微电子制造工艺技术

微电子制造工艺技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:肖国玲 编
出品人:
页数:198
译者:
出版时间:2008-9
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787560621036
丛书系列:
图书标签:
  • 微电子制造
  • 集成电路
  • 半导体工艺
  • 工艺技术
  • MEMS
  • 材料科学
  • 电子工程
  • 纳米技术
  • 芯片制造
  • 封装测试
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具体描述

《微电子制造工艺技术》是一本综合介绍微电子制造工艺的教材,是按照高职高专电子、通信类专业“十一五”规划教材的要求编写而成的。《微电子制造工艺技术》以硅器件平面工艺为主线,适当兼顾其他工艺方法。内容侧重于微电子制造工艺技术的介绍,为方便半导体业界以外人士阅读,还介绍了一些半导体理论基础知识以及半导体工业方面的内容,使读者可以在较短时间内对微电子制造工艺有较为完整的认识,同时深入了解微电子技术的特点,掌握微电子制造工艺技术。每章后附有复习思考题,便于读者自测、自查。针对微电子技术更新速度极快的特点,书后附录中给出了常用集成电路相关网址,便于读者及时查阅新技术与新工艺。

《精密机械加工与精密测量:现代工业制造的基石》 本书深入探讨了现代精密机械加工与精密测量技术的核心理论、关键工艺以及前沿应用。在工业4.0时代,制造业的精细化、智能化已成为不可逆转的趋势,而精密加工与测量正是支撑这一转型的关键驱动力。本书旨在为从事先进制造、机械工程、材料科学以及相关领域的研究人员、工程师和技术人员提供一份详实且具有实践指导意义的参考。 第一部分:精密机械加工工艺 本部分将聚焦于各类先进的精密机械加工技术,从基础理论到具体实践,层层深入。 超精密加工技术: 金刚石车削与铣削:详述金刚石刀具在非铁金属(如铜、铝、锗、硅等)以及某些硬质材料上的超精密加工原理,包括刀具几何参数、切削力分析、表面质量形成机理以及对加工精度(纳米级)的影响。我们将探讨其在光学元件、半导体衬底、信息存储介质等领域的应用。 研磨与抛光:深入介绍各种研磨(如平面研磨、外圆研磨)和抛光(如化学机械抛光CMP、磁流抛光、超声波辅助抛光)技术。重点解析磨粒的特性、磨削液的作用、加工参数对表面粗糙度(亚纳米级)和表面形貌的影响,以及在高端光学镜片、半导体晶圆、生物医学材料等方面的应用。 电解加工(ECM)与电火花加工(EDM):详细阐述这些非接触式加工方法的电化学或电蚀原理,包括电解液的特性、电场分布、加工间隙的控制、去除率与表面质量的关系。我们将讨论ECM在难加工材料(如高温合金、钛合金)的精密成形以及EDM在复杂形状零件、模具制造中的优势。 激光加工与离子束加工:探讨激光诱导的熔融、汽化、烧蚀等现象在材料去除中的应用,分析激光参数(功率、波长、脉冲宽度)与加工效果的关系。同时,介绍离子束辅助加工技术在超精密表面改性、纳米结构制造中的作用。 微纳加工技术: 微米级机械加工:涵盖微细电火花加工(Micro-EDM)、微细激光切割、微型钻削与铣削等技术。重点分析微尺度效应(如表面效应、应力集中)对加工过程的影响,以及在微机电系统(MEMS)制造、微流控器件、医疗微工具等领域的关键作用。 光刻技术:虽然常用于集成电路,但我们将从其作为精密图形转移技术的角度进行介绍,特别是其在微结构制造中的应用,如深紫外光刻(DUV)、极紫外光刻(EUV)的原理及其分辨率极限。 其他微纳加工:简要介绍如软光刻(Soft Lithography)、纳米压印(Nanoimprint Lithography)等快速、低成本的微纳结构制备方法。 先进刀具材料与设计: 超硬材料刀具:深入探讨金刚石、立方氮化硼(CBN)等超硬刀具材料的微观结构、性能特点及其在切削硬脆材料、高速切削中的应用。 陶瓷与涂层刀具:分析氧化铝、氮化硅等陶瓷材料及其复合材料的优异耐磨性、高温强度,以及通过PVD、CVD等技术在刀具表面形成的TiN、TiAlN、Al2O3等硬质涂层如何显著提升刀具性能。 刀具几何设计与优化:强调刀具前角、后角、刃倾角、刀尖半径等几何参数对切削力、切削热、表面质量和刀具寿命的影响,以及基于仿真优化的设计理念。 第二部分:精密测量与计量 本部分将围绕各种精密测量技术及其在质量控制、误差分析、反求工程中的核心地位展开。 