Meso-scale级微细电解加工系统设计与运动学分析

微细电解加工技术目前已成为制作微纳米级金属结构的主要工艺方法之一.针对实际工业需求,开展了微细电解加工系统的设计和运动学仿真等方面的研究工作,重点讨论了微细电解加工的工艺特点,微细电解加工系统的硬件设计,控制系统设计并进行了必要的运动学分析.最后对系统的进给传动单元和主轴运动单元等结构进行了静态装配、动态干涉检查并进行了低速和抗干扰特性仿真,仿真结果表明该系统结构设计合理,其低速特性和抗干扰特性能够满足微细电解加工的技术要求.     

Sub-100-nm特征尺寸研究及干法刻蚀技术的近代发展特点

微细加工技术建立在电子、离子和光子的粒子能量(物理)和引起的微化学反应(化学)的基础上。固有的粒子微小尺寸给它带来了惊人的精细加工能力。所谓大规模集成电路及声、光、电、磁特种器件都必须依赖这种特殊而广泛使用的技术才得以出现和发展。这包括图形的产生和复印,单层和多层,一维和多维等工艺的推进。越来越细的线宽尺寸给集成电路和器件性能及制造成本带来了极大的好处,因而追求0.1μm以下的尺寸令人们发生极大兴趣,并愿投入相当可观的经费。然而在微米级不曾发生的现象当达到0.1μm以下时发生了。这不仅关系到制造工艺流程的配置,也关系到新的器件原理。未来的器件应如何考虑所出现的新的效应和如何修改原有的设计理论是个新的课题。本文着重对此课题进行论述。     

基于ObjectARX的车铣复合数控机床虚拟加工仿真研究

以优化产品的制造工艺过程、保证产品的制造质量、制造周期为目标的虚拟加工技术通过对以真实加工条件为依据的加工过程进行实时动态模拟,检验产品的可制造性、加工方法和工艺的合理性.针对由两个回转运动构成的新型多功能车铣复合数控机床,应用AutoCAD二次开发工具ObjectARX,根据机床切削加工的数学模型、插补算法及运动控制原理,研究开发了的加工仿真软件系统,实现了AutoCAD造型与CNC仿真的有机结合,完成高效NC代码驱动的实时加工过程仿真.     

向微米、亚微米进军的器件、电路和工艺技术

六十年代初期还是分立的半导体器件的年代。在那以前,发展的重心在于努力缩小器件体积,并以晶体管取代真空管。从六十年代后期到现在,发展的重心转向如何在一块芯片上集成越来越多的器件,从而产生了SSI(小规模集成电路)、MSI(中规模集成电路)、LSI(大规模集成电路)和VLSI(超大规模集成电路)。本文将首先讨论集成电路的集成度(在一块芯片上集成的器件的数目)的发展趋势,然后讨论影响集成度水平的四个问题:电路和器件的按比例缩小(scaling)、微细电路结构的可靠性、主要的微细加工技术以及在一微米线宽设计下绝缘栅场效应晶体管(IGFET)的电路延迟时间。我们虽然遇到很多问题,但是,可能使问题 得到解决的办法更多,而且可以期待在八十年代找到这些办法。倘若果真如此,IGFET的集成度可望达到10~6位DRAM,芯片面积为70毫米~2;逻辑电路性能可望达到1毫微秒(室温)或小于0.5毫微秒(液氮温度)。逻辑门的数日(集成度)则决定于在容许的功耗水平(每块芯片的功耗低于2瓦,芯片面积为0.2～0.3厘米~2)下,为实现最佳的电路功能所能达到的最大的电路密度。     

基于加工动力学模型的工艺可靠性仿真方法

大型数控装备具有单件加工周期长、加工成本高等特点,一旦其发生加工故障将会给企业带来巨大经济损失.为此,从数控装备加工过程动力学建模的角度出发研究了工艺可靠性仿真方法.首先建立了数控装备铣削加工过程的非线性动力学模型,以分析不同工艺条件下数控装备铣削加工性能. 在此基础上,采用支持向量回归机,建立了数控装备铣削加工性能映射模型及其工艺可靠性仿真模型. 最后,以数控七轴五联动车铣复合加工机床为对象开展了实例仿真分析.仿真结果表明该方法能够较好地识别数控装备加工过程中不同工艺参数的调整对其工艺可靠性的影响.     

