氢氧切割机(为什么能切割钢铁等材料)
资讯
2024-09-04
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1. 氢氧切割机,为什么能切割钢铁等材料?
物尽其用在水这种物质上表现得淋漓尽致
水那么软,为什么能切割钢铁?我国水刀的最大压强420MPa!水被人类誉为生命之源,地球表面大约72%的部分都被其覆盖,更是我们时刻呼吸的空气中的重要组成部分。从饮用水到农业灌溉,水可以说是我们日常生活中最为常见的一种物质。但并没有多少人对水有足够深入的了解,尤其是它在现代科学技术的利用下所发挥的重大作用。
古人云:“绳锯木断,水滴石穿。”,意喻即便是再细微的力量,只要坚持不懈便能成就难能的功劳。而当代人则研究出了以水为刀的高压水射流切割技术,也就是最理想的冷切割机具水刀。或许,对于很多不曾从事相关工作的人而言,可能会觉得水如此柔软的物质,怎么可能将坚硬无比的钢铁等材料切割开!
水切割-最理想得切割机具事实上,切割的方法有很多种,除了冷切割之外,还有摩擦切割发、切削法、化学法和电烧蚀切割法。而我们今天需要了解的是冷切割这种特殊的切割方法,在此类切割方法实施的过程中,可以在保持原来材料特性的基础上不产生高温(一般在40摄氏度以下)。
虽然,有不少的切割工具都能达到冷切割作业的基本目的,比如:液压水冷切割锯、线切割、水切割、水冷切割锯、水冷锯片切割机等。但是,当切割环境周围存在易燃易爆物品的时候,则会将冷切割的作业要求进一步提高。在切割机具的选择上,有不少人都存在安全切割作业上的误区,倘若将燃油机切割锯和液压锯当作安全的冷切割机具,便是非常危险的一件事。
在所有切割机具中,水切割才是最理想的切割机具,它包含了低压水切割和超高压水切割两种主要类别。这是两种完全不同的水切割,而真正意义上安全的冷切割机具,则非低压水切割具莫属。因为另一种高压水切割,很可能会导致射流和高压冲击高速摩擦,而该过程中产生的静电则会为作业带来危险。
在实施安全切割作业的时候,我们是无法彻底消除环境中的静电的,能做的只有将其控制在不会导致易燃易爆物品被引爆的范围之内。而整个切割过程,也需要尽量保持切割冲击力较小,从而使得静电和温度都在这个切割的过程中被摩擦吸收。
以水为刀-高压水射流切割技术在2011年之前,水刀都是一种不太被人重视的机械产品。究其原因,则主要因为这是一种新技术带来的机械产品,不同于一般电子产品浓厚的科技感和技术神秘感。直到水刀有了更小、更安全的类型,并不再局限于非危险领域使用的尴尬境地时才得以被更多人所熟知。而以水为刀的水刀,其原名实为高压水射流切割技术。
水刀被青睐的根本原因,就在于这种冷切割方式不会导致材料的物理化学性质发生改变。很多切割方法的应用都会因为材料品种而受到限制,但任何材料都能够通过水刀,实现任意曲线上的一次性切割加工。不管是在玻璃勋和陶瓷行业,还是金属和石材等行业,水刀都已经被人们广泛应用。
而我国水刀的最大压强,更是达到了420MPa,就连5轴水刀也日趋成熟。在水刀进行作业过程中所产生的热量,并不会对生产过程带来危险,而是被高速流动的水射流一并带走。整个过程更不会有其他有害物质的产生,冷态切割可以让材料不产生热效应。
并且,被切割好的材料也不需要、也更容易进行二次加工。简而言之,水切割是一种适用性特别强大的切割方式,而高效率、快速度,以及环保和安全,都是它最大的优势和基本特性。当然,水刀也会根据不用的划分依据被分为不同的种类。比如,从压力属性这个角度来说,水刀可以分为200MPa以上的超高压型、100MPa以上的高压型,以及100MPa以下的低压型。
