基于机器视觉石英晶片外观的缺陷检测方法

针对石英晶片的外观缺陷检测技术的不足,提出一种基于机器视觉开发软件对石英晶片外观缺陷检测方法,对石英晶片生产过程中出现的外观缺陷进行了分析,提出了缺陷检测的流程,建立了基于几何特征的模板定位算法和基于Blob算法的缺陷分析算法,实现了对图像的获取、边缘检测、定位、识别和斑点分析,在C#环境下对其图像处理技术利用机器视觉软件进行了开发,搭建了石英晶片的外观缺陷检测实验平台,通过摄像机实现了石英晶片的外观图像的捕获,利用视觉软件获得石英晶片的外观质量,最后对此系统进行了测试。实验表明:该石英晶片外观缺陷检测方法具有检测速度快、精确度达到99.7%、匹配误差小于0.3等优点,可满足现场使用的要求。     

蓝宝石化学机械抛光时磨粒运动轨迹及抛光效果研究

通过化学机械抛光工艺,获得表面平整度和粗糙度优良的蓝宝石晶片,提高蓝宝石键合接触面的表面性能。采用数值分析软件对蓝宝石晶片化学机械抛光过程中磨粒的运动轨迹进行仿真,结果发现,随着晶片转速的上升,磨粒的覆盖区域增大,当晶片转速与抛光盘转速接近于1∶1时,磨粒的抛光区域覆盖整个晶面。采用控制变量实验的方法研究摆臂的运动和抛光盘的转速对抛光效果的影响,并采用AFM对抛光后的蓝宝石晶片表面形貌进行分析。结果表明,抛光盘转速对抛光效果的影响最大,而移动幅度与移动速度的影响较小。通过调整晶片转速,蓝宝石晶片抛光后达到了键合工艺所要求的表面平整度和表面粗糙度要求。     

蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤双片式角度抛光法检测

针对传统角度抛光法检测的不足,提出将双片式角度抛光法用于蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤层深度的检测。双片式角度抛光法采用双晶片重合黏结的实验晶片组测量抛光斜面腐蚀裂纹,避免了传统角度抛光法因抛光斜面和原晶片平面分界边缘难以辨别而造成的测量误差;使用数显测长仪对实验晶片组抛光斜面加工轮廓进行测量,测量结果代入相应计算公式得出准确的斜面倾角,消除角度取值不准确带来的方法误差,提高了测量精度。经检测得到,单晶面抛光斜面平均裂纹宽度约为175μm、平均斜面倾角为4.91°,双面研磨单晶面亚表面损伤层深度约为15μm,双晶面亚表面损伤层深度约为30μm。双面研磨工艺参数:研磨液采用320#碳化硼磨粒煤油溶液,研磨初始压力为30g/cm2,研磨终止压力为110g/cm2,研磨盘转速为13r/min。     

化学机械抛光工艺中的抛光垫

抛光垫是晶片化学机械抛光中决定表面质量的重要辅料。研究了抛光垫对光电子晶体材料抛光质量的影响：硬的抛光垫可提高晶片的平面度;软的抛光垫可改善晶片的表面粗糙度;表面开槽和表面粗糙的抛光垫可提高抛光效率;对抛光垫进行适当的修整可使抛光垫表面粗糙。     

水膜吸附夹持方式在蓝宝石抛光中的可行性研究

针对目前蓝宝石抛光加工中所使用的石蜡粘贴夹持方式和抛光抛光吸附垫吸附夹持方式在抛光质量和成本等方面所存在的问题,提出了水膜吸附夹持方式,对水膜吸附环境下,吸附表面对蓝宝石晶片的法向吸附力和切向吸附力进行了测量,并分别与抛光吸附垫对蓝宝石晶片的法向吸附力和切向吸附力进行了比较,将切向吸附力作为主要评价指标,判断在蓝宝石晶片抛光加工中使用水膜吸附夹持方式的可行性。实验结果表明:单从吸附能力的层面考虑,在蓝宝石晶片抛光加工中使用水膜吸附夹持方式是可行的;45#钢比玻璃更适合作为吸附表面材料;确定吸附表面的粗糙度时应考虑蓝宝石晶片的表面粗糙度。     

