微接触压印所需要的模板;将模板侵没到含硫醇的试剂屮;再将PDMS模板床在镀金的衬底± 10s-20s后移开,硫醇会与金反应生成自组装的单分子层SAM,将图形由模板转移到衬底上。
扫描探针点墨法:11・原子力显微镜三种工作模式下针尖到样品的间距范围?那种力占主导?各自特点及适用场合?接触模式范围在10・10〜10・6N排斥力;AFM在整个扫描成像过程之屮,探针针尖始终与样品表面保持紧密的接触,而相互作用力是排斥力。
扫描吋, 悬臂施加在针尖上的力有可能破坏试样的表面结构,因此力的大小范围在10 ・10〜10-6No若样品表面柔嫩而不能承受这样的力,便不宜选用接触模式对样品表面进行成像。
优点:扫描速度快,是唯- •能够获得'原了分辨率”图像的AFM垂玄方向上有明显变化的质硬样品,冇时更适于用Contact Mode扫描成像。
缺点:横向力影响图像质量。
在空气屮,因为样品表血吸附液层的毛细作用,使针尖与样品之间的粘着力很大。
横向力与粘着力的介力导致图像空间分辨率降低,而且针尖刮擦样品会损坏软质样品(如生物样品,聚合体等)。
非接触模式上方5〜10mn的距离范徳华力控制样品与针尖之间的相互作用由范德华力控制,通常为 1 O-12N ,样品不会被破坏,而且针尖也不会被污染,特别适合于研究柔嫩物体的表面。
这种操作模式的不利Z处在于要在室温大气环境下实现这种模式十分困难。
因为样品表而不可避免地会积聚薄薄的一层水,它会在样品与针尖Z间搭起一小小的毛细桥,将针尖与表而吸在一起,从而增加尖端对表面的床力。
优点:没有力作用于样品表面•缺点:由于针尖与样品分离,横向分辨率低;为了避免接触吸附层而导致针尖胶粘,•其扫描速度低于Tapping Mode和Contact Mode AFM。
通常仅用于非常怕水的样品,吸附液层必须薄,如果太厚,针尖会陷入液层,引起反馈不稳,刮擦样品。
由于上述缺点,on-contact Mode 的使用受到限制。
轻敲模式敲击模式介于接触模式和非接触模式Z间,是一个杂化的概念。
悬臂在试样表而上方以其共振频率振荡,针尖仅仅是周期性地短暂地接触/敲击样品表而。
这就意味着针尖接触样品时所产生的侧向力被明显地减小了。
因此半检测柔嫩的样品时,AFM的敲击模式是最好的选择Z-o 一旦AFM 开始对样品进行成像扫描,装置随即将有关数据输入系统,如表而粗糙度、平均高度、峰谷峰顶乙间的最大距离等,用于物体表而分析。
同时,AFM还可以完成力的测量工作,测量悬暨的弯曲程度来确定针尖与样品乙间的作用力大小。
优点:很好的消除了横向力的影响。
降低了市吸附液层引起的力,图像分辨垄高,适于观测软、易碎、或胶粘性样品,不会损伤其表面。
缺点:比Contact Mode AFM 的扫描速度慢。
12. 电火花和电解微加工的材料去除机理是什么?理论丄而言哪一种方法精度高?哪一种方法效率高?电火花加工是基于正负电极间脉冲放电式的电腐蚀现彖对材料进行加工,电解加工是基于电解过程屮的阳极溶解原理并借助于成型的阴极,将工件按一定形状和尺寸加工成型的一种工艺方法。
电火花加工一般加工速度较慢,而电解加工生产率高,且加工生产率不直接受加工精度和表而粗糙度的限制。
13. 单位电火花放电包含哪四个步骤?若希望减少工具电极损耗,可以从哪些角度采取措施?1, 极间介质电离击穿,形成放电通道2, 介质热分解,电极材料融化,气化,热膨胀3, 两电极间材料的抛出4, 极间介质的消电离措施:正确地选择极性合理地选择电极材料电参数的合理配置及转换利用吸附效应和传热效应。
选取适当峰值电流降低冲油压力。
14. LIGA工艺综合使用了本门课程屮介绍的那些微细加工工艺?LIGA T.艺是一种基于X射线光刻技术的MEMS加工技术(工艺流程如图所示),主要包括X光深度同步辐射光刻,电铸制模和注模复制三个工艺步骤。