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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第10周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
本次是共性的要求：
1、將零件圖全部掃尾，轉入下一部工作；
2、按每個人任務書要求，進入設計說明書或者論文的寫作；
3、注意查閱所提供的各類文獻資料以及老師提供的參考書；
4、工藝方案分析比較要細，然后確定所需磨具的結構，這是本次設計的關鍵；
5、時間要求：5月20日前后初步提交老師初審。
指導教師簽名： 20**年4月25日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
在說明書編寫過程中將隨時上網(wǎng)交流，請教老師。
學生簽名： 20**年4月26日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第11周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、布置學生按規(guī)定的格式編寫論文，注意重點及論文的要求。
指導教師簽名： 20**年5月5日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、隨時與指導老師在網(wǎng)上交流。
2、多查閱文獻。
學生簽名： 20**年5月6日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第12周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、重點指導校核及計算。
指導教師簽名： 20**年5月9日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、我先復習所學過的有關課程。
2、要寫的內(nèi)容很多。
3、計算量較大。
學生簽名： 20**年5月9日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第13周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、繪制一張手工零件圖。
指導教師簽名： 20**年5月16日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、查閱相關手繪格式
2、因為本次設計圖量較為少，繪制了兩張手繪圖。
學生簽名： 20**年5月16日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第14周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、零件圖中少表面粗糙度；
指導教師簽名： 20**年5月23日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、在圖紙上修改好粗糙度。
2、完成所有圖紙的修改問題。
學生簽名： 20**年5月23日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第15 周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、修改格式及字體；
2、檢查自己的任務是否完成；
3、熟悉圖紙和論文內(nèi)容；
4、準備答辯
指導教師簽名： 20** 年5月30日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、修改好論文的格式錯誤。
2、先熟悉圖紙，再熟悉文章。
學生簽名： 20**年5月30日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、交外文翻譯（與專業(yè)相關的外文資料）漢字3000左右（含譯文與原文）
2、公布本次畢業(yè)設計有關題目，選題。
3、題目：旋轉工作臺式真空包裝機設計。
4、擬開題報告初稿。
指導教師簽名： 20** 年2月22日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
了解本次畢業(yè)設計的題目，根據(jù)題目要求尋找相關資料；
初步了解旋轉工作臺式真空包裝機的基本結構及運動方式；
根據(jù)指導要求擬定開題報告的基本格式和內(nèi)容；
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、開題報告格式按照有關規(guī)定進行調整。
2、下達畢業(yè)設計任務書。
3、初步檢查開題報告編寫進度。
指導教師簽名： 20**年 2 月 29日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
