第129章 數控機床和光刻機
四合院：眼紅係統，全院人麻了 作者：一隻小牛奶 投票推薦 加入書簽 留言反饋
趙陽迴到辦公室,開始認真思考要研發的新設備。
他明白,現在是個千載難逢的機會,可以一舉改變這個時代的工業麵貌。
因此,他決定單刀直入,直接研製數控機床和光刻機這兩項當今最尖端的技術產品。
首先是數控機床。
他取出一疊白紙,提起鉛筆,開始繪製數控機床的設計藍圖。
這台機床將采用小型集成電路進行數字控製,實現高精度、高效率的自動化加工。
與此前國內試製的數控機床不同,趙陽設計的數控係統將采用自己掌握的最新微處理器技術,能夠存儲多種加工程序,按照不同工件的形狀和尺寸需求,選擇合適的加工方案。
操作員隻需輸入簡單的代碼,就可以完成複雜零件的加工。
為實現高精度加工,趙陽在設計方案中采用了高性能主軸,確保主軸轉速穩定、運行精準。
同時,他還優化設計了機床的送料係統和刀庫係統,采用線性導軌和高品質齒輪傳動,確保機床各軸的運動平穩、定位精準。
這就解決了早期數控機床定位不準、刀具易偏差的問題。
除此之外,趙陽還對機床的床身進行了重新設計,用高強度的爬蟲結構取代了原來的機床床身,大大提高了剛性,減少了切削時的抖動。
一個小時後,數控機床的設計方案已經初步成型。
趙陽將設計圖樣又仔細檢查了一遍,確保結構合理、精度可控。
最後,他在設計圖上簽上自己的大名,滿意地將圖紙整齊疊好。
完成數控機床設計後,趙陽開始著手光刻機的設計方案。
不同於普通光學設備,光刻機需要在矽片上直接描繪出微觀電路平麵圖,精度要求極高。
為此,趙陽決定采用自己已經掌握的芯片製造工藝和光刻技術,將其應用到光刻機的核心部件上。
他先在設計圖上描繪出光刻機的整體結構,由光源、照射係統、傳感係統、控製係統等部分組成。
其中,照射係統是最關鍵的部件。
趙陽決定使用自己設計的高精度5倍折射攝影式光學還原係統,可以將掩膜版圖的電路圖形精確投影縮小到矽片上,最大程度還原電路設計的細節。
為提高曝光效率,他還專門設計了高密度的掩膜版圖,這樣每一次曝光就可以在矽片上描繪更多的電路。
另一方麵,趙陽也精心設計了係統的機械部分。
他采用極度剛性的石英和超硬材料,確保光學係統的穩定性。
同時,他添加了點劃控製係統,使用線性馬達驅動,可以精確控製光刻機在x軸和y軸上的移動,保證了層層曝光的拚合精度。整個機械係統的控製精度達到了微米級。
為了配合光學係統達到理想效果,趙陽還設計了精密的傳感與控製係統。
他計劃采用自己製造的微處理芯片,既進行光強檢測,也可以根據反饋信號精確控製光源輸出。
與此同時,他還添加了專門濾光片,確保光線在照射過程中波長精準,從而實現對準精度的微調。
曆時一個小時,光刻機的技術方案也已經成型。
之所以選擇這兩個，主要是自己的小世界裏麵已經有了一台光刻機。
到時候可以直接申請先造光刻機，然後找個機會把自己小世界裏麵那台拿出來就可以。
這樣就可以成批量的生產芯片了。
那數控機床也正是因為可以有芯片，所以他才選擇這個項目。
這樣可以極大的跨過代差，達到超越是國際的先進水平。
弄好兩項核心設備的設計方案,趙陽立即來到趙部長的辦公室。在秘書通報後,趙部長熱情地迎上前來:“趙陽,進來進來,你這麽快就製定好設計方案了?”
趙陽恭敬地迴答:“報部長,我覺得這兩項技術對工業發展意義重大,所以加班加點完成了技術設計,並繪製好了詳細圖紙,現已準備好向您匯報。”
“好!有你這麽上進的年輕人我很欣慰。”趙部長笑著說,“來來來,坐下聊聊你的構想。”
兩人落座後,趙部長的目光立刻被趙陽手中的設計圖吸引。他好奇地翻開其中一張設計圖,頓時驚訝得合不攏嘴:“這麽快就完成設計圖了?才一個下午的時間?”