而小型水切割和大型水切割(设备的大小)、非安全切割类和安全切割类(安全切割)、后混式和前混式(技术原理)、加沙切割和无沙切割(加沙情况),以及龙门式和悬臂式(机械结构),其实都是从不同的角度对水刀进行了分类。
切割比较-不同于其他方式的水切割首先,我们可以将水切割和等离子切割进行比较。属于冷态切割的水切割不仅没有过多的热量、不会导致变形,而且良好的切割面质量避免了不必要的二次加工;而切割精度较低、切割过程中有明显的热效应,以及被切割的表面不利于二次加工,这些都是等离子切割最大的特点。
线切割和水切割是两种不同的方式,当我们对比它们对金属进行加工的时候会发现,线切割虽然拥有更高的精度,但缓慢的切割速度,同时还会导致切割尺寸受到很大的限制;而水切割的加工尺寸余地则大了很多,不管是对什么材料进行切割或打孔,都具有特别快的速度。
相信很多人对激光切割都不陌生,在对薄钢板和部分非金属材料的切割的时候,它可以拥有较快的速度和较高的精度。然而,却无法做到不在切缝处引起热效应和弧痕,更不能实现对铝和铜等有色金属、合金和较厚金属板材的切割。
虽然人类一直试图通过大功率激光发生的研究,从而解决激光切割的局限性,但这却需要耗费大量的投入。水切割就不同了,它不仅仅只需要较低的运行成本,更可以覆盖更广泛的材料切割范围,就连它的操作效率和维修都特别方便。水切割材料的成品率高,还可以高精度标准实现任意曲线的切割加工。
不管是水射流的流量还是压力,我们都可以很方便的进行调节,不仅没有特殊的清洁处理要求,更不会造成二次污染。所以,不管是从切割材料的覆盖范围、切割精度的把控、切割要求的实现,还是出于对地球环境的重视,水切割都无疑是生产过程中最理想的切割机具类型。
2. 精料亚克力用火焰抛光机为什么抛不亮?
原因:
1.亚克力材料质量太差。
2.没有添加氢氧化钠。
3.未更换置换液。
方法:
1.使用布轮机抛光。
2.火焰抛光。
3.手工抛光。
4激光切割机切割。
火焰抛光机,采用电化学技术,通过特殊反应装置从水中提取氢氧气体的节能环保的设备,其中氢气燃烧,氧气用于助燃,可以取代乙炔、煤气、液化气等含碳气体,具有热值高、火焰集中、零污染,生产效率高,节能方便等优点。
亚克力是一种开发较早的重要可塑性高分子材料,具有较好的透明性,化学稳定性和耐候性,易染色,易加工,外观优美,在建筑业中有着广泛应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板,挤出板和模塑料。
3. 佩里科岛切割机怎么用?
1).了解氢氧切割机的操作是否安全?以便为氢氧切割机后续购买提供参考。
2).了解氢氧切割机的操作过程,以便现有的客户或以后购买的客户在操作氢氧切割机时按照氢氧切割机的操作规程进行操作。
氢氧切割机操作步骤:
1.开机产气过程
1) 打开氢氧切割机的总电源开关;
2)等待沃克能源氢氧切割机进行系统自检;自检完毕后或者报【故障信息】或者报【系统状态正常,按F1按钮开始产气】
3)按F1按钮开始产气,调节产气量旋钮,就可以调节产气量
4)当机器压力表显示压力为0.2Mpa时,系统自动停止产气
2.点火预热
1)打开切割机的燃气阀门至适当开度
2)用手试探割嘴出口的气量,感觉有比较大的气流时才可点火,否则必须调大燃气阀门的开度,才可点火。
3) 根据切割机的操作说明,将割嘴移动至钢板边缘,让一半火焰加热钢板,另一半火焰留在钢板外面。
4)密切观察钢板加热表面的状态,当钢板烧红并且飞出火星时,就可以进行切割了。
3. 切割
当钢板表面达到切割状态是,打开高压氧阀门至适当开度,可以看到钢板被高压氧切穿了,这是打开行走机构开关,让切割机械行走,
4. 玻璃怎么切?