根據(jù)學校規(guī)定格式修改開題報告格式，達到符合的要求；
根據(jù)任務書要求擬定設計思路，并尋找參考文獻資料；
向老師匯報開題報告編寫的進度。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、本次采用的方式：網(wǎng)上指導。
2、譯文格式，字體、段落要重新處理一下。
3、開題報告內(nèi)容的大框架還可以，有的地方需細化。
指導教師簽名： 20**年3 月7 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
對外文翻譯的格式要求從新編寫并修改好；
對外文資料進一步翻譯通順，達到要求；
進一步修改好開題報告的格式要求，完成細化工作；
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
本次現(xiàn)場統(tǒng)一布置和講解：
1、主要講解每位所設計的題目，如何開始進行設計和構思。
2、統(tǒng)一設計時使用的圖紙標題欄要求。
3、設計時使用CAD軟件繪圖，除cad繪圖外必須有手工繪制的一張3號圖紙。
指導教師簽名： 20**年3月14日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
了解本次設計題目的結構設計，運動構成，并進行進一步的規(guī)劃；
根據(jù)老師的要求，對圖紙的文字標注，標題欄等要求進行統(tǒng)一；
熟悉了解CAD制圖，為繪制裝備圖做好準備工作。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、查閱資料，參考同類產(chǎn)品的基礎上構思自己所設計結構。
1）傳動方案的選擇，保證傳動的穩(wěn)定性及正確性。
2）在基本參數(shù)和受力分析的條件下，確定各軸的基本尺寸。
3）確真空包裝機機構中電機、軸承、鍵型號。
4）軸承類型的選擇。
2、去圖書館查閱相關資料，啟發(fā)設計思路。
3、認真閱讀所提供參考書的相關章節(jié)，了解旋轉工作臺式真空包裝機原理。
指導教師簽名： 20** 年3 月 21 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
查找相關資料，了解到其他同類產(chǎn)品的基本結構思路，并對所用到的各類要求進行了解；
對旋轉工作臺式真空包裝機的設計結構以及原理進一步了解；
對設計中所用到的電機、傳動方式、軸承進行相關了解
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
該生按時到達指導現(xiàn)場，其完成總裝圖的大部分設計，能按進度完成要求，圖紙中有小部分結構設計錯誤，經(jīng)修改后達到要求。另外要按新國標進行圖紙的繪制。
指導教師簽名： 20** 年3 月28 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
對裝配圖的部分問題進行修改；
進行其他零件圖的繪制，完成老師的布置要求；
向指導老師請教設計過程中的相關問題。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
網(wǎng)上指導：
1、總裝圖總體布置合理，視圖選擇正確，表達方法正確，投影規(guī)律正確，但一些細節(jié)結構表達有問題或未表達。
2、標注上有一些問題。
3、貫徹國標要加強。
指導教師簽名： 20**年4月4 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
繪制完總裝配圖，對部分結構進行修改更正；
對圖紙上的文字要求，標注等方面進行修改；
根據(jù)指導老師的要求，對國標有更進一步的了解，更正圖紙。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
本周集中指導，主要講解共性的問題。
1、從整體情況看圖紙設計進度基本一致，但大部分同學零件圖設計方面還有少量尺寸遺漏，粗糙度標的不完善，回去仔細檢查一下。
2、總裝圖還有尺寸標注問題。
3、技術要求要標注清楚。
4、抓緊時間處理完圖紙問題，接下去著手論文寫作。
指導教師簽名： 20**年4月11日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
完成繪制好所有裝配圖，零件圖；
對標注、尺寸問題進一步修改更正；
對真空包裝機的原理進行了解，準備論文編寫。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第9周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、總裝圖一些細小結構有錯誤。
2、標準件應采用新標準，用caxa中的標準即可。