抛光垫特性对氧化镓CMP影响的实验研究

对比分析了不同抛光垫的表面形貌、表面粗糙度、硬度以及涵养量对氧化镓晶片化学机械抛光过程中表面质量和材料去除率的影响规律,结果表明:在同一抛光参数条件下,Suba600无纺布抛光垫的材料去除率最大,为30.8nm/min,但抛光后氧化镓表面有明显的凹坑;Politex阻尼布、LP57聚氨酯抛光垫抛光后晶片表面形貌都较好,获得了镜面无损伤晶片表面,但LP57聚氨酯抛光垫的材料去除率为22.6nm/min,大于Politex阻尼布抛光垫16.4nm/min的材料去除率;LP57聚氨酯抛光垫更适合对单晶氧化镓晶片进行化学机械抛光。该研究为氧化镓化学机械抛光(CMP)提供了参考依据。     

硅晶片抛光加工工艺的实验研究

双面抛光已成为硅晶片的主要后续加方法,但由于需要严格的加工条件,很难获得理想的超光滑表面.设计了硅片双面抛光加工工艺新路线,并在新研制的双面抛光机上对硅晶片进行抛光加工,实验研究了不同加工参数对桂晶片表面粗糙度和材料去除率的影响.采用扫描探针显微镜和激光数字波面干涉仪分别对加工后的硅晶片进行测量,实验结果表明:在优化实验条件下硅晶片可以获得表面粗糙度0.533nm的超光滑表面.     

基于仿生结构锡抛光垫的抛光接触压力分析

为了让化学机械抛光中晶片接触表面受力更均匀,基于Winkler地基理论及叶序理论设计了一种锡仿生结构抛光垫,并且建立了抛光的接触力学模型和有限元分析模型。通过对抛光晶片表面接触压力的计算,获得了晶片表面接触压力分布,以及各物理参数对压力分布的影响规律。研究结果表明,使用锡仿生结构抛光垫能减小材料横向牵连效应,改善接触压力分布,而且存在使压力分布更为均匀的叶序参数。     

超薄石英晶片超精密抛光实验的研究

为了解决超薄石英晶片高表面质量的加工问题,以及寻求一种高效低成本的加工方法,将一种新的超精密抛光工艺应用到超薄石英晶片的加工中。给出了加工过程中的抛光原理,制定出了在研磨和抛光过程中的最优实验条件,并对加工后超薄石英晶片的粗糙度和厚度做了详细的分析;讨论了磨粒的尺寸对表面粗糙度和材料去除率的影响,同时对加工过程的材料去除机理做了论述,以表面粗糙度和厚度为评价目标对超薄石英晶片的加工特性和表面质量进行了评价。研究结果表明：使用该实验的工艺加工超薄石英晶片可以得到厚度为99．4μm、表面粗糙度为0．82nm的超光滑表面;同时,该研究还发现通过延长抛光时间可以减小石英晶片的表面残余应力,可有效控制石英晶片四角“翘曲”现象,得到更好的平面度和平行度。     

硅晶片抛光加工工艺的试验研究

双面抛光已成为硅晶片的主要后续加工方法,但由于需要严格的加工条件,很难获得理想的超光滑表面.本文设计了新的硅片双面抛光加工工艺路线,并在新研制的双面抛光机上对硅晶片进行抛光加工,通过试验,研究了不同加工参数对硅晶片表面粗糙度和材料去除率的影响.采用扫描探针显微镜和激光数字波面干涉仪分别对加工后的硅晶片进行测量,试验结果表明:在优化试验条件下硅晶片可以获得表面粗糙度0.533 nm的超光滑表面.     

高反膜的镀制实践与探索

光学薄膜的厚度对光学元件的性能有决定性的影响,因此精确控制膜厚就成为了关键。分析了石英晶体监控法,介绍了IC/5镀膜自动控制仪。利用IC/5镀膜自动控制仪在现有镀膜机组上镀制出了高性能的高反膜。实验表明所镀膜层的光机性能优异,在光通信和激光器领域具有广阔的应用前景。     

IC反应器在酒精废水处理中的设计及应用

IC反应器是第三代厌氧处理技术,已经逐步引入我国,并在我国得到消化吸收,河南天冠燃料乙醇有限公司是一家燃料乙醇生产企业,引进TIC反应器,经过一段时间的应用,通过对调试技术的摸索,主要控制了进水pH值,增加了出水沉淀及沉淀污泥回流系统,采用了出水回流等方法,使容积负荷达到了12kg COD／（m^3·d）以上,CODcr去除率达到93％以上,真正发挥了IC的较好水平,提高了公司的污水处理水平,为公司污水处理达标排放奠定了良好的基础,为类似企业应用提供了参考。     

推荐一种可追溯零件生产全过程信息的质量控制工具

基于零组件生产实行全员、全过程、精细化管理、零缺陷和可追踪等全面质量管理理念,推荐一种可追踪零组件生产全过程质量信息的质量控制工具,经过2年多的应用,达到了预期效果,在提高产品和服务质量及管理水平的同时,也给企业带来经济效益和文化建设等多方面的收获.本文包括企业通用的零组件生产流程和批次质量管理记录,希望该记录能对其他企业产品质量的改进和完善有所帮助,使其利益相关者可以借鉴.     