步骤/方式一
准备一把玻璃切割刀和一些低粘度油。玻璃切刀尺寸和铅笔相仿,利用金刚石或者硬质砂轮在玻璃上划痕,那样就可以沿着划痕把玻璃分割开了。你可以在五金店购买切割用油或者使用一些煤油。
步骤/方式二
测量和标记你要划痕的地方。划痕必须从一侧边缘到另一侧边缘。你可以用记号笔在玻璃上做标记(如果你要切割直线,可以用直尺)。你也可以用纸做标记,然后把纸铺在玻璃的下面。
步骤/方式三
把切刀浸入油里,像握铅笔一样拿着。浸过油的玻璃割刀能划出流畅的划线。确保检查一下砂轮对准你想要的位置和方向。
步骤/方式四
校准。可以使用码尺或者常用的办公用尺。你要确保尺子足够厚,以防和切割刀上的砂轮造成冲突。
步骤/方式五
用手压住玻璃,用玻璃割刀沿着表面滚动划线。留意声音。沙沙的声音意味着你用力过大或者你的玻璃切割刀油量不足。发出声音越小,划线的效果就会越好。
步骤/方式六
玻璃切割刀从一端要直接平滑地划向另一端。即使你有遗漏地地方也不要沿着线来回划。
步骤/方式七
用手抓住玻璃分割线的两端即可。
5. 但具体的芯片生产流程是怎样的?
数码科技半导体,风土人文和地理。大家好我是涉猎领域较为宽泛的一大木~
集成电路制造本人最近刚参加一次完整的流片过程,具体可以做出以下回答。
一、工艺原理:氧化、扩散、光刻、金属化等集成电路的制造是一个非常复杂的过程,涉及到很多的步骤、工艺等。从硅原材料到芯片成品的过程大致符合以下流程。
而本次介绍主要侧重于制造的过程,故略去封装和测试等环节的介绍。
晶圆的制作
首先要从沙子里提纯得到多晶硅,然后经过拉单晶切片磨片抛光外延等步骤,这些步骤的话我具体没有参与过,我从我所参与的流程开始具体详细介绍。
氧化
第一个程序是氧化,我所控制氧化晶圆的设备,下图所示的样子。
这里展开篇幅叙述一下氧化工艺的原理:
氧化的目的是为了在硅片上长一层二氧化硅层以保护硅片表面、器件隔离、屏蔽掺杂、形成电介质层等。具体种类包括干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧化、掺氯氧化和高压氧化等。本次实习所采用的为湿氧工艺,从机器上也可观察到。所以重点介绍湿氧工艺。
湿氧工艺是指氧气中带着一定量的水汽,水汽要加热到95摄氏度。涉及到的化学方程为:
湿氧氧化的氧化速率介于干氧氧化和水汽氧化之间,氧化层质量也介于二者之间。
湿氧氧化工艺要有水汽产生装置,一般都是氢氧合成湿氧氧化工艺,要特别注意氢气和氧气的流量比,下图是我当时拍到的氢气氧气混合装置:
两根管道内应该分别分氧气和氢气。具体操作的时候还需要把晶片推到炉子里,操作过程如下图所示:
氧化工艺就先介绍到这里。
扩散
接着介绍以下扩散,扩散是为了改变半导体的电特性,形成半导体器件结构。将所需的杂质,比如三族或五族元素,以一定的方式掺入到半导体基片规定的区域内,并达到规定的数量和符合要求的分布。扩散法和离子注入法均能达到目的。以下是两种扩散炉。
关于扩散,就是将掺杂气体导入放有硅片的高温炉中,从而达到将杂质扩散到硅片内的目的。按照掺杂源的形态分为固体源扩散、液态源扩散、气态源扩散。按照扩散的形式又可以分为气相固相液相扩散。按照杂质的分布又可以分为恒定表面源扩散分布和有限表面源扩散分布。按照扩散的机理可分为间隙式扩散和替位式扩散。说完扩散顺便叙述一下离子注入,离子注入相对于扩散来说有很多优势,注入温度低,精确且可独立控制浓度分布和结深,掺杂的均匀性和重复性好,注入离子纯度高,能量单一,横向扩散小,不受固溶度的限制。下图为离子注入原理图:
当然随之而来的也会有些缺点,损伤较多,工艺多了退火的步骤,成本也高。它的原理是先给注入离子一定的能量,然后轰击靶材料进入掺杂区域。然而注入离子的分布是比较复杂的,不服从严格的高斯分布。注入离子分布图如下图所示:
光刻
然后介绍光刻工艺。可以说光刻是整个流程的重要环节。通过光化学反应,将光刻版上的图形转移到光刻胶上。光刻三要素即光刻机、光刻版和光刻胶是光刻步骤必不可少。光刻机:Lithography Tool,目前来说ASML的光刻机是前沿。荷兰的这家公司并不具备将其售给中国的权利,很可笑,这都是瓦森纳协定的限制,限制中国的发展。其实当年日本的佳能和尼康的光刻机技术是世界领先水平,当时ASML只是个弟弟,后来佳能和尼康受到的美利坚的多方干扰,美国意在通过打压别国的光刻机技术想要使自己的光刻机技术成为领先水平,不料ASML和台积电合伙研制出了浸润式光刻,直接翻身农奴把歌唱。美国这下也好了,虽然把日本的光刻机技术给打压了,没想到ASML又起来了,而自己过得技术也还是个弟弟水平。美国也担心中国的发展,后来拉拢全世界发达国家整了一个瓦森纳协定,内容大概是禁止出售高尖端设备给中国,真的是小肚鸡肠美利坚。光刻机的能提供光刻工艺所需的曝光光源,将光刻版的图形转移到光刻胶上。技术难度最高、成本最大、决定特征尺寸。有接触式、接近式、投影式、步进式光刻机。
说完了光刻机还有光刻版,光刻版即掩膜版、光罩,很好理解。最后还有光刻胶,光刻胶是光敏性材料,分为正胶和负胶。在实验室我体验了涂胶并将其甩匀的过程,如下所示:
首先把晶圆放在圆柱形底盘上,然后挤上适量的光刻胶,启动转盘,然后光刻胶就会被均匀的涂抹。之后我记得是把晶圆放在一个机器上,先对准,对准完了之后启动那台机器进行光刻,结束之后要冲洗显影等步骤。
金属化
金属化指的是金属及金属性材料在IC中的应用。按照功能划分,金属化可以分为栅材料,互联线材料,接触材料以及填充材料。现代集成电路对金属化的要求与很多,电阻率要低,能传导高电流密度,粘附性好,能够粘附下层衬底实现很好的电连接,半导体与金属连接时接触电阻低。易于淀积,容易成膜,易于图形化,对下层衬底有高选择比,易于平坦化,可靠性高,延展性好,抗点迁徙能力强,抗腐蚀性好,应力低,以减小硅片的翘曲,避免金属线断裂、空洞。
金属化材料分为金属材料和金属性材料。常用的金属材料有Al、Cu、Pt、Au、W、Mo等,常用的金属性材料包括掺杂的多晶硅,金属硅化物和金属合金。
若干工艺流程之后,得到的晶圆如下所示,下边的分别是我用手机拍摄的,可以看到不是很清楚。最终的晶圆图:
用电子显微镜观察一下,是这样的:
显微镜下则看的更为清楚,每个器件都能看到清晰的轮廓,至此,本次流程差不多也结束了。
上述只介绍了第一次光刻流程,在实际的制造中会有非常多的光刻次数,每进行光刻一次,就需要一个循环。而且上述的制程量级和当今顶尖的7nm,5nm不是一个层次的。
大家如果有什么疑问或者不同的见解,欢迎在底下评论留言告诉我。
6. 对黄铜进行气割时应采用什么?
答:对黄铜进行气割时应采用弱氧化焰。焊接黄铜,要求使用弱氧化焰。轻微氧化焰,也就是弱氧化焰,可以使熔池表面形成一层氧化锌薄膜,防止熔池中锌进一步蒸发和氧化。
由于氧化焰的温度很高,在火焰加热时为了提高效率,常使用氧化焰。气割时,通常使用氧化焰。黄铜含锌,为了抑制锌的蒸发,选用含硅较高的,黄铜、硅青铜焊丝。这可是高级工的题。
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1. 氢氧切割机,为什么能切割钢铁等材料?