指導教師簽名： 20**年 4月 18日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、修改了錯誤；
2、標準件按新標準重新選用。
學生簽名： 20**年4月18日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯
院 系
?！ I(yè)
學生姓名
班級學號
外文出處
The 5th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC 2003), Singapore, pp.301-306
附件：1.外文資料翻譯譯文（約3000漢字）；
2.外文資料原文(與課題相關的1萬印刷符號左右)。
指導教師評語：
指導教師簽名：
年 月 日
MEMS真空包裝技術及應用
Jin Yufeng, Zhang Jiaxun
北京大學深圳研究生院，深圳，518055，中國
中國的微/納米加工技術國家重點實驗室
Tel: 86-10-62752536, Fax: 86-10-62751789, jinyf@ime.pku.edu.cn
摘 要
許多MEMS（微電子機械系統(tǒng)）裝置必須要滿足真空包裝的要求。在真空包裝中，滲漏和氣體滲透，這兩個將影響元件的正常功能，這是一個主要的問題。密封技術是一個最重要的、可靠的真空包裝技術。在本文中，一些真空包裝的密封技術將被提及??，其中包括共晶鍵合，粘合連接，玻璃熔塊粘接，硅玻璃靜電鍵合。此外，筆者還將介紹兩種方法來處理由于電密封裝置引起表面密封不完善的情況，電密封裝置是鏈接到MEMS傳感器的小型腔內(nèi)外部。此外，吸氣劑也將被討論到，為了設備內(nèi)部的空腔保持真空環(huán)境，它是必不可少的，因為真空密封后，可能會釋放氣體。
1．用于MEMS真空包裝的材料[1]
在MEMS應用包裝選擇材料時，應該考慮真空包裝的氣體滲透的情況。同樣的數(shù)量滲透氣體,氣體滲透壓力引起的惡化情況，MEMS明顯高于常規(guī)結構,這主要是由于MEMS體積較小的原因。此外，更薄的結構通常也用于MEMS真空包裝。這將導致MEMS器件會有更嚴重的滲透問題。例如，當減少墻壁或隔膜的厚度從1mm至10um時，滲透的氣體將是百倍以上。
在氣體滲透的情況下，我們應該選擇低滲透率的包裝材料。圖1是來比較水分子的滲透率或者水分子通過多種現(xiàn)代電子制造和包裝的材料。其滲透率，范圍為從
圖1.通過非密封和密封的滲透物料
具有較低的滲透率,例如玻璃，陶瓷，硅氮化物，金屬，和一些純粹的晶體是密封包裝的首選材料。那些具有較高的滲透速率，則是作為非封閉的材料。在我們的工作中，玻璃，陶瓷，膠粘劑等低滲透率的材料被選為包裝結構/材料。
2.密封MEMS結構
對于許多微系統(tǒng)，密封包裝起著重要的作用。在有害環(huán)境下，密封保護顯著提高了它們的可靠性以及壽命。除了靜電鍵合，其他連接技術也已用于密封包裝，其中包括硅-金共晶鍵合，玻璃熔塊粘接，熔融鍵合，以及使用蒸發(fā)玻璃的粘接。這項研究工作的發(fā)展進程同樣包括靜電鍵合（或靜電硅玻璃鍵合），共晶鍵合，玻璃熔塊粘接。
2.1焊接接合，共晶鍵合
焊料粘接密封晶圓是基于焊料加入兩個晶圓使之一起。其中，共晶鍵合被廣泛應用于MEMS封裝，它采用共晶合金的優(yōu)勢，以實現(xiàn)兩個基板在一個較低的溫度下實施。一個合適的焊錫之間的粘接面積的材料，可以形成一套基板封裝和設備。提高溫度，直到焊料流動，并創(chuàng)建一個靜電來封住兩個基板。在微電子領域，最明顯的使用材料是那些使用標準的焊料，但是許多此類焊料材料含有雜質。這些在回流焊的過程中會造成重大出氣。用這樣真空包裝的焊料，將成為一個重要的問題時。最近的發(fā)展研究表面，在新的無焊劑焊接材料可以克服這樣的問題 [2]。相比標準焊料，它也有可能使用不同的共晶焊料形式的合金材料的。其中最常見的材料套，是黃金和硅晶。
硅-金晶體是相當具有吸引力的，因為它是在溫度為363°C形成一個部分硅和四個部分黃金。這種材料是常用的MEMS制造。形成共晶時，通過放氣問題來解決，而且形成的混合物提高溫度和起始原料是純的。在此外，溫度足夠低，是對于大多數(shù)應用的。
一方面，雖然硅-金共晶鍵合的共晶點是363°C，但是鍵合溫度必須要高。較高的溫度可以促進擴散黃金和相互轉化的硅，增加擴散層的厚度，此處的化學成分可以與共晶靜電需要的所匹配。因此，較高的溫度和較長的粘接時間，對于良好的粘接是非常有益的。另一方面，如果粘接溫度過高，可能會導致黃金分子嚴重擴散到硅，這將降低硅器件的功能。圖2顯示密封晶圓的SAM照片，共晶合金在靜電感應硅片和硅晶圓接合溫度為400 - 450℃。 SAM的分析期間過程中，靜電晶圓浸泡在去水離子中。觀察發(fā)現(xiàn)無氣泡，并沒有水被吸入并進入腔內(nèi)。這表明腔的密封良好。拉力試驗也結果表明，靜電強度超過5兆帕。
圖2.密封晶圓的SAM照片
2.2粘接