Rapid investment casting: direct and indirect approaches via fused deposition modelling

Investment casting (IC) offers an economical method for mass producing complex, shaped metal parts. However, high tooling cost and lead times associated with the fabrication of metal moulds for producing IC wax (sacrificial) patterns result in cost justification problems for customised single casting, small- and medium-quantity production. Rapid prototyping (RP) techniques can reduce the costs associated with single-part or small-quantity production as they can be applied to the fabrication of sacrificial IC patterns containing complex and intricate designs with significant cost and lead-time savings. In this project, a benchmark model is designed to assess the fused deposition modelling (FDM) process for creating sacrificial IC patterns. In addition, an indirect approach toward producing wax patterns via silicone rubber moulding is investigated. Cost and lead time comparisons between the two IC pattern production methods were carried out and presented. The dimensional accuracies of metal castings generated from the RP-produced patterns are also presented.     

Rapid investment casting: direct and indirect approaches via model maker II

Although investment casting (IC) provides an economical method for the mass production of metal parts with complex and intricate features, the relatively long lead times and high tooling costs involved in the manufacture of metal moulds for the fabrication of sacrificial IC wax patterns lead to cost justification problems for customised single casting, small and medium quantity production. The application of rapid prototyping (RP) technologies to fabricate complex sacrificial IC patterns can result in significant reduction in the costs and lead times associated with single part or small quantity production. Previously, the authors assessed the suitability of the fused deposition modelling process, in particular ABS models, for creating sacrificial IC patterns [1]. The current research looks into the feasibility of employing patterns fabricated by Model Maker II (MMII) as sacrificial IC patterns to produce metal castings rapidly. In addition, an indirect approach involving the utilisation of silicone rubber moulding with an MMII-fabricated master pattern to produce sacrificial IC wax patterns is investigated. The dimensional accuracies and surface qualities of the final metal castings generated from the RP-produced patterns are presented. Cost and lead time comparisons are also carried out and presented .     

基于柔性结构的产品数据管理信息分类编码方法

为了推进工程机械行业中小企业的企业信息化,针对我国工程机械行业多品种、小批量或单件生产的生产特点,提出了一套多层次、结构柔性的多级和多段分类编码方法,列举了产品模型、部件、零件、标准件等具体事物类别的编码规则及其码段定义。通过湖南山河智能机械股份有限公司的应用证明,该编码方法具有较强的灵活性与较广的适应性。     

基于设备工作参数的虚拟企业生产过程研究

在制造型虚拟企业中可以将底层设备运行参数用于整个虚拟企业生产过程的运行控制,通过全局管理与底层控制的集成以提高虚拟企业的敏捷性。研究监测、调度、管理集成的虚拟企业生产过程控制策略,通过实时检测、采集、处理和综合分析制造过程各主要设备的运行状态和负荷参数,为设备工作状况、生产效率、生产能力使用与储备情况分析提供实际数据,也为虚拟企业生产调度和生产成本分析提供直接依据。提出的在线检测、离线控制的方式符合技术适用性原则,有利于虚拟企业控制生产进度、提高对紧急订单及设备故障处理的敏捷性。     

某焦化企业安全评价的研究

焦化企业安全评价是减少焦化生产系统危险的重要方法.在简单介绍我国焦化企业的基础上,根据安全系统工程的原理和方法,以某焦化企业为例,从6个方面介绍了安全评价的实施过程,对焦化企业的安全评价起到了一定的指导作用.     

关于散装水泥料罐秤计量检定方法的探讨

水泥生产企业用于对散装水泥专用运输船舶进行计量的散装水泥料罐秤,由于罐体直径和高度均达数十米、最大储存一般在数百吨,无法放置大质量砝码,因此,计量检定十分困难;加之有些水泥生产企业,计量法律、法规意识薄弱,计量检定登记受检率相当低,其计量性能无法确保准确,水泥生产企业和消费企业由此引起的经济纠纷时有发生。为改变这一状况,本人所在的计量技术机构对此进行了探索,运用替代法,进行散装水泥料罐秤的静态计量检定,取得了一定的经验,在此抛砖引玉,旨在对计量检定同行和有关企业有所启迪。