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浮法玻璃技术发展趋势

浮法玻璃技术发展趋势
浮法玻璃技术发展趋势

浮法玻璃技术发展趋势

今天,中国的平板玻璃工业已经从过去几乎是一张白纸发展成为世界上生产规模最大的平板玻璃生产国, 2008年浮法玻璃产量达到5.74亿重箱,占世界总量的50%,占我国平板玻璃总量的85%以上;加工玻璃发展迅速,基本满足了建筑业、汽车业和其它新兴产业的需要,平板玻璃及加工玻璃产业已成为我国国民经济发展和提高人民生活水平所不可或缺的重要材料工业。

改革开放以来,我国平板玻璃工业的工艺技术和装备水平取得了革命性突破,创造发明了具有中国特色和自主知识产权的浮法玻璃生产工艺;产业结构不断优化,玻璃工业的技术结构、规模结构和产品结构都发生了质的飞跃;生产规模、产品品种质量等方面都取得了突飞猛进的发展。从1989年起至今,我国平板玻璃产量已连续19年占居世界首位,目前占全球总产量近一半左右。在平板玻璃产品产量快速增长的同时,新品种不断增加,先后研制开发了超薄玻璃(0.55~1.3mm)、超厚玻璃(15mm~25mm)、在线镀膜玻璃(阳光膜和Low-E膜)以及自洁、超白、本体着色、微晶、防火玻璃等新品种,并利用国产技术建成900t/d~1000t/d大型浮法玻璃生产线,浮法技术水平和产品质量显著提高,从原料配料与称量技术,熔窑优化设计和提高熔化质量技术,锡槽成型技术,退火窑技术,到自动控制与成套软件系统开发以及产品质量均有大幅提升。

目前,国际玻璃新技术均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域发展。由于本人水平有限,下面仅浮法玻璃技术发展趋势(不含加工玻璃)之个人观点,向领导做一粗浅的汇报,请领导给与批评指正。

一、大力发展优质浮法玻璃是我国浮法玻璃技术发展的长期和艰巨的任务

截至2008年底,中国已建成浮法玻璃生产线191条,其中全部或主要采用中国浮法技术的生产线163条,占中国浮法玻璃生产线数量的85%。优质浮法玻璃产量仅占28%(中国浮法技术占13%)。而国际上仅板销子、圣戈班、旭销子和加迪安四大跨国公司就集中了世界平板玻璃总量的41%和优质浮法玻璃的62%。

优质浮法玻璃主要为加工玻璃提供合格原片,世界平均水平55%,发达国家65%--85%。截止2008年底,我国仅为30%。由此可见,我国目前没还存在很大差距。大力提高我国浮法玻璃技术水平、大力发展优质浮法玻璃和加工玻璃是我

国浮法玻璃技术发展的长期和艰巨的任务。

发展优质浮法玻璃,首先要从提高我国浮法玻璃技术和装备水平入手,是一项系统而复杂工作,其主要研究内容及采取的措施如下:

1、选矿技术与装备

根据石英岩、砂岩、天然砂等不同种类硅质原料的特性,开发和选用相应的选矿专用设备,满足我国发展优质浮法玻璃对优质硅质原料的需要。

针对硅质原料生产过程中石英尾矿、尾泥造成的环境污染问题,开发和选用新型浮选工艺和关键设备。彻底解决长期困扰硅质原料产地的石英砂堆放占用大量农田和由此造成的环境污染问题。

2、原料配料及称量技术与装备

采用大型均化库和新型均化装置对硅质原料进行均化,严格控制硅质原料的成分、粒度和含水率的波动。

采用高精度自动配料电子称系统,静态精度达1/2000以上,动态精度达

1/1000以上。

改进配合料混合过程(加水、加蒸汽)的自动检测控制,提高配合料的混合均匀度。

采用快速测定原料及碎玻璃中的COD值的技术方法,通过将原料已含的COD 值(化学氧需要量,Chemical Oxygen Demand)一并纳入到还原剂加入量的控制中,控制原料的COD值、芒硝含量、碳粉比例及熔化的氧化还原气氛,充分利用硫酸盐的溶解度,有效减少气泡,尤其是微气泡。

3、熔窑优化设计和提高熔化质量技术与装备

采用燃烧模拟技术,研究火焰空间温度场和玻璃液温度场之间的相互关系,确立各种规模熔窑的温度控制目标。

研究熔窑池底不同结构对玻璃熔化的影响及其与回流、微气泡和能耗等的变化规律关系,并优化耐火材料的匹配。

研究投料口宽度与熔化池宽度的比例及对玻璃熔化的影响,合理确定澄清带的长度、熔窑宽度及其对玻璃液中微气泡溢出和熔窑热效率的影响。

研究适应新窑型的卡脖结构形式和尺寸,通过玻璃液的自然对流,有目的的实现控制窑池中央充分澄清好的玻璃液进入冷却部,减少成型环流中低温回流的

重复加热。

研究适合新窑型的冷却部结构和面积的大小,使成型玻璃液流是最新鲜的,避免“滞止脏玻璃液”的出现。

研究熔化部热点区域采取鼓泡等强化对流措施对玻璃液热点的稳定和玻璃液微观质量改善的影响。

研究由于窑型的改变导致池底温度与常规窑型差异而可能引起耐火材料所产生的微缺陷问题及解决方案和措施。

研究新型熔窑电辅助加热系统对降低熔窑热耗、提高玻璃液熔化质量的作用。

4、锡槽成型技术与装备

采用玻璃液流量精确控制技术,控制精度达1/1000以上,要求比常规精度高5倍以上,提高锡槽热工制度的稳定性。

采用新型石墨挡坎及配置方案,结合深液区的优化设置,控制锡液流动,使锡液横向温差达到小于2度的国际先进水平,提高玻璃表面平整度,减少玻璃厚薄差。

采用锡槽入口、出口隔墙新型整体密封技术,使锡槽出口压力由原来的15帕提高到30帕以上。

采用高精度、高温定性全自动拉边器。

采用先进的流液道结构,加强闸板附近的密封,减少熔窑气氛对锡槽的影响,减少杂质(O、S等成分)进入锡槽。

设置高纯氮气密封装置,对进入锡槽顶部、边部的保护气体进行计量,实行精确控制。

采用气体导流技术和装备,有组织的控制锡槽内气体的流向,排除槽内含SnO、SnS等污染物的气体,改善锡槽内的气体环境,减少由O、S引起的缺陷,提高玻璃产品质量。

采用锡液净化技术,减少锡离子对玻璃体内的渗透,减轻玻璃的钢化虹彩。

采用保护气体精细分配技术,根据工艺要求调节氮氢比例,确保进入锡槽的保护气体满足生产高质量玻璃的要求。

优化集成多年理论和经验,编制完整的操作软件用以指导生产,使最佳工艺

参数具有可重复性,缩短改变品种的时间。

5、退火窑技术与装备

通过准确的热工计算得出各部位的保温厚度,采用利于保温材料铺设的结构、层铺错缝的科学布置和装填方式,使退火窑具有优良的保温绝热性能,稳定窑内气氛,提高窑内温度场的抗冲击性。

采用新型电加热器和布置方式,该电加热器结构紧凑、体积小、重量更轻、调节范围更大,有利于在窑内建立一个多层次立体化的可控加热场。

采用板下风管截面设计和空间布置方式,依据板下、板上风机独立的风系统设计理念,可有效的解决长期存在的C区板下温度过高的难题。

采用窑内风管热补偿结构,解决超长的窑内风管热膨胀消除问题,保证窑内风管、风箱之间接头不泄露、稳定窑内气氛。

采用Ret区整体化设计,消除Ret区的温降拐点,获得平滑的温降曲线,降低暂时应力,提高玻璃板的切裁率。

6、自动控制与成套软件系统

优质浮法玻璃生产线的自动控制应采用如下控制系统软件:

玻璃液面模糊规则控制系统软件;

熔窑压力高精度、小波动控制系统软件;

熔窑稳定温度场燃烧控制系统软件;

熔窑火焰小扰动换向控制系统软件;

流液道高精度流量控制系统软件;

锡槽功率优化分配加热控制系统软件;