粘接的優(yōu)點是其低溫度的過程以及可以加入不同的材料[3]。這種粘合技術是利用一個中間體加入兩個不同屬性的基板材料作為粘接層。粘合材料可以是環(huán)氧樹脂或聚合物。環(huán)氧樹脂有時候是用來填充氣體MEMS器件。例如，環(huán)氧樹脂用于微光學切換為光學元件組合在一起。 然而，在光路的環(huán)氧樹脂是不可取的，因為它的年齡，漂移或打擊在激光功率水平可能滿高。這會導致包裝的問題，因為包裝有保護設備的同時還提供訪問環(huán)境，并與該設備的聯(lián)系。因此，很多努力已經(jīng)用來開發(fā)保護/封裝MEMS的媒介。
光纖
玻璃蓋璃蓋
陶瓷板 2
陶瓷板 1
基板
膠粘劑
圖三是粘接的應用實例微型光學開關。粘接的進程啟動應用靜電層，其次是聯(lián)系晶圓和熱固化成型靜電，或紫外線（UV）
圖3. 微型光開關的粘合劑包裝
膠粘劑被廣泛應用于MOEMS的包裝，例如縫的填充和密封的精密結構，加入的陶瓷框架、玻璃蓋和PCB基板形成一個密封封裝。
然而由于水分滲透導致濕度不敏感，這很難得到統(tǒng)一的密封粘接與真空級。我們可以選擇低滲透率的粘合劑或防滲透材料，比如用 層來解決這樣的問題。
2.3玻璃熔塊粘接
玻璃熔塊粘接的優(yōu)點是能夠產(chǎn)生良好的氣密性密封。玻璃熔塊的粘接工藝是使兩者之間的玻璃層溫度低于400°C，通過靜電鍵合來相結合各種材料，例如硅，陶瓷和金屬，除了玻璃外的硅片它可能是靜電鍵合晶片。此外，它可以用于陶瓷層之間的密封粘接。圖4其應用的一個例子。
硅膠蓋 玻璃熔塊 基板
圖4. 玻璃粉粘接包裝原理
這個過程可以描述如下。第一次合適的熔塊通過絲網(wǎng)印刷基板，粘貼到MEMS芯片上。這個過程之后，熔塊必須徹底保持干燥。這個可以用烘箱烘干來實現(xiàn)。然后提高溫度至約400℃，熔塊軟化點，在溫度降低前，到5保持10分鐘。密封周期取決于密封界面的幾何形狀和大小。最重要的加熱過程中的參數(shù)是起點實驗，熱溫度，保溫封溫度，每一步的加熱速度，所應遵循的熔塊給定的規(guī)范。在腔內(nèi)隨時保持靜電環(huán)境是必要的。
2.4靜電鍵合
靜電鍵合，可用于靜電兩種材料，例如玻璃和硅，硅和硅，陶瓷和金屬，近年來，靜電鍵合已廣泛應用于MEMS真空包裝。它是對于密封硅片玻璃硅片或石英基片一個可靠的，并且有效的過程。靜電鍵合通常是恒定的溫度和電壓下進行。 陰極接觸玻璃基板，而靜電連接到硅片。通過加熱，在200?500°C和200?1500伏直流電壓晶圓堆疊，玻璃的正離子，鈉離子這從分離，移動到陰極，離開非橋氧離子（氧離子靜電只有一個硅原子）后面。因此，一種帶負電荷的耗盡層相鄰的形成靜電。這種負一層和靜電作用力靜電周圍產(chǎn)生的正電荷，使雙方密切與對方聯(lián)系。這股力量，使得相關玻璃的軟化，密封表面之間的靜電是不完善的。
低溫靜電鍵合密封被開發(fā)。接口的完整性下觀察掃描電子顯微鏡（SEM）。圖5顯示了一個典型保稅硅和玻璃的橫截面。它證明了硅和玻璃被密集粘合在一起。
圖5. 一個典型的保稅硅和玻璃的橫截面
元素Si，O分布的測量和Na在Si和玻璃之間的接口也表明硅含量降低，而在硅片玻璃基板側的一面O含量增加。被發(fā)現(xiàn)的Na無明顯變化元素。原因是，我們在結合的過程中使用低溫度。雖然鈉離子可能遷移到陰極，但是遷移水平比高溫低得多。
2.5不完善表面密封粘接
電氣貫穿件，它鏈接到外部全密封結構，使基材表面不完善的。因此，電氣密封包裝密封裝置是要考慮許多微系統(tǒng)[5,6]。一般的電氣貫穿件需要連接微型傳感器或執(zhí)行元件外界的密封結構的內(nèi)部。例如，電力需要提供的密封區(qū)和電氣傳感信號需要提取密封包裝。
金屬導體的橫向電氣貫穿件常用于很長一段時間。在標準制造半導體產(chǎn)業(yè)的過程中，如電子電鍍，氣相沉積，磁控濺射，使橫向的電氣穿透技術非常方便。然而，厚重的金屬硅片或玻璃基板界面上的涂料由于空氣泄漏或粘接剝離接口，會導致在靜電硅和玻璃之間的粘接失敗。
有兩種方法來實現(xiàn)密封，通過厚的金屬或者表面上的饋通靜電鍵合硅玻璃 [7]。它們的圖案嵌入式電極，垂直通過電極法與MEMS器件的互連。
由CMP MEMS結構準備接口拋光
靜電鍵合
金屬電極制造
SiO2成形
刻蝕淺溝
圖6. 一個流程嵌入式電極法
嵌入式電極法的制造過程如圖 6。玻璃和硅片可在這一進程中獲得。首先在晶體表面上蝕刻圖案的淺溝。第二個硅片，額外薄膜的沉積，以形成一個保溫層。在此之后，金屬沉積形成的圖案晶圓溝槽內(nèi)嵌入厚的電極。進行化工機械拋光（CMP）工藝，開展
形成一個光滑和水平的粘接面。最后，硅和玻璃晶圓粘合在一起靜電粘接。
試驗結果表明，CMP后玻璃晶圓的粗糙度是13納米，對于硅玻璃靜電連接密封是足夠的。嵌入式玻璃基板上的電極硅片已經(jīng)成功地制作。電極可從20微米至80微米的制造，厚度從0.5微米到1.9微米。使用MEMS壓力傳感器的氣密性進行調查，我們發(fā)現(xiàn)，平整、打磨的嵌入式電極的玻璃基板與硅片靜電鍵合。