接触式测量技术: 坐标测量机(CMM):详细介绍三坐标测量机的测量原理、测头类型(接触式、非接触式)、误差补偿方法以及其在三维尺寸、形状、位置度等几何公差测量中的广泛应用。 表面粗糙度仪:阐述触针式和光学式表面粗糙度仪的工作原理,重点分析各种表面纹理参数(Ra, Rz, Rmax, Wt等)的定义、测量方法以及它们对零件功能(如润滑、耐磨、密封)的影响。 轮廓测量仪:介绍能够精确测量零件表面轮廓形状的仪器,包括其在测量斜度、角度、半径等复杂几何特征中的作用。 非接触式测量技术: 光学测量技术: 干涉测量:详述迈克尔逊干涉仪、斐索干涉仪等在测量平面、球面光学元件表面形貌(纳米级精度)方面的原理与应用。 激光三角测量与扫描:分析基于激光三角原理的三维扫描仪如何实现非接触式的工件三维数据采集,以及其在逆向工程、质量检测中的优势。 结构光测量:介绍投影结构光图案(如条纹、网格)并分析其变形来获取三维信息的原理,及其在快速三维扫描和原型制造检测中的应用。 白光干涉测量:阐述白光干涉仪在测量微观表面形貌(纳米至微米尺度)的优势,特别是在半导体、微电子封装等领域。 电磁测量技术: 涡流测伤仪:介绍利用电磁感应原理检测金属表面裂纹、划痕等缺陷的技术。 磁粉探伤与渗透探伤:作为辅助的无损检测技术,用于揭示表面及近表面不连续性。 计量学基础与误差分析: 测量不确定度:深入探讨测量过程中不确定度的来源(系统误差、随机误差、环境影响等)、评定方法(A类、B类评定)以及其在确保测量结果可靠性中的重要性。 误差补偿与校准:介绍不同测量设备(如CMM)的误差补偿机制,以及设备校准的重要性,确保测量结果的准确性和可追溯性。 形位公差(GD&T)理解与应用:系统阐述形位公差(如平面度、直线度、圆度、平行度、垂直度、对称度、跳动等)的定义、符号、基准的应用,以及如何在设计、制造和检验过程中正确应用GD&T来保证零件的功能性和互换性。 第三部分:应用与发展趋势 本部分将结合前两部分的内容,探讨精密加工与测量在现代工业中的具体应用,并展望未来的发展方向。 汽车与航空航天制造:分析精密加工在发动机、传动系统、精密轴承、涡轮叶片等关键零部件制造中的作用,以及精密测量在确保航空器结构完整性和安全性能上的不可或缺性。 半导体与电子信息产业:聚焦微纳加工在芯片制造、封装、印刷电路板(PCB)生产中的关键技术,以及精密测量在晶圆缺陷检测、尺寸控制、光学器件对准等环节的重要性。 医疗器械与生物工程:介绍微创手术器械、植入物、诊断设备等精密制造要求,以及精密测量在这些对精度和生物相容性要求极高的领域中的应用。 新能源与先进材料:探讨精密加工在太阳能电池、燃料电池、高性能复合材料制备中的应用,以及精密测量如何用于评价和优化这些新材料的性能。 智能化与自动化:讨论如何将传感器、大数据分析、机器学习、机器人技术与精密加工和测量过程相结合,实现过程的实时监控、智能优化和无人化操作,推动智能制造的发展。 本书将通过大量的实例、图表和深入的原理分析,力求为读者提供一个全面、系统、前沿的精密机械加工与精密测量技术知识体系,帮助读者理解并掌握现代工业制造的核心竞争力。

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读后感

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用户评价

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对于我这种非专业背景但又对这个领域充满好奇的读者来说,这本书提供了一个非常好的学习平台。它没有回避技术难点,但又以一种循序渐进的方式引导读者深入。我尤其喜欢其中关于“失效分析”的部分,它让我了解到,即使是最精密的制造工艺,也可能出现各种各样的问题,而如何准确地找到问题根源并加以解决,是一项充满挑战的工作。

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当然,除了光刻,我也被“刻蚀”技术深深吸引。书中对干法刻蚀和湿法刻蚀的区分,以及各自的优缺点,讲解得非常到位。我了解到,干法刻蚀利用等离子体中的活性粒子来去除不需要的材料,其方向性和均匀性是湿法刻蚀无法比拟的,这对于制造纳米级的器件至关重要。书中还详细介绍了各种刻蚀工艺,比如反应离子刻蚀(RIE)和电感耦合等离子体刻蚀(ICP),并分析了不同气体在刻蚀过程中的反应机理,以及如何通过调整工艺参数来控制刻蚀速率和侧壁形貌。读到这部分,我才真正体会到,那些我们肉眼看不见的微小沟槽和结构,是如何通过精准的化学反应和物理作用被塑造出来的。