物尽其用在水这种物质上表现得淋漓尽致
水那么软,为什么能切割钢铁?我国水刀的最大压强420MPa!水被人类誉为生命之源,地球表面大约72%的部分都被其覆盖,更是我们时刻呼吸的空气中的重要组成部分。从饮用水到农业灌溉,水可以说是我们日常生活中最为常见的一种物质。但并没有多少人对水有足够深入的了解,尤其是它在现代科学技术的利用下所发挥的重大作用。
古人云:“绳锯木断,水滴石穿。”,意喻即便是再细微的力量,只要坚持不懈便能成就难能的功劳。而当代人则研究出了以水为刀的高压水射流切割技术,也就是最理想的冷切割机具水刀。或许,对于很多不曾从事相关工作的人而言,可能会觉得水如此柔软的物质,怎么可能将坚硬无比的钢铁等材料切割开!
水切割-最理想得切割机具事实上,切割的方法有很多种,除了冷切割之外,还有摩擦切割发、切削法、化学法和电烧蚀切割法。而我们今天需要了解的是冷切割这种特殊的切割方法,在此类切割方法实施的过程中,可以在保持原来材料特性的基础上不产生高温(一般在40摄氏度以下)。
虽然,有不少的切割工具都能达到冷切割作业的基本目的,比如:液压水冷切割锯、线切割、水切割、水冷切割锯、水冷锯片切割机等。但是,当切割环境周围存在易燃易爆物品的时候,则会将冷切割的作业要求进一步提高。在切割机具的选择上,有不少人都存在安全切割作业上的误区,倘若将燃油机切割锯和液压锯当作安全的冷切割机具,便是非常危险的一件事。
在所有切割机具中,水切割才是最理想的切割机具,它包含了低压水切割和超高压水切割两种主要类别。这是两种完全不同的水切割,而真正意义上安全的冷切割机具,则非低压水切割具莫属。因为另一种高压水切割,很可能会导致射流和高压冲击高速摩擦,而该过程中产生的静电则会为作业带来危险。
在实施安全切割作业的时候,我们是无法彻底消除环境中的静电的,能做的只有将其控制在不会导致易燃易爆物品被引爆的范围之内。而整个切割过程,也需要尽量保持切割冲击力较小,从而使得静电和温度都在这个切割的过程中被摩擦吸收。
以水为刀-高压水射流切割技术在2011年之前,水刀都是一种不太被人重视的机械产品。究其原因,则主要因为这是一种新技术带来的机械产品,不同于一般电子产品浓厚的科技感和技术神秘感。直到水刀有了更小、更安全的类型,并不再局限于非危险领域使用的尴尬境地时才得以被更多人所熟知。而以水为刀的水刀,其原名实为高压水射流切割技术。
水刀被青睐的根本原因,就在于这种冷切割方式不会导致材料的物理化学性质发生改变。很多切割方法的应用都会因为材料品种而受到限制,但任何材料都能够通过水刀,实现任意曲线上的一次性切割加工。不管是在玻璃勋和陶瓷行业,还是金属和石材等行业,水刀都已经被人们广泛应用。
而我国水刀的最大压强,更是达到了420MPa,就连5轴水刀也日趋成熟。在水刀进行作业过程中所产生的热量,并不会对生产过程带来危险,而是被高速流动的水射流一并带走。整个过程更不会有其他有害物质的产生,冷态切割可以让材料不产生热效应。
并且,被切割好的材料也不需要、也更容易进行二次加工。简而言之,水切割是一种适用性特别强大的切割方式,而高效率、快速度,以及环保和安全,都是它最大的优势和基本特性。当然,水刀也会根据不用的划分依据被分为不同的种类。比如,从压力属性这个角度来说,水刀可以分为200MPa以上的超高压型、100MPa以上的高压型,以及100MPa以下的低压型。
而小型水切割和大型水切割(设备的大小)、非安全切割类和安全切割类(安全切割)、后混式和前混式(技术原理)、加沙切割和无沙切割(加沙情况),以及龙门式和悬臂式(机械结构),其实都是从不同的角度对水刀进行了分类。