另一種方法被稱為垂直通過電極方法。通過標準的微結構制備MEMS工藝和靜電靜電。在蝕刻孔后，通過孔后形成垂直電極金屬薄膜的沉積和圖案。然后，金屬通過應用過程中形成三維電互連。在同時，它也填充到孔的金屬材料作為密封過程。最后工序，如填充聚合物絕緣（PI），沉積UBM和晶圓凸塊，進行三維（3-D）由通孔形成互連。圖7顯示了通過對硅片的電動顯微鏡。
頂部電極electrode
頂部電極
垂直互連
圖7. 通過對硅片的電鏡照片
3. MEMS封裝的真空維護
密封后，小規(guī)模的內(nèi)壁腔可能釋放氣體，從而影響真空維護。隨著吸附能力的優(yōu)勢，用商業(yè)非蒸散型吸氣劑（NEG）已被勇于真空電子包裝維修。它被準備成條狀或片狀并涂料吸氣材料，通過機械切割或激光束削成理想的形狀和大小。然后NEG被緊固在設備的結構的內(nèi)表面上。然而，這是難以適用NEG保持較高的真空環(huán)境中微觀尺度腔，以配合小型化MEMS器件。處理薄膜或厚膜吸氣材料的方法是在內(nèi)表面的微結構成為一個解決方案，以保持在微真空腔[8,9]。
關鍵的工藝步驟的原理圖8。由層面設計的前過程，使吸氣劑混合粘貼，ZR-V-Fe合金粉，石墨，MEMS芯片的制造。首先，吸氣劑被粘貼在兩面拋光過的Pyrex7740玻璃基板表面形成一個模式。然后NEG被鋪在厚膜表面上。經(jīng)過在120°C的條件下預烘半小時，含有MEMS結構的玻璃晶圓和硅晶片用來清理消除表面的顆粒和其他污染。玻璃晶體將被與硅片靜電鍵合來形成密封。粘接工藝在壓力為1×托兒并且60分鐘的1000伏特的直流電壓下使用EV501粘合機。粘接溫度為450°C。
我們測試的吸收能力來研究吸氣劑薄膜的性能。試驗壓力對時間的變化如圖 9。在6.5Pa L/ s的吸氣的條件下測出具有良好的吸附能力為4.88×Pa L/。
晶圓粘合和吸氣劑激活
MSMS結構制造
在玻璃基板涂上厚的吸氣劑薄膜
圖9. NEG與厚膜的MEMS包裝流
圖10.吸附能力測試：壓力變化與時間
閃動的吸氣材料因為其吸引人的特點也被用于點MEMS封裝的研究，如性能穩(wěn)定，一致的吸氣產(chǎn)量在蒸發(fā)過程中的材料和最小出氣。通過蒸發(fā)，它可以在薄膜形式的微腔的內(nèi)壁上很容易沉積。我們的研究是的吸氣劑市售下的，貿(mào)易名稱的BI5U1HFG21，含有鋇，鋁，鎳，以及其有效成分合金。除了其高效率的吸附性能，實驗結果還表明，它具有良好的附著力薄膜。涂吸氣劑薄膜的厚度晶圓是可以控制的范圍在幾個到幾百通過調整加熱器的溫度和處理時間的微米。采用物理膜之間的吸氣源和目標用來在蓋子上形成一個圖案的吸氣劑薄膜表面這也是可行的。
4．結論
硅-金共晶粘合，是形成一個允許對非平面表面的粘接軟晶，它可以做到比共晶溫度（363℃）更高，本身不會有其他方法生產(chǎn)出的毒氣問題。靜電有一個低的工藝溫度，并且它可以加入不同的材料。但其水分的滲透需要計算出來。此外玻璃塊靜電擁有能夠產(chǎn)生良好的氣密性密封的能力。對于玻璃基片粘接硅片，陽極粘合具有良好的性能。在腔內(nèi)NEG是有效保持內(nèi)部的真空環(huán)境。
9
任務書
題 目
旋轉工作臺式真空包裝機設計
論文時間
20**年2月20日至 20**年6月1日
課題的主要內(nèi)容及要求(含技術要求、圖表要求等)
根據(jù)以下參數(shù)
旋轉工作臺真空包裝機是一種新型高效包裝機，它在厚兩工儉，聯(lián)動真空包裝機的基礎上創(chuàng)新突破，大大提高了生產(chǎn)效率。適合于食品保鮮，包裝行業(yè)的大批量生產(chǎn)。該設備目前沒有廠家生產(chǎn)，有一定的推廣價值。
設計一種旋轉式真空包裝機，完成總裝圖及零件。編寫設計說明書；完成專業(yè)外文資料翻譯1份。
課題的實施的方法、步驟及工作量要求
設計方法：學生在指導教師的指導下，利用所學的課程并自學有關知識，掌握機械設計的特點、方法，借助《機械設計手冊》等技術資料，完成本機設計。
設計步驟：調研收集設計資料——根據(jù)所給定的參數(shù)制定總體設計方案——完成總裝圖及部裝圖——完成零件圖——編寫設計說明書。
工作量要求：設計圖紙工作量合計3張零號圖紙（A0-2張，A1-2張，A2-0張，A3-0張，A4-0張，電子手繪-若干）；畢業(yè)設計說明書不少于8000漢字；外文資料原文(與課題相關的1萬印刷符號左右)，外文資料翻譯譯文（約3000漢字）。
指定參考文獻
[1]成大先主編.機械設計手冊（單行本）-減（變）速器.電機與電器[M]
北京：化學工業(yè)出版社,2004.
[2]濮良貴,紀名剛主編.機械設計（第七版）[M].北京：高等教育出版社,2001.
[3]成大先主編.機械設計手冊（單行本）-機構[M].北京：化學工業(yè)出版社,2002.
[4]王世剛,張秀親,苗淑杰.機械設計實踐（修訂版）[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社,2003.