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这本《微电子制造工艺技术》绝对是为那些真正想深入了解半导体世界核心秘密的书。我拿到手的时候,就被它厚重的质感和封面上简洁有力的书名吸引住了。翻开第一页,就仿佛走进了一个充满精密机械和化学反应的奇妙殿堂。作者并没有一开始就抛出枯燥的公式和理论,而是从宏观的视角,一点点揭示出集成电路是如何从一粒沙子变成我们手中智能设备的“大脑”的。 我特别喜欢其中关于光刻的部分,那简直是艺术与科学的完美结合。它详细讲解了不同波长光源在精密成像中的作用,以及光刻胶的化学敏感性如何决定了最终电路的精度。我以前总觉得把电路印在硅片上是个很神奇的事情,看完这部分,我才明白背后蕴含着多么深厚的物理学和化学知识。从早期的紫外光刻,到后来的深紫外光刻,再到如今的极紫外光刻(EUV),每一步的进步都伴随着技术的飞跃和成本的挑战。书中对EUV光刻的描述尤其精彩,它解释了为什么需要使用氙等离子体作为光源,以及如何通过多层反射镜来聚焦如此微小的光束,这需要极高的光学精度和材料科学的支撑。

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这本书最大的亮点在于,它并没有仅仅停留在理论层面,而是深入到每一个工艺环节的细节。作者用非常直观的图解和清晰的逻辑,将复杂的微电子制造过程变得易于理解。我曾经尝试阅读过一些更偏理论的书籍,但往往因为过于抽象而难以消化,而这本书却能够将抽象的概念具象化,让我能够想象出每一个设备和每一个化学反应的场景。

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我对书中对不同材料在微电子制造中的作用的探讨也颇有收获。从高纯度的硅,到各种金属和绝缘材料,它们各自的物理和化学性质如何被巧妙地利用,以实现特定的功能,书中都给出了详尽的解释。比如,金属栅极材料的选择对晶体管的开关速度和功耗有直接影响,而不同介电常数的绝缘材料则在存储器和电容器的设计中扮演着关键角色。这些内容让我对材料科学在微电子学中的核心地位有了更深刻的认识。

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总而言之,《微电子制造工艺技术》是一本非常扎实、内容丰富的技术书籍。它不仅能够帮助我建立起对微电子制造过程的宏观认知,还能够深入到每一个关键工艺的技术细节。无论你是初学者还是希望进一步深造的从业者,这本书都能为你提供宝贵的知识和启示。它让我对那些改变我们生活的智能设备背后所付出的巨大努力有了更深的理解和敬意。

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“薄膜沉积”也是我非常感兴趣的一个章节。从物理气相沉积(PVD)到化学气相沉积(CVD),再到原子层沉积(ALD),书中对各种薄膜沉积技术的原理、设备和应用都进行了详尽的阐述。我尤其对ALD印象深刻,它通过逐层吸附和反应来精确控制薄膜的厚度和均匀性,即使是纳米级的精度也能够轻松实现。这对于制造高性能的晶体管和存储器至关重要。书中还列举了许多实际应用案例,比如氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、金属薄膜的沉积,以及它们在不同器件中的功能。

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“晶圆制造”和“封装”这两部分,则让我看到了微电子制造的整个产业链。书中从硅的提纯,到单晶硅的生长,再到晶圆的切割和抛光,一步步展示了如何制造出我们熟悉的那一块块闪亮的硅片。而后面的封装技术,更是让我惊叹于工程师们如何将脆弱的芯片保护起来,并将其与外部电路连接。从传统的引线键合,到后来的倒装芯片(Flip-chip)和扇出型封装(Fan-out),每一种技术的演进都为了提升芯片的性能、可靠性和封装密度。

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书中对“洁净室”环境的描述也让我印象深刻。我一直以为半导体工厂就是一个巨大的厂房,但读完之后才明白,那是一个何等苛刻的生产环境。从空气的过滤,到人员的着装,再到材料的控制,每一个细节都充满了对“纯净”的追求,因为哪怕是一粒微小的灰尘,都可能导致整个电路的报废。这体现了微电子制造对细节的极致要求。

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“掺杂”技术则让我对半导体的导电性产生了全新的认识。书中解释了如何通过离子注入或扩散的方式,将杂质原子引入硅晶格中,从而改变其导电类型和载流子浓度。这是一种非常精妙的调控方式,决定了半导体器件的电学特性。我了解到,不同种类的杂质(如磷、砷、硼)对硅的掺杂效果不同,它们在晶体管中的作用也各不相同。书中还详细介绍了离子注入机的结构和工作原理,以及如何通过能量、剂量和角度来控制掺杂的深度和均匀性。

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