切割比较-不同于其他方式的水切割首先,我们可以将水切割和等离子切割进行比较。属于冷态切割的水切割不仅没有过多的热量、不会导致变形,而且良好的切割面质量避免了不必要的二次加工;而切割精度较低、切割过程中有明显的热效应,以及被切割的表面不利于二次加工,这些都是等离子切割最大的特点。
线切割和水切割是两种不同的方式,当我们对比它们对金属进行加工的时候会发现,线切割虽然拥有更高的精度,但缓慢的切割速度,同时还会导致切割尺寸受到很大的限制;而水切割的加工尺寸余地则大了很多,不管是对什么材料进行切割或打孔,都具有特别快的速度。
相信很多人对激光切割都不陌生,在对薄钢板和部分非金属材料的切割的时候,它可以拥有较快的速度和较高的精度。然而,却无法做到不在切缝处引起热效应和弧痕,更不能实现对铝和铜等有色金属、合金和较厚金属板材的切割。
虽然人类一直试图通过大功率激光发生的研究,从而解决激光切割的局限性,但这却需要耗费大量的投入。水切割就不同了,它不仅仅只需要较低的运行成本,更可以覆盖更广泛的材料切割范围,就连它的操作效率和维修都特别方便。水切割材料的成品率高,还可以高精度标准实现任意曲线的切割加工。
不管是水射流的流量还是压力,我们都可以很方便的进行调节,不仅没有特殊的清洁处理要求,更不会造成二次污染。所以,不管是从切割材料的覆盖范围、切割精度的把控、切割要求的实现,还是出于对地球环境的重视,水切割都无疑是生产过程中最理想的切割机具类型。
2. 精料亚克力用火焰抛光机为什么抛不亮?
原因:
1.亚克力材料质量太差。
2.没有添加氢氧化钠。
3.未更换置换液。
方法:
1.使用布轮机抛光。
2.火焰抛光。
3.手工抛光。
4激光切割机切割。
火焰抛光机,采用电化学技术,通过特殊反应装置从水中提取氢氧气体的节能环保的设备,其中氢气燃烧,氧气用于助燃,可以取代乙炔、煤气、液化气等含碳气体,具有热值高、火焰集中、零污染,生产效率高,节能方便等优点。
亚克力是一种开发较早的重要可塑性高分子材料,具有较好的透明性,化学稳定性和耐候性,易染色,易加工,外观优美,在建筑业中有着广泛应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板,挤出板和模塑料。
3. 佩里科岛切割机怎么用?
1).了解氢氧切割机的操作是否安全?以便为氢氧切割机后续购买提供参考。
2).了解氢氧切割机的操作过程,以便现有的客户或以后购买的客户在操作氢氧切割机时按照氢氧切割机的操作规程进行操作。
氢氧切割机操作步骤:
1.开机产气过程
1) 打开氢氧切割机的总电源开关;
2)等待沃克能源氢氧切割机进行系统自检;自检完毕后或者报【故障信息】或者报【系统状态正常,按F1按钮开始产气】
3)按F1按钮开始产气,调节产气量旋钮,就可以调节产气量
4)当机器压力表显示压力为0.2Mpa时,系统自动停止产气
2.点火预热
1)打开切割机的燃气阀门至适当开度
2)用手试探割嘴出口的气量,感觉有比较大的气流时才可点火,否则必须调大燃气阀门的开度,才可点火。
3) 根据切割机的操作说明,将割嘴移动至钢板边缘,让一半火焰加热钢板,另一半火焰留在钢板外面。
4)密切观察钢板加热表面的状态,当钢板烧红并且飞出火星时,就可以进行切割了。
3. 切割
当钢板表面达到切割状态是,打开高压氧阀门至适当开度,可以看到钢板被高压氧切穿了,这是打开行走机构开关,让切割机械行走,
4. 玻璃怎么切?