[5]孫鳳蘭,馬喜川主編.包裝機械概論[M].北京：印刷工業(yè)出版社, 2006.
[6]成大先.機械設計手冊（第七卷）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002.
畢業(yè)設計(論文)進度計劃(以周為單位)
第 1 周（20**年 2月20日----20**年 2 月 26 日）：
下達設計任務書，明確任務，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻和開題報告。
第2周——第8周（20**年 2 月 27 日----20**年4 月 15 日）：
制定總體方案，繪制總裝圖草圖。
第 9 周——第14周（20**年4月16 日----20**年 5月 27日）：
修改并完成總裝圖及部裝圖，完成有關零件圖的設計。
第15 周（20**年 5 月28日----20**年 6 月5 日）：
編寫設計說明書
第 16 周（20**年 6月 6日----20**年6 月 8 日）：
準備答辯
備注
開題報告
題 目
旋轉工作臺式真空包裝機設計
學生姓名、學號
專業(yè)
指導教師姓名
職稱
1.課題背景和意義：
我國真空包裝機起步于上個世紀70年代末，形成行業(yè)僅20多年，年產(chǎn)值只有七八千萬元．產(chǎn)品品種僅有100多種。隨著產(chǎn)品研發(fā)的投入，我國真空包裝機的產(chǎn)品水平也有了新的發(fā)展，產(chǎn)品生產(chǎn)開始有了自動化，成套化，規(guī)模化的趨勢．高技術含量．傳動復雜的設備開始出現(xiàn)。近5年來食品和真空包裝機行業(yè)每年以11％～12％的平均增長速度發(fā)展．高于同期國民經(jīng)濟增長速度，銷售總額由1994年的150億元增加到2000年的300億元。產(chǎn)品品種由1994年的270種發(fā)展到2000年的3700種?？梢哉f我國的機械生產(chǎn)已滿足了國內(nèi)的基本需求，并開始向東南亞及第三世界國家出.如我國2000年的進出13總額為27．37億美元．其中出口額為12．9億美元，比1999年提高了22．2％。在出口的機械品種中以食品(乳品、糕點，肉類、水果)加工機、烤箱，封裝，貼標簽機、紙埋鋁復合罐生產(chǎn)設備等機械出口較多，食品機械如制糖、釀酒、飲料。
近十余年來，國際包裝界十分重視提高包裝機械及整個包裝系統(tǒng)的通用能力和多功能集成能力，為市場開拓日新月異的多樣化商品提供及時靈活應變的生產(chǎn)手段。同時基于合理簡化包裝和優(yōu)勢包裝工藝方法的實際需要，不斷探索，明顯地加快了自身技術革新的步伐。尤其是與現(xiàn)代自動機床同步發(fā)展相呼應，逐步明確。要想建立多樣化、通用化、多功能集成化的包裝機械新體系，首先必須著重解決組合化和機電一體化的大問題，無疑這是今后的重要發(fā)展方向。
真空包裝機等設備已開始成套出口。本次畢業(yè)設計題目方向為旋轉工作臺真空包裝機。目前市場上的真空包裝機種類型繁多。但其中旋轉工作臺式真空包裝機尚為市場空白。其研發(fā)前景和市場預期都較為樂觀?，F(xiàn)有的包裝接卸很多已經(jīng)是集成機、電、光、氣一體化的高新技術產(chǎn)品，自動化、智能化、全電腦控制、觸摸屏操作顯示的多功能包裝機亦有成熟發(fā)展。
2.文獻綜述：
2.1調研報告：
在進一個月的調研中，通過查找相關資料信息，使自己對包裝機械的生產(chǎn)技術、市場開發(fā)以及先關服務都有了一定程度的認識。
以下是對市場上主要包裝機械的生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的包裝機械（真空充氣包）
（1）.DZQ400/2S雙室真空中期包專機
生產(chǎn)廠家：上海人民包裝股份有限公司
用途特點：該機適合于各類食品、果品、醬品等的真空包裝。該機采用深式工作室，雙工作室可輪番工作，每室有兩組單獨加熱帶封口裝置，并有生產(chǎn)日期壓字機構，工作性能穩(wěn)定，可在商場、食品加工廠使用。
技術參數(shù)：包裝能力3.5次/min（800mmf封口長度，真空包裝）
工作室尺寸（長*寬*高）410mm*45mm*140mm 真空度 -0.1MPa
真空充氣包裝 3次/min（800mm封口長度） 整機質量 300kg
電熱封口長度 400mm*2 電機功率 1.5kw
電熱 0.7kw*2 外形尺寸（長*寬*高） 1000mm*710*950mm
（2）.DZ600/2S不銹鋼真空包裝機