退火窑温度解耦控制系统软件。

二、节能减排是全球范围内共同关注的课题

节能减排不但是中国的基本国策,也是全球范围内共同关注的课题。我国浮法玻璃工业总体上看资源、能源消耗高,综合利用水平低。各项经济技术指标落后于国际先进水平。平板玻璃能耗偏高,平均单耗为7800千焦/公斤玻璃液,比国外1999平均水平高20%,比国外1999先进水平高32%,比国外1999最好水平高53%。根据据国内外经验,浮法玻璃生产技术在节能减排方面主要研究和发展方向如下:

1、消化和吸收国外先进的熔窑设计经验,优化结构设计是降低浮法玻璃热耗的根本途径;熔窑合理保温以及采取电助熔、池底鼓泡、助燃空气预热等措施是降低热耗的有效手段。

2、余热发电技术。利用玻璃熔窑废气余热,通过增设高效余热锅炉及配套的凝气式汽轮发电机组进行发电,可大量回收熔窑废气余热,达到节约能源、降低热耗、提高企业经济效益、减少大气污染物的排放既减少温室效应的目的。

3、烟气脱硫除尘技术。该技术的开发与应用,可使玻璃工厂污染物的排放达到现行国家标准对玻璃工厂污染物排放的要求。

4、全氧燃烧技术。该技术的开发与应用,可以大大降低能耗和废气排放量。全氧燃烧是采用纯度大于等于92%的氧气参与燃烧,由于燃烧系统的改变,助燃空气不在需要预热和换火,整个全氧燃烧窑炉取消了蓄热室、小炉和换火系统,如同单元窑。由于全氧燃烧的熔窑无需“传统换火工艺”,使得玻璃熔化更加稳定。采用纯度大于等于92%的氧气作为助燃介质,对节约能源、改善环境效果十分显著,能耗可降低12.5%--22%,废气排放量减少60%以上,废气中NOx下降了70%以上,烟尘也降低50%以上。

5、富氧燃烧技术。通常把含氧量大于20.9%的空气叫做富氧空气。富氧燃烧技术是以氧量大于21%的富氧空气作为助燃气体的的一种高效强化燃烧技术。其特点是不论是助燃空气还是燃烧废气,体积都有所减少。燃烧反应速度加快,火焰温度提高,有效提高的熔窑的热效率,熔化率增加,玻璃液单位热耗降低;烟气产生量及NOx生成量降低,粉尘污染物大大降低。

三、开发浮法玻璃新技术、新产品是当代经济发展的迫切需要

采用我国浮法玻璃技术建成的浮法玻璃生产线,品种从普通厚度扩展到超薄(0.55mm~1.3mm)、超厚(15mm~25mm),开发了在线镀膜玻璃(阳光膜和Low-E 膜)、自洁、超白、本体着色、微晶、防火玻璃等新品种,但在太阳能电池玻璃、在线镀膜玻璃、高档汽车玻璃、显示器玻璃、功能玻璃等方面与国外相比还有很大差距,难以满足当代经济发展对玻璃新技术、新产品的需要。

以下重点介绍几种发展前景非常乐观的浮法玻璃新技术、新产品。

(一)太阳能电池玻璃

太阳能电池玻璃的发展和太阳能电池行业的发展密不可分,近几年来我国太

阳能电池行业每年以40%-60%的速度增长,国外也以每年30%-50%的速度增长,是目前世界上比IT产业发展更为迅速的产业。我国太阳能电池玻璃的生产也从无到有、从小到大、实现了跨越式发展,成为了我国玻璃制造行业的一颗新星。

1.太阳能电池基本知识

最早问世的太阳电池是单晶硅太阳电池。硅是地球上极丰富的一种元素,几乎遍地都有硅的存在,可说是取之不尽。用硅来制造太阳电池,原料可谓不缺。但是提炼它却不容易,所以人们在生产单晶硅太阳电池的同时,又研究了多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池,至今商业规模生产的太阳电池,还没有跳出硅的系列。其实可供制造太阳电池的半导体材料很多,随着材料工业的发展、太阳电池的品种将越来越多。目前已进行研究和试制的太阳电池,除硅系列外,还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型的太阳电池。以下介绍几种较常见的太阳电池。

(1)单晶硅太阳电池

单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池,它的构造和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面。这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。为了降低生产成本,现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。将单晶硅棒切成片,一般片厚约0.3毫米。硅片经过形、抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。加工太阳电池片,首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就硅片上形成P?/FONT>N 结。然后采用丝网印刷法,精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此,单晶硅太阳电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验,即可按所需要的规格组装成太阳电池组件(太阳电池板),用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。最后用框架和装材料进行封装。用户根据系统设计,可将太阳电池组件组成各种大小不同的太阳电池方阵,亦称太阳电池阵列。

目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它

还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。

(2)多晶硅太阳电池

单晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料,而制造这些材料工艺复杂,电耗很大,在太阳电池生产总成本中己超二分之一。加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状,切片制作太阳电池也是圆片,组成太阳能组件平面利用率低。因此,80年代以来,欧美一些国家投入了多晶硅太阳电池的研制。目前太阳电池使用的多晶硅材料,多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100~300欧姆·厘米的多晶块料或单晶硅头尾料,经破碎,用1:5的氢氟酸和硝酸混台液进行适当的腐蚀,然后用去离子水冲洗呈中性,并烘干。用石英坩埚装好多晶硅料,加人适量硼硅,放人浇铸炉,在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片,可提高材制利用率和方便组装。

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。

(3)非晶硅太阳电池

非晶硅太阳电池是1976年后出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,硅材料消耗很少,电耗更低,非常吸引人。制造非晶硅太阳电池的方法有多种,最常见的是辉光放电法,还有反应溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。辉光放电法是将一石英容器抽成真空,充入氢气或氩气稀释的硅烷,用射频电源加热,使硅烷电离,形成等离子体。非晶硅膜就沉积在被加热的衬底上。若硅烷中掺人适量的氢化磷或氢化硼,即可得到N型或P型的非晶硅膜。衬底材料一般用玻璃或不锈钢板。这种制

备非晶硅薄膜的工艺,主要取决于严格控制气压、流速和射频功率,对衬底的温度也很重要。非晶硅太阳电池的结构有各种不同,其中有一种较好的结构叫PiN 电池,它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶硅,再沉积一层未掺杂的i层,然后再沉积一层掺硼的P型非晶硅,最后用电子束蒸发一层减反射膜,并蒸镀银电极。此种制作工艺,可以采用一连串沉积室,在生产中构成连续程序,以实现大批量生产。同时,非晶硅太阳电池很薄,可以制成叠层式,或采用集成电路的方法制造,在一个平面上,用适当的掩模工艺,一次制作多个串联电池,以获得较高的电压。因为普通晶体硅太阳电池单个只有0.5伏左右的电压,现在日本生产的非晶硅串联太阳电池可达2.4伏。目前非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,常有转换效率衰降的现象,所以尚未大量用于作大型太阳能电源。它的主要优点是在弱光条件也能发电,所以多半用于弱光电源,如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。估计效率衰降问题克服后,非晶硅太阳电池将促进太阳能利用的大发展,因为它成本低,重量轻,应用更为方便,它可以与房屋的屋面结合构成住户的独立电源等优势,其发展前景十分乐观。

(4)多元化合物太阳电池

多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多,虽然大多数尚未工业化生产,但预示着光电转换的满园春色。现在简要介绍几种:(1)硫化镉太阳电池--早在1954年雷诺兹就发现了硫化镉具有光生伏打效应。1960年采用真空蒸镀法制得硫化镉太阳电池,光电转换效率为3.5%。到1964年美国制成的硫化镉太阳电池,光电转换效率提高到4%~6%。后来欧洲掀起了硫化镉太阳电池的研制高潮,把光电效率提高到9%,但是仍无法与多晶硅太阳电池竞争。不过人们始终没有放弃它,除了研究烧结型的块状硫化镉太阳电池外,更着重研究簿膜型硫化镉太阳电池。它是用硫化亚铜为阻挡层,构成异质结,按硫化镉材料的理论计算,其光电转换效率可达16.4%。中国科学院长春应用化学研究所于80年代初曾把薄膜硫化镉太阳电池的光电转换效率做到7.6%。尽管非晶硅薄膜电池在国际上有较大影响,但是至今有些国家仍指望发展硫化镉太阳电池,因为它在制造工艺上比较简单,设备问题容易解决。(2)砷化镓太阳电池--砷化镓是一种很理想的太阳电池材料,它与太阳光谱