步骤/方式一
准备一把玻璃切割刀和一些低粘度油。玻璃切刀尺寸和铅笔相仿,利用金刚石或者硬质砂轮在玻璃上划痕,那样就可以沿着划痕把玻璃分割开了。你可以在五金店购买切割用油或者使用一些煤油。
步骤/方式二
测量和标记你要划痕的地方。划痕必须从一侧边缘到另一侧边缘。你可以用记号笔在玻璃上做标记(如果你要切割直线,可以用直尺)。你也可以用纸做标记,然后把纸铺在玻璃的下面。
步骤/方式三
把切刀浸入油里,像握铅笔一样拿着。浸过油的玻璃割刀能划出流畅的划线。确保检查一下砂轮对准你想要的位置和方向。
步骤/方式四
校准。可以使用码尺或者常用的办公用尺。你要确保尺子足够厚,以防和切割刀上的砂轮造成冲突。
步骤/方式五
用手压住玻璃,用玻璃割刀沿着表面滚动划线。留意声音。沙沙的声音意味着你用力过大或者你的玻璃切割刀油量不足。发出声音越小,划线的效果就会越好。
步骤/方式六
玻璃切割刀从一端要直接平滑地划向另一端。即使你有遗漏地地方也不要沿着线来回划。
步骤/方式七
用手抓住玻璃分割线的两端即可。
5. 但具体的芯片生产流程是怎样的?
数码科技半导体,风土人文和地理。大家好我是涉猎领域较为宽泛的一大木~
集成电路制造本人最近刚参加一次完整的流片过程,具体可以做出以下回答。
一、工艺原理:氧化、扩散、光刻、金属化等集成电路的制造是一个非常复杂的过程,涉及到很多的步骤、工艺等。从硅原材料到芯片成品的过程大致符合以下流程。
而本次介绍主要侧重于制造的过程,故略去封装和测试等环节的介绍。
晶圆的制作
首先要从沙子里提纯得到多晶硅,然后经过拉单晶切片磨片抛光外延等步骤,这些步骤的话我具体没有参与过,我从我所参与的流程开始具体详细介绍。
氧化
第一个程序是氧化,我所控制氧化晶圆的设备,下图所示的样子。
这里展开篇幅叙述一下氧化工艺的原理:
氧化的目的是为了在硅片上长一层二氧化硅层以保护硅片表面、器件隔离、屏蔽掺杂、形成电介质层等。具体种类包括干氧氧化、湿氧氧化、水汽氧化、掺氯氧化和高压氧化等。本次实习所采用的为湿氧工艺,从机器上也可观察到。所以重点介绍湿氧工艺。
湿氧工艺是指氧气中带着一定量的水汽,水汽要加热到95摄氏度。涉及到的化学方程为:
湿氧氧化的氧化速率介于干氧氧化和水汽氧化之间,氧化层质量也介于二者之间。
湿氧氧化工艺要有水汽产生装置,一般都是氢氧合成湿氧氧化工艺,要特别注意氢气和氧气的流量比,下图是我当时拍到的氢气氧气混合装置:
两根管道内应该分别分氧气和氢气。具体操作的时候还需要把晶片推到炉子里,操作过程如下图所示:
氧化工艺就先介绍到这里。
扩散
接着介绍以下扩散,扩散是为了改变半导体的电特性,形成半导体器件结构。将所需的杂质,比如三族或五族元素,以一定的方式掺入到半导体基片规定的区域内,并达到规定的数量和符合要求的分布。扩散法和离子注入法均能达到目的。以下是两种扩散炉。
关于扩散,就是将掺杂气体导入放有硅片的高温炉中,从而达到将杂质扩散到硅片内的目的。按照掺杂源的形态分为固体源扩散、液态源扩散、气态源扩散。按照扩散的形式又可以分为气相固相液相扩散。按照杂质的分布又可以分为恒定表面源扩散分布和有限表面源扩散分布。按照扩散的机理可分为间隙式扩散和替位式扩散。说完扩散顺便叙述一下离子注入,离子注入相对于扩散来说有很多优势,注入温度低,精确且可独立控制浓度分布和结深,掺杂的均匀性和重复性好,注入离子纯度高,能量单一,横向扩散小,不受固溶度的限制。下图为离子注入原理图:
当然随之而来的也会有些缺点,损伤较多,工艺多了退火的步骤,成本也高。它的原理是先给注入离子一定的能量,然后轰击靶材料进入掺杂区域。然而注入离子的分布是比较复杂的,不服从严格的高斯分布。注入离子分布图如下图所示:
光刻
然后介绍光刻工艺。可以说光刻是整个流程的重要环节。通过光化学反应,将光刻版上的图形转移到光刻胶上。光刻三要素即光刻机、光刻版和光刻胶是光刻步骤必不可少。光刻机:Lithography Tool,目前来说ASML的光刻机是前沿。荷兰的这家公司并不具备将其售给中国的权利,很可笑,这都是瓦森纳协定的限制,限制中国的发展。其实当年日本的佳能和尼康的光刻机技术是世界领先水平,当时ASML只是个弟弟,后来佳能和尼康受到的美利坚的多方干扰,美国意在通过打压别国的光刻机技术想要使自己的光刻机技术成为领先水平,不料ASML和台积电合伙研制出了浸润式光刻,直接翻身农奴把歌唱。美国这下也好了,虽然把日本的光刻机技术给打压了,没想到ASML又起来了,而自己过得技术也还是个弟弟水平。美国也担心中国的发展,后来拉拢全世界发达国家整了一个瓦森纳协定,内容大概是禁止出售高尖端设备给中国,真的是小肚鸡肠美利坚。光刻机的能提供光刻工艺所需的曝光光源,将光刻版的图形转移到光刻胶上。技术难度最高、成本最大、决定特征尺寸。有接触式、接近式、投影式、步进式光刻机。
说完了光刻机还有光刻版,光刻版即掩膜版、光罩,很好理解。最后还有光刻胶,光刻胶是光敏性材料,分为正胶和负胶。在实验室我体验了涂胶并将其甩匀的过程,如下所示:
首先把晶圆放在圆柱形底盘上,然后挤上适量的光刻胶,启动转盘,然后光刻胶就会被均匀的涂抹。之后我记得是把晶圆放在一个机器上,先对准,对准完了之后启动那台机器进行光刻,结束之后要冲洗显影等步骤。
金属化
金属化指的是金属及金属性材料在IC中的应用。按照功能划分,金属化可以分为栅材料,互联线材料,接触材料以及填充材料。现代集成电路对金属化的要求与很多,电阻率要低,能传导高电流密度,粘附性好,能够粘附下层衬底实现很好的电连接,半导体与金属连接时接触电阻低。易于淀积,容易成膜,易于图形化,对下层衬底有高选择比,易于平坦化,可靠性高,延展性好,抗点迁徙能力强,抗腐蚀性好,应力低,以减小硅片的翘曲,避免金属线断裂、空洞。
金属化材料分为金属材料和金属性材料。常用的金属材料有Al、Cu、Pt、Au、W、Mo等,常用的金属性材料包括掺杂的多晶硅,金属硅化物和金属合金。
若干工艺流程之后,得到的晶圆如下所示,下边的分别是我用手机拍摄的,可以看到不是很清楚。最终的晶圆图:
用电子显微镜观察一下,是这样的:
显微镜下则看的更为清楚,每个器件都能看到清晰的轮廓,至此,本次流程差不多也结束了。
上述只介绍了第一次光刻流程,在实际的制造中会有非常多的光刻次数,每进行光刻一次,就需要一个循环。而且上述的制程量级和当今顶尖的7nm,5nm不是一个层次的。
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6. 对黄铜进行气割时应采用什么?
答:对黄铜进行气割时应采用弱氧化焰。焊接黄铜,要求使用弱氧化焰。轻微氧化焰,也就是弱氧化焰,可以使熔池表面形成一层氧化锌薄膜,防止熔池中锌进一步蒸发和氧化。
由于氧化焰的温度很高,在火焰加热时为了提高效率,常使用氧化焰。气割时,通常使用氧化焰。黄铜含锌,为了抑制锌的蒸发,选用含硅较高的,黄铜、硅青铜焊丝。这可是高级工的题。
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