生產(chǎn)廠家：上海人民包裝股份有限公司
用途特點：該機采用電腦控制的新一代全不銹鋼真空包裝機。其工作室采用新工藝成型，強度高，確保該機長期使用的可靠性和穩(wěn)定性。該機采用雙室結構，工作控制采用電腦版和觸摸式面板操作方便，維修容易。
技術參數(shù)：工作室尺寸（長*寬*高）720mm*580mm*45
封口有效尺寸（長*寬） 600mm*12mm 供電電源 380V/50Hz
真空度 -0.1MPa 工作周期 約30S/次
真空泵抽氣率 內(nèi)接泵（XD-063泵）63 外接泵（ZX-15）15L/S
功率 ：泵電機功率 1.5kw（XD-063）2.2kw(ZX-15) 封口功率 1kw
外形尺寸（長*寬*高）1500mm*730mm*880mm 整機質量 320kg
（3）.DZ/DZ15002SB雙室真空（充氣）包裝機
生產(chǎn)廠家：上海余特包裝機械制造有限公司
用途特點：本機適合對食品行業(yè)的肉類、醬制品、果脯、糧食、豆制品、化學行業(yè)、制藥等行業(yè)的顆粒、分裝、液體等商品進行真空后充惰性氣體包裝，可以防止產(chǎn)品氧化霉變、腐敗、防潮、達到產(chǎn)品的儲存期限。本機以電腦芯片為控制核心，技術國內(nèi)領先。
技術參數(shù)：真空室尺寸（長*寬*高）570mm*470mm*90mm
封口有效尺寸（長*寬） 500mm*10mm 供電電源 380V/50Hz
真空室絕對值 MPa 包裝能力13次/min
泵功率 0.75kw*2 熱封功率 0.9kw
外形尺寸（長*寬*高）1300mm*770mm*960mm 整機質量 215kg
（4）.DZD-680/2SD系列真空包裝機
生產(chǎn)廠家：南通騰通包裝機機械有限公司
該機適合于偏大包裝裝及高效要求的產(chǎn)品真空包裝，如肉類熟食、畜禽分割速凍出口產(chǎn)品、醬腌制品、水產(chǎn)品等。并能適應潮濕、腐蝕性特強的使用環(huán)境。由專用PC進口泵（德國），進口電器元件（法國）配置，屬高配制，高穩(wěn)定性機構，整機價格是國外同檔次機型的1/3.
技術參數(shù)：真空室尺寸（長*寬*高）680mm*700mm*110mm
包裝能力34次/min 整機質量 580kg
外形尺寸（長*寬*高）1680mm*935mm*1080mm
（5）.ZBJ84-型自動真空包裝機
生產(chǎn)廠家：天津天利航空機電有限公司
用途特點：本機適用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)產(chǎn)品中的固體顆粒、液體等多種形態(tài)物品的真空包裝。包裝物品在無氧狀態(tài)下進行。本機可連續(xù)運轉，工作效率高。ZBJ84-BS型自動真空包裝機是再B型基礎上設計的一種新產(chǎn)品，忒單是再電氣方面具有兩套控制線路，真空室有雙電熱棒，適用于小袋包裝。ZBJ84-BB豪華型，是自動真空包裝機精品，箱體全部采用不銹鋼材料制造，適用于腐蝕性的工作環(huán)境。
技術參數(shù)：真空室尺寸（長*寬*高）1000mm*350mm*100（60）mm
封口有效尺寸（長*寬） 1000mm*8mm 供電電源 380V/50Hz
真空泵 30L/S 真空度 >97.325kpa
功率 7.5kw （含ZX-30泵）（B型BB型）9.5kw（含ZX-30泵）(BS型)
外形尺寸（長*寬*高）1740mm*1360mm*1100mm 整機質量 約500kg
以上調研機型是本次設計數(shù)據(jù)源，因而得出以下結論。
2.2抽氣形式的選用：
要實現(xiàn)真空包裝，必須要對包裝袋抽氣達到真空。實現(xiàn)真空方法有：（1）機械擠壓式（2）吸管脫氣式（3）腔室方法：裝有物品的包裝袋放在腔室中，打開閥門，由真空泵進行抽氣，然后加以熱封。通常的真空包裝機都是采用的這種方式。實踐證明，腔室方法工作可靠，生產(chǎn)效率高，易于自動，故該機采用腔式真空法。
2.3真空室和電熱帶數(shù)的確定：
真空室和電熱帶數(shù)的確定主要依據(jù)生產(chǎn)效率上的要求。通常用單位時間內(nèi)包裝機能夠完成的包裝袋的數(shù)量表示：
式中-生產(chǎn)效率，次/min L-加熱帶的有效長度，mm
b-袋口寬度,mm K-包裝袋熱封時，袋之間的間隔,mm
-包括合箱、抽氣、熱封、放氣及開箱的時間
-制袋或袋的供給、送人腔室的時間
由上式可知，采用四真空箱對稱布置和旋轉工作臺（8個工作位）可以提高機器效率。
2.4傳動設計：