的匹配较适合,且能耐高温,在250℃的条件下,光电转换性能仍很良好,其最高光电转换效率约30%,特别适合做高温聚光太阳电池。已研究的砷化镓系列太阳电池有单晶砷化镓、多晶砷化镓、镓铝砷--砷化镓异质结、金属--半导体砷化镓、金属--绝缘体--半导体砷化镓太阳电池等。砷化镓材料的制备类似硅半导体材料的制备,有晶体生长法、直接拉制法、气相生长法、液相外延法等。由于镓比较稀缺,砷有毒,制造成本高,此种太阳电池的发展受到影响。(3)铜铟硒太阳电池--以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳电池。它是一种多晶薄膜结构,一般采用真空镀膜、电沉积、电泳法或化学气相沉积法等工艺来制备,材料消耗少,成本低,性能稳定,光电转换效率在10%以上。因此是一种可与非晶硅薄膜太阳电池相竞争的新型太阳电池。近来还发展用铜铟硒薄膜加在非晶硅薄膜之上,组成叠层太阳电池的可能,借此提高太阳电池的效率,并克服非晶硅光电效率的衰降。

2.太阳能电池玻璃

目前,国内主要采用的是晶体硅太阳能电池,约占总产量的90%,其余10%为非晶硅薄膜太阳能电池。

晶体硅太阳能电池采用的光伏玻璃为超白压延玻璃。

非晶硅薄膜太阳能电池采用的光伏玻璃为超白浮法玻璃。

目前,太阳能电池玻璃使用最多的是3.2毫米厚的超白压延玻璃和超白浮法玻璃。基本要求是在太阳能电池光谱响应的波长范围内(350nm-1100nm),至少要求透光率在91.5%以上,且越高越好。同时,要求玻璃必须承受在室外使用过程中抗冰雹和雪荷载的能力,并至少要保证25年室外雨淋暴晒下的不发霉、不变质等基本性能要求。因此,太阳能电池玻璃有许多非常严格的生产技术要求,例如需要寒铁量极低的矿物原料和特殊的配方设计、独特的窑炉结构和特殊的熔化工艺制度、精确的成型工艺和精心的操作控制、苛刻的品质检验和严格的质量控制、高标准的钢化加工要求和特殊的包装要求等。

3.太阳能电池玻璃生产工艺

(1)晶体硅太阳能电池玻璃—超白压延玻璃生产线

a.工艺流程简述

原料车间制备好的配合料经皮带机运至窑头料仓上方的可逆皮带机上。在输送途中经称量的碎玻璃均匀撒到料层上,与配合料同时卸入窑头料仓。窑头料仓下设两台倾斜式投料机将混合料推入熔窑进行熔化。投料机与液面联锁,自动控制液面高度。料层厚度和推送速度可以调节,使投料机尽可能处于连续平稳工作状态。

熔窑以天然气为燃料。燃料和助燃空气总量定值比例调节。助燃空气、废气支管换向,经各支管供各支烟道进入蓄热室。窑温、窑压等由计算机巡回检测和控制。熔窑设电视监视系统,监视窑内工况及投料情况(火焰、泡界线等)。熔窑冷却通路设玻璃液温度冷风微调装置,调节控制玻璃液温度,使流液道出口的玻璃液温度控制在成型所需温度范围内。同时控制冷却通道空间呈微正压(加手调设施)。

混合料经熔化成玻璃液,再经澄清、均化、冷却后,经流液道流入压延机形成玻璃带。在流液道上设安全闸板。

从压延机出来的玻璃带经过渡辊台进入退火窑。

玻璃带进入退火窑,按一定的温度曲线退火。玻璃经加热、均热、保温、徐冷及速冷等处理,减少成形、冷却过程中产生的内应力,使应力降到切割和使用所要求的范围。

玻璃带出退火窑之后,玻璃带进入应急处理系统,可将退火时产生的不合格玻璃板,落板进入碎玻璃系统。合格板通过发讯装置,将玻璃带的拉引速度、测量长度的信号送入计算机,来实现自动控制切割、掰断等设备的操作。掰断后的玻璃板进入加速分离辊道。当玻璃板进入掰边工序时,掰边宽度可根据切裁规格要求,通过手动按钮加以调节。切割后不合格板经过欠板落板装置进入碎玻璃系统,切裁好的合格玻璃板经纵掰纵分,再经过气流清扫进入取板台、人工或机械装箱,成品玻璃通过叉车运至成品库。

b.250吨/日超白压延太阳能电池玻璃生产线项目主要技术经济指标

(2)非晶硅太阳能电池玻璃―超白浮法玻璃生产线

a.工艺流程简述

原料车间制备好的混合料经皮带机送到窑头料仓上面的可逆皮带机上。窑头料仓下设两台投料机,将料堆推入熔窑。投料机与玻璃液面计联锁,自动控制玻璃液面高度,液面高度波动≤±1mm,料层厚度和推送速度可以调节。

熔窑主燃料以重油(或天然气)为燃料,燃料与助燃空气定值比例调节。窑压通过总烟道调压闸板联锁控制,压力波动≤2 Pa。

熔窑设电视监控系统,监视火焰和泡界线。窑温由计算机系统控制燃料总量来实现温度自动控制,并进行巡回检测、记录。熔窑卡脖处设置水平搅拌器,提高玻璃液质量及其均匀度,减少波筋。

熔窑冷却部设玻璃液冷风微调系统,调节并控制玻璃液温度,使流液道上的玻璃液温度波动范围为±1℃。同时,冷却部内空间呈微正压。

配合料熔化成玻璃液经澄清、均化、冷却后通过流液道流入锡槽。在流液道上设事故闸板、调节闸板及稳定玻璃板宽度的玻璃液板宽流量自动控制系统。流液道的玻璃液温度控制在1050~1150℃范围内。

为避免锡液被氧化,锡槽空间内充满氮、氢保护气体。玻璃液在锡液表面上自然摊平、展开,再经机械拉引并通过挡边器或拉边机的控制,形成所要求的宽度和厚度的玻璃带,玻璃带在行进中逐渐被冷却,然后被引出锡槽,经过渡辊台进入退火窑。此时,玻璃带的温度约为600℃左右。

玻璃带进入退火窑后按一定的退火温度曲线退火。玻璃带经加热、均热、保温、徐冷及快冷等处理,以减少成形、冷却过程中产生的内应力,使应力降到切割和使用所要求的数值。玻璃带出退火窑的温度约为70℃左右。

玻璃带经质量检验、发讯、切割、掰断、加速分离、掰边、纵掰纵分、吹风清扫后进入堆垛区,堆垛区设有堆垛机,可自动堆垛大片、中片玻璃,主生产线末端设有人工取板台。特殊规格的玻璃由线外切桌人工切裁。

生产线上设有应急落板、掰边、欠板落板等装置,处理成形、退火不好的玻璃不进入堆垛装箱区。

落板装置及掰边机下均设搅碎机,经搅碎的玻璃块度不大于50 mm。

碎玻璃经皮带运输送到窑头。为避免碎玻璃的二次污染,堆场的碎玻璃经洗涤后再回窑。

b.600吨/日超白浮法太阳能电池玻璃生产线项目主要技术经济指标

(二)在线低辐射镀膜玻璃(简称Low-E玻璃)

在线镀膜是指在浮法玻璃生产线特定的部位(锡槽、退火窑)上,采用化学气相沉积或喷涂工艺进行镀膜的一种镀膜玻璃产品。目前国内外普遍采用的是化学气相沉积镀膜工艺。在线镀膜玻璃产品主要有:热反射玻璃、低辐射玻璃、薄膜太阳能电池用导电膜玻璃、自洁玻璃、减反射玻璃等。其中薄膜太阳能电池用导电膜玻璃我国尚属空白,国际上只有日本板硝子独家拥有该技术;低辐射玻璃目前国内已研制成功,但尚需进一步改进和提高;热反射玻璃国内技术比较成熟,但由于低辐射镀膜玻璃的出现,加之该产品时常出现“光污染”之争议,已逐渐被低辐射镀膜玻璃所取代。