微细制造——一种科学工具

研究微细制造不仅是为微电子工业服务,而且也可为研究亚微米大小物质的特性提供研究工具。各种方法包括光学、X射线和电子束光刻法以及反应离子蚀刻法都可用来制作结构、器件和宽仅几百原子的阵列。微细制造法已用于对表面增强喇曼散射、一维导体中的迁移和宏观量子隧道效应等的试验中。目前,这些方法已发展到100埃以下的尺寸。     

声表面波技术的应用

本文介绍声表面波技术(SAWT) 在航空航天系统和其它领域中的应用。文中叙述了声表面波技术的国内外发展状况、水平和应用情况。还介绍了各种常用声表面波器件、整机和系统工作原理、特点和应用价值。特别介绍了作者设计声表面波(SAW)单片发射机、声表面波单片接收机、声表面波单片应答机的思想。     

声表面波技术及其应用(续)

本文介绍声表面波技术(SAWT) 在航空航天系统和其它领域中的应用。文中叙述了声表面波技术的国内外发展状况、水平和应用情况。还介绍了各种常用声表面波器件、整机和系统工作原理、特点和应用价值。特别介绍了作者设计声表面波(SAW)单片发射机、声表面波单片接收机、声表面波单片应答机的思想。     

静基座速率偏频激光陀螺捷联惯导系统快速高精度初始对准算法

针对惯性器件误差对初始对准精度的影响,提出了基于速率偏频激光陀螺捷联惯导系统的快速高精度初始对准算法。首先,研究了初始对准阶段惯性器件的误差特性;然后,建立了激光陀螺标度因数和加速度计零偏的二次非线性误差模型,并对其进行在线估计和补偿;最后,采用卡尔曼滤波方法对激光陀螺零偏残差进行估计,得到系统初始对准姿态矩阵。实验结果表明,该算法可以有效消除激光陀螺标度因数误差、零偏误差和加速度计零偏误差等因素对初始对准精度的影响,初始对准时间为3 min时水平姿态角对准精度为2″,偏航角对准精度优于30″,精度和快速性均得到显著提高。     

分立器件

去年,由于材料加工和生产的某些技术采用了类似大规模集成工艺的方法,使元件能做到更密集,更小,速度更快。这些元件有:高频电源开关器件,微波通讯器件,固态继电器,以及隔离放大器变压器。 在高功率领域中,现在有了大于10兆瓦的固态器件。在实验室里.砷化镓场效应晶     

声表面波技术的应用(续)

本文介绍声表面波技术(SAWT)在航空航天系统和其它领域中的应用。文中叙述了声表面波技术的国内外发剧上况、水平和应用情况,还介绍了各种常用声表面波器件、整机和系统的工作原理、特点和应用价值。特别介绍了作者设计声表面波(SAW)单片发射机、声表面波单片接收机、声表面波单片应答机的思想。     

一种混合建模方法在陀螺漂移预测中的应用研究

陀螺仪作为惯性导航系统的核心惯性器件,其漂移性能直接影响导航的精确性,分析陀螺漂移的变化趋势并预测由漂移所引发的陀螺故障具有重要的意义。提出一种基于灰色理论和平稳时间序列分析的混合建模方法,并将其用于预测陀螺漂移。实验结果表明该混合建模预测方法能够精确地预测陀螺的漂移,从而为陀螺的性能分析和故障预报提供依据。同时与单一预测方法相比,该混合方法具有较强的预测能力。     

与表面声波互为补充的静磁波技术

表面声波(SAW)已经从一些理论概念逐步发展成熟,形成一门可以根据器件的应用场合、设计性能范围以及未来的发展潜力进行分类的定义明确的技术。 SAW是用加权的变迹或非变迹的金属叉指换能器(IDT)在适当的压电基片上激发的,以声速沿基片表面传播确定的路径长度,然后用另一组换能器在接收端检测的。在这里换能器的作用是把电的射频(RF)信号转换成声信号(晶体的振动),或把声信     

一种高精度的陀螺仪——半球型谐振式陀螺仪(HRG)