旋轉工作臺真空包裝機的傳動系統(tǒng)分為兩個部分，即工作臺旋轉傳動系統(tǒng)和真空箱升降傳動系統(tǒng)。
在初做課題的時候，我選定了多種傳動系統(tǒng)，經(jīng)過比較。首先，在電機控制上，初定一臺電機同時控制旋轉和升降系統(tǒng)，由此設計出來的傳動系統(tǒng)需要一根長度貫穿整個機器的傳動橫軸，此傳動橫軸的長度約在1600mm以上，不但制造上有難度，而且由于長度、傳動穩(wěn)定性的原因，否定了該方案，改為雙電機同步控制，兩套傳動系統(tǒng)。
其次，對于真空箱升降系統(tǒng)，實現(xiàn)此工作要求，可以用四連桿機構，凸輪連桿機構、液（氣）壓升降機構。經(jīng)過比較，四連桿機構傳動性雖好，但是剛性沖擊大，穩(wěn)定性方面也存在問題，而液（氣）壓缸升降系統(tǒng)在控制上比較有難度，為簡化電氣控制，降低成本呢，最終選定凸輪連桿這個方案，凸輪連桿方案的優(yōu)點是傳動平穩(wěn)，和諧，通過自身輪廓線實現(xiàn)運動，控制上比較簡單，此方案的原理圖如下：
圖示原理中，有一杠桿，目的是放在凸輪滾子行程，以減小設計凸輪時的尺寸，本方案所涉及的頂桿，由于較長，可能存在壓桿穩(wěn)定上的問題，故以套筒配以間隙配合，起到穩(wěn)定頂桿的作用。
再次，對于旋轉分度系統(tǒng)的設計，有著多種方案，可以用槽輪分度，或者分度盤分度。涉及到傳動考慮到工作速度和電機旋轉，我所確定的傳動方案都是靠齒輪的傳動來實現(xiàn)，由電機到齒輪的直接相聯(lián)，省去了減速箱。而且，對于我所采用的偏心分度盤，由于其結構上的特殊，可以省去離合器，實現(xiàn)電機-齒輪的不間斷運動，避免了結構上的復雜和沖擊。
3.課題研究的基本內(nèi)容：
我的研究目標是旋轉工作臺式真空包裝機的結構設計。要實現(xiàn)這一目標，需要進行的研究基本內(nèi)容有：
1）傳動方案的選擇，保證傳動的穩(wěn)定性及正確性;
2）在基本參數(shù)和受力分析的條件下，確定各軸的基本尺寸;
3）確真空包裝機機構中電機、軸承、鍵型號；
4）繪制機構各二維圖包括:總體裝配圖，真空箱裝配圖和零件圖。
4.選題研究的技術路線、研究方法和要解決的主要問題：
研究技術路線：首先，了解本論題的研究狀況，形成文獻綜述和開題報告。其次，進一步搜集閱讀資料并研讀文本，做好相關的記錄，形成論題提綱。第三，深入研究，寫成初稿。最后，反復修改，完成定稿。
研究方法： 運用文獻分析法、比較法、綜合分析法等進行研究。
要解決的關鍵問題：1、傳動方案的選擇 2、電機型號的選擇 3、軸承類型的選擇 4、真空箱的結構設計
5.研究與寫作計劃：
第 1 周（20**年 2月20日----20**年 2 月 26 日）：
下達設計任務書，明確任務，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻和開題報告。
第2周——第8周（20**年 2 月 27 日----20**年4 月 15 日）：
制定總體方案，繪制總裝圖草圖。
第 9 周——第14周（20**年4月16 日----20**年 5月 27日）：
修改并完成總裝圖及部裝圖，完成有關零件圖的設計。
第15 周（20**年 5 月28日----20**年 6 月5 日）：
編寫設計說明書
第 16 周（20**年 6月 6日----20**年6 月 8 日）：
準備答辯
6、參考文獻：
[1]成大先主編.機械設計手冊（單行本）-減（變）速器.電機與電器北京[M]：化學工業(yè)出版社,2004.
[2]濮良貴.紀名剛主編.機械設計（第七版）[M].北京：高等教育出版社,2001.
[3]成大先主編.機械設計手冊（單行本）-機構[M].北京：化學工業(yè)出版社,2002.
[4]王世剛.張秀親.苗淑杰.機械設計實踐（修訂版）[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社,2003.
[5]孫鳳蘭.馬喜川主編.包裝機械概論[M].北京：印刷工業(yè)出版社,2006.
[6]成大先.機械設計手冊（第七卷）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002.
學生簽名： 年 月 日
指導教師批閱意見
（指導教師應對課題研究的思路、方法、對策、措施和預期成效等做出評價，并提出具體的改進意見）
指導教師簽名： 年 月 日
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