浮法在线低辐射镀膜玻璃生产工艺为化学气相沉积法(CVD法),在浮法玻璃生产线的锡槽内,玻璃带温度在600-650度高温状态下,将特定的金属或金属氧化物材料制成的气相材料均匀地沉积在玻璃表面上,通过热处理使金属或金属氧化物材料与玻璃更加牢固的结合在一起,形成在线低辐射镀膜玻璃产品。

浮法在线化学气相沉积法镀膜的生产工艺过程简述如下:

用钢瓶罐装的气体被运至供应站,经汇流排减压后,气体通过管道输入配气柜经配比混合后从锡槽两侧的进气管输入反应器。

气体压力和流量设定后,由仪表控制和监测。

汇流排分为两组切换供气,保证生产的连续性。

反应器从大车及双梁车上开入锡槽,与升降台一起调节至镀膜所需要的高度,然后通入气体开始镀膜生产。

镀膜后的废气通过排气装置排出室外,排气装置可以自动进行清扫。

镀膜构成过程通过可编程序控制器控制,参数通过仪表监测。

低辐射镀膜玻璃具有三大应用特性:一是良好的透光性,低辐射镀膜玻璃对太阳光中可见光的透过率高达80%以上,而反射率则很低,与热反射镀膜玻璃比其光学性能大为改观。从室内看,外观更透明更清晰,既保证了建筑物的采光需求,又避免了由于光反射问题。二是优异的隔热性能,低辐射镀膜玻璃可以阻断热辐射。在炎热的夏季,可以降低室外侧向室内侧的热辐射,在寒冷的冬季,可以减少是内侧的热量向室外流失,如能与其他节能玻璃结合起来使用,可使节能效果更加显著。三是稳定的机械性能和加工性能,在线镀膜玻璃被称之为硬镀膜玻璃,与离线镀膜玻璃相比其膜层比较耐磨、耐腐蚀、可长期储存、可单片使用、可进行热弯、钢化等热加工。

低辐射镀膜玻璃与中空玻璃结合形成低辐射中空玻璃,是目前国内外节能效果最好的建筑玻璃,已被广泛的应用在各类中高档建筑上。

目前秦皇岛耀华玻璃集团是国内首家引进并成功生产在线辐射镀膜玻璃厂家,威海蓝星玻璃集团与浙江大学等单位历经数年开发也具备了在线生产能力,但技术尚不成熟,有待于进一步改进提高。

(三)薄膜太阳能电池用导电膜玻璃(简称TCO玻璃)

薄膜太阳能电池用导电膜玻璃,简称TCO(Transparent conducsing oxide)玻璃,即透明导电氧化物镀膜玻璃。主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。

透明导电氧化物镀膜最早出现在20世纪初,1907年Badeker首次首次制备出CdO透明导电膜,从此引发了透明导电膜的开发与应用。1950年前后出现了SnO2基和In2O3基薄膜。ZnO基薄膜的研究始于20世纪80年代。

TCO玻璃首先被用于平板显示器中,现在ITO类型的导电膜玻璃仍是平板显示器行业的主流玻璃电极产品。近几年,晶体硅材料的价格仍大幅上涨极大地推动了薄膜太阳能电池的发展,目前薄膜太阳能电池占世界光伏市场的分额已超过10%,光伏用TCO玻璃作为电池钱点击的必要构件,市场需求迅速增长,成为了一个灸手可热的高科技镀膜玻璃产品。

1. TCO镀膜玻璃的特性及种类

在太阳能电池中,晶体硅片类电池的电极是焊接在硅片表面的导线,前盖板

玻璃仅需达到高透光率就可以了。薄膜太阳能电池是在玻璃表面的导电薄膜上镀制p-i-n半导体膜,再镀制背电极。TCO玻璃承担着透光和导电的双重作用,这就为镀膜玻璃本省提出了更高的要求。

透明导电氧化物的镀膜材料和工艺很多,通过科学研究进行不断的筛选,目前主要有以下三种TCO玻璃及光伏电池的性能要求相匹配。

ITO镀膜玻璃是一种非常成熟的产品,具有透过率高,膜层牢固,导电性好等特点,初期曾应用于光伏电池的前电极。但随着光吸收性能要求的提高,TCO 玻璃必须具备提高光散射的能力,而ITO镀膜很难做到这一点,并且激光刻蚀性能也比较差。铟为稀有元素,在自然界中贮存量少,价格较高。ITO应用于太阳能电池时在等离子体中不够稳定,因此目前ITO镀膜已非光伏电池主流的电极玻璃。

:F镀膜也简称FTO,目前主要是用于生产建筑用Low-E玻璃。其导电SnO

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性能比ITO略差,但具有成本相对较低,激光刻蚀容易,光学性能适宜等特点。通过对普通Low-E的生产技术进行升级改进,制造出了导电性比普通Low-E好,并且带有雾度的产品。利用这一技术生产的TCO玻璃已经成为薄膜光伏电池的主流产品。

氧化锌基薄膜的研究进展迅速,材料性能已可与ITO相比拟,结构为六方纤锌矿型。其中铝掺杂的氧化锌(AZO)薄膜研究较为广泛,它的突出优势是原理是易得,制造成本低廉,无毒,易于实现掺杂,且在等离子体中稳定性好。预计会很快成为新型的光伏TCO产品。目前主要存在的问题是工业化大面积镀膜时的技术问题。

当前,研究高性能、低成本的光伏用TCO玻璃已经成为一个热门领域,多家科研机构正在不遗余力地进行试验与研究,新的成果不断涌现,相信会有更好的TCO玻璃被用来提高电池性能,降低生产成本。

2.光伏电池对TCO镀膜玻璃的性能要求

a. 光谱透过率

为了能够充分地利用太阳光,TCO镀膜玻璃一定要保持相对较高的透过率。目前产量最多的薄膜电池是双结非晶硅电池,并且已经开始向非晶/微晶符合电池转化。非晶硅半导体层的吸收范围主要在400~700mm波段上,集中在可见光。

而微晶硅半导体的吸收主要在600~1000mm,扩展到了近红外波段。因此,非晶/微晶复合叠层能够吸收利用更多的太阳光,提高转化效率,即将成为薄膜电池的主流产品。

为了适应非晶/微晶硅层的光谱吸收范围,TCO玻璃必须在可见和近红外波段上都保持着良好的光线透过性能。同时TCO导电薄膜需要用增加膜层厚度的办法来提高导电性能,而膜层增厚,势必会导致透过率下降。因此,好的TCO玻璃对光学性能要求是很高的。

b.导电性能

TCO导电薄膜的导电原理是在原本导电能力很弱的本征半导体中掺入微量的其他元素,使半导体的导电性能发生显著变化。这些微量元素被称为杂质,掺杂后的半导体称为杂质半导体。氧化铟锡(ITO)透明导电玻璃就是将锡元素掺入到氧化铟中,提高导电率,它的导电性能在目前是最好的,最低电阻率达10-5Ωcm量级。在ZnO中掺入Ga、Al、In或F粒子能改善ZnO膜的光学和电学性能,其中ZnO:Al薄膜的研究最广泛和最深入,目前已经在薄膜太阳能电池中得到了应用。膜的电阻率能降低到2×10-4Ωcm。对于SnO2来说,五价元素(如Sb、As 或F元素)的掺杂均能在其禁带中形成浅施主能级,从而大大改善薄膜的导电性能。目前研究最多、应用最广的是掺氟二氧化锡(SnO

:F)薄膜。Asahi公司生

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产的光伏用TCO玻璃的方块电阻可以达到10Ω/口左右。

c.雾度

为了增加薄膜电池半导体层吸收光的能力,光伏用TCO玻璃需要提高对透射光的散射能力,这一能力用雾度(Haze)来表示。雾度即为透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或浑浊的外观。以漫射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。若用T代表薄膜总的透过率,D代表散射通过率,则雾度计算公式可表示为:Haze=D/T×100%。实际光学通过率测试过程中,散射光需要采用积分球进行收集测试。TCO薄膜的Haze主要影响a-si薄膜电池Jsc 和FF,优质的TCO一定程度上有助于提升电池Voc。这种光学散射能力与薄膜的晶粒尺寸大小、形状、粗糙度有关,具体特征可通过薄膜制备过程中的工艺参数加以调整控制。