前言 半球型谐振式陀螺仪(HRG),是目前国外一种很有发展前途的高精度角速率陀螺仪。从近三十年探索的所有振动陀螺的情况看,半球谐振式陀螺仪是当前速率捷联制导系统中最理想的元件。它的出现使陀螺技术性能徘徊不前的现状推进了一步。与目前的激光陀螺、压电陀螺、机械陀螺、光纤陀螺等相比,具有以下独特的优点:(1)无活动     

一种新型的超高速模拟信号微处理器ACT—SMP

本文介绍了一种新型的半导体器件技术——声电荷传输(ACT)器件的工作原理和用途,并着重论述了基于ACT技术的超高速模拟信号微处理器SMP,该器件的工作带宽可作到几百MHz,数据处理速度高达450亿次/s。最后对该器件的一些主要应用作了介绍。     

一种利用星敏感器对陀螺进行在轨标定的算法

为确保姿态测量器件长期在轨工作精度、提高姿态确定精度,针对典型的陀螺和星敏感器联合定姿方案,推导了一种星敏感器/陀螺在轨标定算法。考虑到卫星姿态测量过程中的几种主要误差源,建立星敏感器和陀螺标定模型,首先用递推算法对星敏感器单独在轨标定,然后采用Kalman滤波对星敏感器和陀螺同时进行在轨标定,对误差进行实时补偿,有效地提高了星敏感器和陀螺的测量精度,与同类算法相比,为卫星姿态确定提供了更加丰富的信息。最后对该算法进行了数学仿真,仿真结果验证了算法的有效性。     

应用静磁波技术的电子可变延时线

在相控阵系统中,为避免相位偏斜和脉冲加宽,可变延时线是必不可少的。实现这种延时的方法有固定电缆、铁氧体加载电缆、声表面波(SAW)器件和静磁波(MSW)器件。由于固定电缆体积庞大,限制了每个系统中的可用数量。铁氧体加载电缆和SAW器件主要用于低于1GHz频率的场合,并具有较小的延时差动量。而静磁波技术的工作频率可高达20GHz,且具有几十毫微秒量级的延时差动量。最近已经出现了中心频率为3GHz,带宽大于200MHz的MSW器件,这种器件在整个带宽内的相位误差只有8°,且差动延时差不多为50ns,因此,MSW技术在下一代相控阵系统中看来是最有希望的技术。     

CCD星敏感器辅助光纤陀螺在线标定技术

首先建立陀螺在线标定模型,然后以电荷耦合器件星敏感器输出的姿态四元数和陀螺输出的载体相对于惯性空间的姿态四元数构造量测量,采用模型预测滤波与扩展卡尔曼滤波相结合的方法,将部分陀螺误差项作为模型误差,在线实时估计并修正系统模型,提高了状态估计的精度,最后对该算法进行了数学仿真。仿真结果表明,该方法能有效地完成陀螺在线标定,标定精度和速度明显优于传统方法。这种在线标定的处理方法在实际使用和维护中具有极大便利。     

基于RBF神经网络的井眼方位角误差建模及补偿

对于陀螺钻井测斜技术而言,由于惯性器件本身误差及井下恶劣条件带来的干扰均具有复杂性,误差补偿是影响测量精度的关键因素。在阐述陀螺测斜原理、分析测斜系统可能产生的各种误差的基础上,进行了测斜仪转台实验,并采用神经网络中的径向基函数理论建立了井眼方位角误差模型,将其建模性能指标与双线形插值建模指标进行综合对比,结果表明RBF网络建模时间短、拟合性能好、预测能力强、补偿后方位角误差得到有效抑制、补偿精度高,各项指标均优于双线形插值方法。     

捷联惯导四面体冗余配置的双轴旋转调制方法

传统捷联惯导采用三轴正交配置,存在单一传感器故障直接引发整个系统失效,且导航误差随时间累积快等问题。为解决这些问题,提出了一种将四陀螺冗余配置和双轴旋转调制相结合的捷联惯导导航方法。构建多指标约束的冗余优化准则,通过器件级配置方式,设计了基于四面体结构的四陀螺冗余配置方案,并在此基础上引入八次序双轴旋转调制方法,调制3个轴向的等效陀螺漂移。仿真结果表明,所提方法能够实现系统可靠性和导航精度的双重提升,具有重要的工程应用价值。