一般情况下,普通镀膜玻璃要求膜层表面越光滑越好,雾度越小越好,但光

伏用TCO玻璃则要求有一定的光散射能力。目前,雾度控制比较好商业化TCO 玻璃是AFG(旭硝子)的PV-TCO玻璃,雾度值一般为11~15%。

d.激光刻蚀性能

薄膜电池在制作过程中,需要将表面划分成多个长条状的电池组,这些电池组被串联起来用以提高输出能效。因此,TCO玻璃在镀半导体膜之前,必须要对表面的导电膜进行刻划,被刻蚀掉的部分必须完全出去氧化物导电膜层,以保持绝缘。刻蚀方法目前有化学刻蚀和激光刻蚀两种,但由于刻蚀的线条要很细,一般为几十微米的宽度,而激光刻蚀具有沟槽均匀,剔除干净,生产效率快的特点,所以光伏TCO玻璃的刻蚀目前都使用激光刻蚀。

TCO膜层的材料和结构必须适应激光刻蚀的过程,处于激光束焦点区域的膜层迅速气化,不留杂质,并且气化反映不会扩散到焦点区域以外。留下的沟槽边缘整齐,沟槽宽度保持一致。从已有的TOC玻璃来看,ITO镀膜的激光刻蚀比较困难;Sn:F膜层红外激光刻化效果很好;ZnO薄膜的激光刻蚀还处在大量的实验阶段,已有数据表明较容易刻蚀。

e. 耐侯性与耐久性

太阳能电池在实际使用中完全处于露天的环境中,尤其是光伏电站大都建设在偏远的野外,必须能经受夏季的高温暴晒,和冬季的风雪严寒。要求TCO玻璃必须能够保证在严酷的环境条件下不发生或极少发生膜层脱落以及氧化变质等现象,否则光伏模块的输出功率会严重下降甚至无效。因此,TCO镀膜一般都使用“硬模”镀制工艺,膜层具有良好的耐磨性、耐酸碱性。光伏电池在安装上以后,尤其是光伏一体化建筑安装在房顶和幕墙上时,不适宜进行经常性的维修与更换,这就要求光伏电池具有良好的耐久性,目前,行业内通用的保质期是20年以上。因此,TCO玻璃的保质期也必须达到20年以上。

3.光伏用TCO玻璃的发展前景

当光伏产业以连续五年进40%的速度发展时,主流产品晶体硅太阳能电池的上游原材料多晶硅的攻击出现了空前的紧缺,多晶硅价格从2003的$24/kg上涨到目前缺货价格超过$300/kg。与晶体硅太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有弱光应用性强及形状可塑性强等特点,晶体硅价格的上涨无形中推动了薄膜太阳能电池的发展,目前薄膜太阳能电池占世界广泛市场的份额已超过10%,伴随着

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提升综合效益为目的,是传统制造业持续地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要持续吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因

浮法玻璃生产工艺流程

浮法玻璃生产工艺流程 窑头料仓的混合料经两台斜毯式投料机推入熔窑,熔窑以重油为燃料烧油将配合料熔化成玻璃液,再经澄清均化、冷却后通过玻璃液流入锡槽成型。在流道上没有安全闸板和调节闸板。并没有板宽流量控制装道。 玻璃液在锡液面上自摊平,展开,再经机械拉引挡边和接边机的控制,形成所需要的玻璃带,然后被拉引出锡槽,经过渡辊合,进入退火窑。为避免锡液氧化,锡槽内空间充满氮氢保护气体。 进入退火窑的玻璃带在退火窑内,严格按照制定的退火温度曲线进行退火,使玻璃的残余应力控制在要求范围内。出退火窑的玻璃带随即进入冷端。 玻璃带在冷端经过切割掰断,加速分离、掰边、纵掰纵分后,通过斜坡道,并经吹风清扫,然后进入分片线,人工取片装箱包装堆垛成品由叉车送人成品库。 在冷端机组中,预留了洗涤干燥,缺陷自动检测、喷粉和中片自动取板装箱堆垛设备的位置。生产线上设有紧急落板、掰边、欠板落板三个落板装置。使型不合格板不进入切割区。使掰不合格的板不进入装箱堆垛区。 经破碎和搅碎的碎玻璃通过1#胶带输送机由生产线后部向前部输送,送到2#胶带机上运至退火切裁工段厂房外侧的3#胶带输送机上。正常生产时,3#胶带输送机顺转将碎玻璃送入4#胶带输送机,经提升机进入窑头碎玻璃仓仓内碎玻璃由电振给料机送出经电子秤称量。然后撒到配合料胶带输送机上送窑头料仓。生产不正常时过多的碎玻璃由3#胶带输送机逆转送入碎玻璃堆场。分片处和成品库产生的少量碎玻璃由人工运送到碎玻璃堆场。堆场的碎玻璃由装载车运到碎玻璃地坑处经破碎后由提升机进入室外碎玻璃储仓。使用埋单仓下电振给料机送入4#胶带输送机送往窑头碎玻璃仓使用。 熔窑燃油各项指标参数:熔制温度曲线;液面高度投料速度由中央控制系统自动控制。 锡槽玻璃成型温度曲线;玻璃液流量;拉引速度;玻璃带宽度和厚度由中央控制系统自动控制。 退火窑玻璃带退火温度曲线和冷却速度,各项指标参数由中央控制。

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容,是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述,使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能,而不合适的封装会使其性能下降,除此之外,经过良好封装的集成电路芯片有许多好处,比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代,芯片特征尺寸不断缩小,必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展,这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来,封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一,各种封装方法层出不穷,实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来,我国的封装产业在不断地发展。一方面,境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国,拉动了封装产业规模的迅速扩大;另一方面,国内芯片制造规模的不断扩大,也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此,IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%,依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此,只有掌握先进的技术,不断扩大产业规模,将国内IC产业国际化、品牌化,才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展,其重点直接放在削减生产供应链的成本方面,创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注,WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势,推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说,电子封装表现出以下几种发展趋势:(1)电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展;(2)芯片直接贴装(DAC)技术,特别是其中的倒装焊(FCB)技术将成为电子封装的主流形式;(3)三维(3D)封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径;(4)无源元件将逐步走向集成化;(5)系统级封装(SOP或SIP)将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块(SLIM)正被大力研发;(6)圆片级封装(WLP)技术将高速发展;(7)微电子机械系统(MEMS)和微光机电系统(MOEMS)正方兴未艾,它们都是微电子技术的拓展与延伸,是集成电子技术与精密

浮法玻璃生产工艺

专业:机械设计制造及其自动化姓名:王向军 轮岗总结 一、实习目的 1.了解企业概况,企业文化,以及对安全生产进行深入了解。 2.了解生产线,了解各个岗位的工作职责以及各个设备的工作原理。 3.结合专业及兴趣,选择合适的岗位。 二、实习内容 通过十天的轮岗实习,收获确实不少,在这次实习过程中我对我们公司的生产设配有了一个初步的认识和了解,对玻璃的生产工艺流程有了一个初步的认识,我们有些地方听不清楚的,师傅们一遍又一遍的耐心讲给我们听,还有的岗位上换了几个师傅给我们轮着讲,很令人感动,还有对我们公司的管理以及对人的重视有了深刻的体验,在以前,只知道公司就是制造玻璃的,可是对于这个词却是非常模糊的理解。最重要的是现在的我已经被我们公司所吸引并且容入了这个大家庭。 经过了为期三天的企业文化培训,我们终于开始了轮岗,终于进入了真正的车间,开始感觉到底去了是个啥样子呢? 在三月十四号的早晨,我们四个人在张工的带领下来到了原料车间,在班长的带领下,我们开始了对原料车间的初步了解,从设备到工艺到原料等,在这里,我了解到了以下内容: ◆原料工艺过程:原料称重搅拌器称重输送皮带配合料皮带→小车 碎玻璃 皮带→窑头料仓 ◆原料:硅砂,纯碱,白云石,石灰石,长石,芒硝,煤粉,碎玻璃 1)硅砂,主要含量SiO2要求含量98%以上,我们厂浮法玻璃生产线选用的硅 砂原料是湿法加工生产的硅砂,是最佳的玻璃形成剂,可憎加玻璃粘度,提高化学稳定性,机械强度和透明度。 2)白云石:主要成分是CaCO3和MgCO3其中Mg的含量不低于18.8%,我们 厂采用的是干法加工,它能降低玻璃高温粘度,提高机械强度和热稳定性。 3)石灰石:主要成分是CaCO3,要求含量52%以上,我们厂采用干法加工,主 要作用是在高温时降低玻璃的粘度,有利于融化和澄清。 4)长石:主要成分是Al2O3,要求Al含量在14%以上,我们厂使用的是干法 加工,主要作用是提高玻璃液的粘度和化学稳定性,是最有效的玻璃稳定剂。 5)纯碱:主要成分Na2CO3要求其含量98.8%以上,作用是降低玻璃融化温度, 是最好的助溶剂。 6)芒硝:主要成分Na2SO4其作用是促进熔化,加速澄清,是最好的玻璃澄清 剂。 7)煤粉:主要作用是降低Na2SO4的分解温度。 8)碎玻璃:主要作用是提高熔化率,节约原料。 ◆中控室操作与配料操作流程 1)加料:硅砂,纯碱,白云石,碎玻璃,称量控制使用减量法,加料时不必准

集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现 状及趋势 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

序号:39 集成电路封装的发展现状及趋势 姓名:张荣辰 学号: 班级:电科本1303 科目:微电子学概论 二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势 摘要: 随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等

方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。 二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距,有利于散热,电气性好。 SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提高综合效益为目的,是传统制造业不断地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势

摘要近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮,先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势,指出:信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。 1.先进制造技术简介 1.1先进制造技术的定义 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术,因而它具有动态性和相对性。先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程,强调优质、高效、清洁、灵活生产,体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。 1.2 先进制造技术的内涵和技术构成 先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为 目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。 以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制 造过程的柔性化、集成化和智能化。包括: (1) 系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率) 。 (2) 制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精 度) 。系统理论与技术涉及范围包括:CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。制造过程单元技术涉及的范围包括:设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、

浮法玻璃标准

浮法玻璃标准 国家质量技术监督局发布1999.05.14发布2000.01.01实施 前言 本标准是在原国家标准GB 11614-1989《浮法玻璃》的基础上进行修订的。 GB11614-1989《浮法玻璃》国家标准分为优等品、一级品、合格品,本标准在修订时按照浮法玻璃的使用用途进行了分类,分为制镜级、汽车级和建筑级,并按不同的用途确定了不同的质量指标,以利于用户进行选择,更好地满足了用户的需要。 在技术要求上,本标准参考了JIS R3202:1996《浮法和磨光平板玻璃》和EN572-2:1994《浮法玻璃》标准,尺寸和厚度允许偏差比原国家标准有所提高,外观质量指标严于日本和欧洲标准的规定。同时,增加了玻璃对角线差的要求,检验方法也做了增加和适当修改。 本标准自实施之日起,代替GB11614-1989。本标准由国家建筑材料工业局提出。本标准由国家建筑材料工业局秦皇岛玻璃研究设计院归口并负责解释。 本标准起草单位:国家建筑材料工业局标准化研究所、国家建筑材料工业局秦皇岛玻璃研究设计院。 本标准主要起草人:武庆涛、王玉兰、谭景亚、刘志付、田纯祥 1 范围 本标准规定了无色透明浮法玻璃的分类、要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于制镜、汽车和建筑等使用的浮法玻璃。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 1216-1985 外径千分尺(neq ISO 3611:1978)GB/T 2680-1994 建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定(neq ISO 9050:1990)GB/T 8170-1987 数值修约规则JB/T 7979-1995 塞尺 3 分类 3.1 浮法玻璃按用途分为制镜级、汽车级、建筑级。 3.2 浮法玻璃按厚度分为以下种类:2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。 4 要求 4.1 浮法玻璃应为正方形或长方形。其长度和宽度尺寸允许偏差应符合表1规定。

浮法玻璃成形缺陷及解决办法

浮法玻璃成形缺陷及解决办法 熔融的玻璃经流道、流槽进入锡槽,在锡槽中成形后由过渡辊台进入退火窑,在这一过程中玻璃液(板)要与闸板、唇砖、锡液、拉边机、保护气体过渡辊台等直接接触,同时与锡槽水包、顶盖砖、底砖等密切相关,很容易形成与成形相关的各种缺陷,包括锡石、锡点(顶锡)、光畸变点(脱落物)、粘锡、虹彩、雾点、气泡等,除气泡之外的可统称为锡缺陷,这些成形缺陷严重制约着玻璃的质量等级与加工性能。本文对其成因及防止措施作些探讨,以期有助于改善浮法玻璃质量。 1锡缺陷的成因分析 1.1锡与锡槽中锡化合物的性质 纯净的锡的熔点是232℃,沸点为2271℃,在600~1050℃的温度范围内锡具有较低的熔点和较高的沸点,较低的饱和蒸汽压,同时还具有较大的密度和容易还原的性质,以及锡液与玻璃液之间具有较大的浸润角(175°)几乎完全不浸润等性质,锡用来作为玻璃成形的良好载体。 氧化锡SnO2,密度6.7~7.0g/cm3,熔点2000℃,高温时的蒸汽压非常小,不溶于锡液,正常生产时在锡槽的温度条件下为固体,往往以浮渣形式出现在低温区的液面上,通常浮渣都聚集在靠近出口端。如果氧化严重,浮渣会延伸很长,容易形成玻璃板下表面划伤。 氧化亚锡SnO,熔点为1040℃,沸点为1425℃,固体为蓝黑色粉末,能溶解于锡液中,SnO的分子一般为其聚合物(SnO)x形式。在中性气氛中SnO只有在1040℃以上才是稳定的,1040℃以下会发生分解反应。在锡槽的还原性气氛中SnO可以存在,它往往溶解于锡液中和以蒸汽形式存在于气氛中。 硫化亚锡SnS,密度5.27g/cm3,固体为蓝色晶体,熔点为865℃,沸点为1280℃,具有较大的蒸汽压,800℃时为81.3Pa,正常生产时,在高温区易挥发进入气氛,低温区易凝聚滴落。 1.2锡槽中的硫、氧污染循环 氧的污染主要来源于气氛中的微量氧和水蒸汽以及从锡槽缝隙漏入和扩散的氧。在锡槽工况下,它们使锡氧化成SnO和SnO2浮渣,SnO溶解于锡液和挥发进入气氛,并在顶盖、水包处冷凝、聚集而落到玻璃表面。另外,玻璃本身也是一个污染源,玻璃中的氧部分进入锡液,同样会使锡氧化,玻璃的上表面会有水蒸汽进入气氛,增加了气氛中的氧化气氛。 硫的污染在使用氮、氢保护气体时主要由玻璃带入,一是来源于玻璃组分及熔窑气氛,再者来源于锡槽出口处的二氧化硫处理玻璃下表面技术。在锡槽工况下,玻璃的上表面以H2S形式释放进入气氛,在玻璃下表面硫进入锡液被氧化成SnS,气氛中的H2S与锡反应生成SnS,这些SnS溶于锡液并部分挥发进入气氛中,SnS蒸汽同样使玻璃产生锡缺陷。这是硫的污染循环,如图2所示。其中主要化学反应为:(略) 与氧、硫污染相关的化学反应在锡槽的不同温度区域保持着动态平衡,平衡状态与保护气体的组成和锡槽工况密切相关。氧化组分高,则还原组分就低,氧化反应激烈;还原组分高,则氧化组分就低,可避免或降低锡的氧化。 2锡缺陷的判别与治理

(完整版)先进制造技术习题答案

第一章制造业与先进制造技术 1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念,比较广义制造与狭义制造的概念。 制造:把原材料加工成适用的产品。 制造系统:制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品(含半成品)的有机整体,称为制造系统。制造系统还有以下三方面的定义:制造系统的结构定义;制造系统的功能定义;制造系统的过程定义。 制造业:是将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等),通过制造过程,转化为可供人们使用与利用的工业品与生活消费品的行业。它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。 制造技术:是完成制造活动所需的一切手段的总和,制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。 狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。广义制造与狭义制造相比,制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。在范围方面,制造涉及的工业领域远非局限于机械制造,而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。在过程发面,广义制造不仅指集体的工艺过程,而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。 1-2 试简述制造技术的发展历程。 制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。纵观近两百年制造业的发展历程,影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。人类科学技术的每次革命,必然引起制造技术的不断发展,也推动了制造业的发展。另一方面,随着人类的不断进步,人类的需求不断变化,因而从另一方面推动了制造业的不断发展,促进了制造技术的不断进步。 两百年来,在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产;在科技高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展,与之相适应,制造业的资源配置沿着“手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化”的方向发展。制造技术则从机械化——机电—一体化与自动化——网络化与智能化发展。在组织管理方式上,从集中、固定的组织管理方式——分布、自治的管理——协同、创新的组织管理发展;在生产管理方式上,从面向库存——面向订单——面向市场与顾客发展;与资源环境的关系上,从利用资源、破坏环境——节约资源、关心环境——主动更新资源和美化环境发展。 1-3试简述机床发展历史及其各个阶段机床的技术特点。 1-4 论述制造业在国民经济中的地位与作用如何? 它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。在知识经济条件下,制造业是参与市场竞争的主体,它始终是国民经济的支柱产业。 1-5分析制造业在新世纪所面临的机遇与挑战及发展趋势。 人类进入21世纪后,社会与政治环境、市场需求、技术创新预示着制造业人类进入将发生巨大变化。美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会”对2020年制造业所面员会对临的形势,提出了六大挑战:快速响应市场能力的挑战——全部制造环节并行实现;打破传统经营面临的组织、地域及时间壁垒的挑战——技术资源的集成;信息时代的挑战——信息向知识的转变;日益增长的环保压力的挑战——

浮法玻璃本科论文

前言 浮法玻璃因熔融玻璃液漂浮在熔融的锡液表面成型为平板玻璃而得名。这种生产方法由于无需克服玻璃本身重力,可使玻璃原板板面宽度加大,拉引速度大大提高,产量和生产规模增大;由于玻璃成型是在熔融锡液表面进行,因此可以获得双面抛光的优质镜面,其表面平整度、平行度可以与机械磨光玻璃相媲美,而机械性能和化学稳定性又优于机械磨光玻璃;到目前为止,采用该方法可以生产出厚度在0.3~25mm之间多种品种、规格的优质浮法玻璃,以满足不同用途的需求;另外,浮法工艺还可以在线生产多种颜色玻璃和Low-E玻璃,大大丰富了平板玻璃的范畴,扩大了平板玻璃在各个领域的应用。 中国玻璃工作者自从在洛阳研制出中国浮法后,浮法玻璃在中国迅速得到了发展。经过我国玻璃工作者的不断努力,我国先后在熔窑日熔化量、玻璃生产技术装备、节能降耗、环境保护、多功能玻璃开发以及超薄、超厚品种研制与产业化等方面取得了重大突破。 据统计,至2009年末我国日熔化能力500 t以上熔窑占浮法玻璃总熔化能力的75.4% , 600 t以上占54.48% , 700 t以上占28.83%。600 t以上熔窑占浮法玻璃总熔化能力比重首次超过50% ,成为我国浮法玻璃主力窑型。浮法玻璃生产线规模结构的提高,提高了我国浮法玻璃生产的能源利用效率,降低了污染物和二氧化碳排放水平。从产能上看, 700 t以上36条的能力占28.83% , 600~620 t 的42条能力占25. 65% , 500~550 t的40条能力占20.92% , 400~480 t的38条能力占16.51% , 400 t以下26条能力占8.08%。 大吨位低单位产品能耗和小吨位高产品价值是今后平板玻璃熔窑的发展方向,没有地缘优势,产品无技术特点,小吨位、高能耗的普通浮法玻璃将在市场上没有立足之地。 在技术领域,采用中国浮法玻璃技术建设的生产线,技术装备与实物质量已达到国际先进水平。通过对原料配料称量,熔窑、锡槽、退火窑三大热工设备及自动控制系统成套软件的一系列科技攻关,进而对各关键技术进行系统集成和工程转化,形成了具有自主知识产权并全面达到国际先进水平的新一代中国浮法玻璃技术。 还有像我国自主开发的余热发电技术与装备、烟气脱硫技术与装备、石英尾砂提纯及综合利用技术,全氧燃烧技术与装备也逐渐应用到到浮法熔窑。 目前国际玻璃新技术均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域发展。在材料方面,主要指玻璃原片的生产向大片、薄片、厚片、白片四个方向发展。在研发新技术方面,通过对玻璃产品进行表面和内在改性处理,使其更具备强度、节能、隔热、耐火、安全、阳光控制、隔声、自洁、环保等优异功能。 本次设计遵循以下原则: (1)认真总结国外同级别浮法熔窑的经验和教训,结合国内生产线的实际情况、操作特点,围绕生产优质玻璃液这个重点来进行设计。 (2)着重节能降耗,采用国际先进的节能措施和节能产品,降低生产成本。 (3)全窑工艺尺寸确定既要注重以往的经验数据,同时要有理论创新,要在总结以往经验数据的基础上对新结构确立理论依据。 (4)本熔窑出现的超出国内设计手册的结构设计,必须确保结构安全,此类

电子封装的现状及发展趋势

现代电子信息技术飞速发展,电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展.电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产品.现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺.电子封装正在与电子设计和制造一起,共同推动着信息化社会的发展 一.电子封装材料现状 近年来,封装材料的发展一直呈现快速增长的态势.电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路,并具有良好的电绝缘性.封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用,对器件和电路的热性能和可靠性起着重要作用.理想的电子封装材料必须满足以下基本要求: 1)高热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能; 2)热膨胀系数(CTE)与Si或GaAs芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保护的作用; 4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括:陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等. 陶瓷

陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多层陶瓷基片,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC和B或)等. 环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种,常用于单层、双层或多层印刷板,是一种由环氧树脂和玻璃纤维(基础材料)组成的复合材料.此种材料的力学性能良好,但导热性较差,电性能和线膨胀系数匹配一般.由于其价格低廉,因而在表面安装(SMT)中得到了广泛应用. 金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能,如高热导率(200W八m·K),25oC)、低介电常数、高电阻率(1016n·em)和击穿场强(1000kV/mm).从20世纪60年代起,在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片,并将金刚石作为散热材料,应用于微波雪崩二极管、GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管)和激光器,提高了它们的输出功率.但是,受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂贵的价格和尺寸的限制,这种技术无法大规模推广. 金属基复合材料 为了解决单一金属作为电子封装基片材料的缺点,人们研究和开

先进制造技术的现状和发展趋势

浅谈先进制造技术现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距, 销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形

成的。它是一个相对的,动态的概念。在不同发展水平的国家和同一国家的不同发展阶段,有不同的技术内涵和构成。从目前各国掌握的制造技术来看可分为四个领域的研究,它们横跨多个学科,并组成了一个有机整体: 2.1 现代设计技术 1)计算机辅助设计技术包括:有限元法,优化设计,计算机辅助设计技术,模糊智能CAD等。 2)性能优良设计基础技术包括:可靠性设计;安全性设计;动态分析与设计;断裂设 7)过程设备工况监测与控制。 2.4 系统管理技术 1)先进制造生产模式; 2)集成管理技术;3)生产组织方法。 3先进制造技术的国内外现状 3.1国外先进制造技术现状 在制造业自动化发展方面, 发达国家机械制造技术已经达到相当水平, 实现了机械制

平板玻璃和浮法玻璃的区别

平板玻璃和浮法玻璃的区别 平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品,也称白片玻璃或净片玻璃。按生产方法不同(普通平板玻璃是用石英砂岩粉、硅砂、钾化石、纯碱、芒硝等原料,按一定比例配制,经熔窑高温熔融,通过垂直引上法或平拉法、压延法生产出来的透明五色的平板玻璃;浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料,按一定比例配制,经熔窑高温熔融,玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上,摊成厚度均匀平整、经火抛光的玻璃带,冷却硬化后脱离金属液,再经退火切割而成的透明五色平板玻璃。玻璃表面特别平整光滑、厚度非常均匀,光学畸变很小的特点。)可分为普通平板玻璃和浮法玻璃。平板玻璃是建筑玻璃中生产量最大、使用最多的一种,主要用于门窗,起采光(可见光透射比85%90%)、围护、保温、隔声等作用,也是进一步加工成其他技术玻璃的原片。 平板玻璃按其用途可分为窗玻璃和装饰玻璃。根据国家标准《普通平板玻璃》(GB4871—1995)和《浮法玻璃》(GB11614—89)的规定,玻璃按其厚度可分为以下几种规格: 引拉法生产的普通平板玻璃:2mm、3mm、4mm、5mm四类。 浮法玻璃:3mm、4mm、5mm、6mm、8mm10mm、12mm七类。 引拉法生产的玻璃其长宽比不得大于 2.5,其中2、3mm厚玻璃尺寸不得小于400mm×300mm,4、5、6mm厚玻璃不得小于600mm×400mm。浮法玻璃尺寸一般不小于1000mm ×1200mm,5、6mm最大可达3000mm×4000mm。 按照国家标准,平板玻璃根据其外观质量进行分等定级,普通平板玻璃分为优等品、一等品和二等品三个等级。浮法玻璃分为优等品、一级品和合格品三个等级。同时规定,玻璃的弯曲度不得超过0.3%。 普通平板玻璃以标准箱、实际箱和重量箱计量,厚度2mm的平板玻璃,每10m为1标准箱;对于其他厚度规格的平板玻璃,均需进行标准箱换算。实际箱是用于运输计件娄的单位。玻璃的厚度不同每实际箱的包装量也不一样。实际箱按同厚度累计平方数乘以厚度系数即可得出标准箱数。重量箱是指2mm厚度的平板玻璃每一标准箱的重量,其他厚芳的玻璃可按一定的系数进行换数。 平板玻的用途有两个方面:3~5mm的平板玻璃一般是直接用于门窗的采光,8~12mm的平板玻璃可用于隔断。另外的一个重要用途是作为钢化、夹层、镀膜、中空等玻璃的原片。

浮法玻璃成型工艺详解

第一部分浮法玻璃成型工艺 浮法玻璃成型工艺流程:经熔化、澄清并冷却至1100℃左右的玻璃液,经流道(包括安全闸板和流量调节闸板)和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上,在自身重力及表面张力的作用下,玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温,在拉边机的作用下,进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带,在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下,成型后的玻璃带降温到600℃左右,通过过渡辊台,出锡槽进入退火窑。 一、锡槽的工艺分区 1.抛光区 锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡,使玻璃表面光滑平整。此区必须要有足够高的温度,而且横向温度必须均匀,以使玻璃的粘度小而均匀,才能使玻璃得以充分摊平。 ●玻璃液在此区的粘度102.7---103.2Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000--1065℃。 ●玻璃液在此区的冷却速度不得大于60℃/min。 ●玻璃液在此区的停留时间不得小于72秒。 玻璃带的流动和边部液流 玻璃液经唇砖流落在锡液面上,分为两部分流动,大部分玻璃液向下游流去,形成玻璃带的主体部分,很少一部分玻璃液反向流动,与背衬砖接触,然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部,这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差,都将在冷端掰边作业中除去。 2.预冷区 ●玻璃液在此区的粘度103- 104Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000-900℃。 3.成型区 ●玻璃液在此区的粘度104.25- 105.75 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度900-780℃。 4.冷却区 冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。玻璃液在此区由于快速冷却,粘度急剧增大而不再收缩。 ●玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度780-590℃。 二、锡槽的成型机理 1.玻璃的粘度 粘度是液体的一种内摩擦系数.当某层液体以速度ü运动时,邻近液层也将一起运动,不过速度要小些,并且距离愈远,速度愈小.这种流动称为粘滞流动。粘滞流动是用粘度来衡量,从玻璃液到固态玻璃的转变,粘度是连续变化的,其间没有数值上的突变。 粘度是玻璃的重要性质之一,它贯穿着玻璃生产的各个阶段,从熔制、澄清、均化、成型、退火都与粘度密切相关。影响玻璃粘度的主要因素是玻璃的化学成分和温度,玻璃的粘度随温度的下降而增大。在成型过程中,玻璃粘度产生的粘滞力与重力、摩擦力与表面张力形成平衡力系。

先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势

先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势 关于先进封装工艺的话题从未间断,随着移动电子产品趋向轻巧、多功能、低功耗发展,高阶封装技术也开始朝着两大板块演进,一个是以晶圆级芯片封装WLCSP (Fan-In WLP、Fan-out WLP等)为首,功能指向在更小的封装面积下容纳更多的引脚数;另一板块是系统级芯片封装(SiP),功能指向封装整合多种功能芯片于一体,压缩模块体积,提升芯片系统整体功能性和灵活性。 图1:主要封装形式演进 Source:拓璞产业研究所整理,2016.9 WLCSP:晶圆级芯片封装(Wafer Level Chip Scale Package)也叫WLP。与传统封装工艺相反,WLP是先封装完后再切割,因此切完后芯片的尺寸几乎等于原来晶粒的大小,相比传统封装工艺,单颗芯片封装尺寸得到了有效控制。 如何在更小的尺寸芯片上容纳更多的引脚数目?WLP技术利用重分布层(RDL)可以直接将芯片与PCB做连接,这样就省去了传统封装DA(Die attach)段的工艺,不仅省去了DA工艺的成本,还降低了整颗封装颗粒的尺寸与厚度,同时也绕过DA工艺对良率造成的诸多影响。 起初,Fan-In WLP单位面积的引脚数相对于传统封装(如FC BGA)有所提升,但植球作业也仅限于芯片尺寸范围内,当芯片面积缩小的同时,芯片可容纳的引脚数反而减少,在这个问题的节点上,Fan-out WLP诞生,实现在芯片范围外充分利用RDL做连接,以此获取更多的引脚数。 图2:从传统封装至倒装封装及晶圆级封装结构变化示意图 Source:拓璞产业研究所整理,2016.9 SiP:将不同功能的裸芯片通过整合封装的方式,形成一个集多种功能于一体的芯片组,有效地突破了SoC(从设计端着手,将不同功能的解决方案集成与一颗裸芯片中)在整合

先进制造技术的发展现状

我国先进制造技术发展现状和发展趋势 简述 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地 机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业,而国民经济的迅速发展,很大程度上取决于机械制造技术水平的高低和发展速度。近年来随着我国社会经济水平的发展,人们对产品的要求多样化、个性化、快捷化,促使先进的制造技术在我国得到了快速发展,但与发达国家相比,我国的制造技术无论是在管理、设计,还是在制造工艺、自动化技术等方面均与国外发达国家存在阶段性差距。为缩短与先进国家的差距,提高我国产品的加工质量和效率,丰富加工品种种类,增强产品在市场的竞争力,必须要大力发展先进制造技术。 一、先进制造技术的特点 1.1 是面向21世纪的技术 由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。 1.2 是面向工业应用的技术 先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。 1.3 是驾驭生产过程的系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合。使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 1.4 是面向全球竞争的技术 20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技

浮法玻璃检验标准

国家质量技术监督局1999-05-14发布2000-01-01实施 GB 11614-1999 本标准是在原国家标准11614-1989《浮法玻璃》的基础上进行修订的。 GB11614-1989《浮法玻璃》国家标准分为优等品、一级品、合格品,本标准在修订时按照浮法玻璃的使用用途进行了分类,分为制镜级、汽车级和建筑级,并按不同的用途确定了不同的质量指标,以利于用户进行选择,更好地满足了用户的需要。 在技术要求上,本标准参考了JIS R3202:1996《浮法和磨光平板玻璃》和EN 572-2;1994《浮法玻璃》标准,尺寸和厚度允许偏差比原国家标准有所提高,外观质量指标严于日本和欧洲标准的规定。同时,增加了玻璃对角线差的要求,检验方法也做了增加和适当修改。本标准自实施之日起,代替GB 11614-1989。 本标准由国家建筑材料工业局提出。 1 范围 本标准规定了无色透明浮法玻璃的分类、要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于制镜、汽车和建筑等使用的浮法玻璃。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文,本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 1216-1985 外径千分尺(neq ISO 3611: 1978) GB/T 2680-1994 建筑玻璃可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定(neq ISO 9050:1990) GB/T 8170-1987 数值修约规则 JB/T 7979-1995 塞尺 3 分类 3.1 浮法玻璃按用途分为制镜级、汽车级和建筑级。 3.2 浮法玻璃按厚度分为以下种类: 2 mm、 3 mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。

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