“是的部長。”趙陽解釋道,“我感覺時不待人,這兩項技術對工業發展意義非凡,所以加班加點完成了技術設計,以便盡快投入研發和試製。”
“好,年輕人果然行動快!”趙部長笑著點頭,然後拿起數控機床的設計圖仔細查看。看到要製造數控機床時,他不禁皺起了眉頭:“數控機床我們國內好像不是試過了嗎?我記得清水大學在58年就做過,但是並沒有投入生產和應用。這主意可行嗎?”
趙陽理解趙部長的疑慮。他解釋道:“您說得對部長,早期的數控機床確實存在很多問題,比如精度不高、剛性差、控製粗糙等,所以沒有被真正應用。但是我這次設計的數控機床將會有質的飛躍,其關鍵就在於數控係統和加工精度的大幅提升。”
說完,他將光刻機的設計圖遞給趙部長:“這台光刻機的研製是實現數控機床飛躍的基礎。它可以實現芯片的批量製造,這些芯片可以用來組成數控係統,提升機床的自動化水平。”
趙部長接過光刻機的設計圖,翻看片刻,臉上顯出迷茫和不解:“這是什麽機器?我怎麽從來沒有聽說過?裏麵提到的芯片又是什麽東西?”
趙陽知道光刻機在這個時代可以說非常先進,一般人確實很難理解。
於是他開始給趙部長詳盡地解釋光刻機的工作原理:“光刻機是一種精密的光學設備,它利用光線的衍射原理,可以在矽片上直接描繪出微細的電路圖形,就像攝……”
趙陽給趙部長詳細解釋了光刻機的工作原理後,又向他介紹了芯片的概念。
“芯片也稱為集成電路,它把晶體管、電阻、電容等電子元件集成在一塊密度極高的芯片上,就像一個完整的電子電路一樣。”趙陽一邊說,一邊在紙上簡單畫出了芯片的示意圖。
“芯片最重要的特征是體積小,一個芯片上可以集成上億個電子元件,但是它的大小通常隻有指甲蓋大小。同時,芯片中電子信號傳輸速度很快,這意味著它可以在極短時間內完成海量計算。”
聽到這裏,趙部長已經瞪大了眼睛,他驚訝地打斷趙陽:“什麽,一個小小的芯片可以集成這麽多電子元件?而且計算速度這麽快?”
“是的。”趙陽點點頭,“芯片的計算速度遠超大型電子管設備,這就是它的革命性進步。有了芯片作為核心部件,我們就可以研製真正的數控係統,使數控機床實現自動化。”
趙部長聽得目瞪口呆,他感覺自己的認知被狠狠顛覆了。
他明白,現在是個千載難逢的機會,可以一舉改變這個時代的工業麵貌。
因此,他決定單刀直入,直接研製數控機床和光刻機這兩項當今最尖端的技術產品。
首先是數控機床。
他取出一疊白紙,提起鉛筆,開始繪製數控機床的設計藍圖。
這台機床將采用小型集成電路進行數字控製,實現高精度、高效率的自動化加工。
與此前國內試製的數控機床不同,趙陽設計的數控係統將采用自己掌握的最新微處理器技術,能夠存儲多種加工程序,按照不同工件的形狀和尺寸需求,選擇合適的加工方案。
操作員隻需輸入簡單的代碼,就可以完成複雜零件的加工。
為實現高精度加工,趙陽在設計方案中采用了高性能主軸,確保主軸轉速穩定、運行精準。
同時,他還優化設計了機床的送料係統和刀庫係統,采用線性導軌和高品質齒輪傳動,確保機床各軸的運動平穩、定位精準。
這就解決了早期數控機床定位不準、刀具易偏差的問題。
除此之外,趙陽還對機床的床身進行了重新設計,用高強度的爬蟲結構取代了原來的機床床身,大大提高了剛性,減少了切削時的抖動。
一個小時後,數控機床的設計方案已經初步成型。
趙陽將設計圖樣又仔細檢查了一遍,確保結構合理、精度可控。
最後,他在設計圖上簽上自己的大名,滿意地將圖紙整齊疊好。
完成數控機床設計後,趙陽開始著手光刻機的設計方案。
不同於普通光學設備,光刻機需要在矽片上直接描繪出微觀電路平麵圖,精度要求極高。
為此,趙陽決定采用自己已經掌握的芯片製造工藝和光刻技術,將其應用到光刻機的核心部件上。
他先在設計圖上描繪出光刻機的整體結構,由光源、照射係統、傳感係統、控製係統等部分組成。
其中,照射係統是最關鍵的部件。
趙陽決定使用自己設計的高精度5倍折射攝影式光學還原係統,可以將掩膜版圖的電路圖形精確投影縮小到矽片上,最大程度還原電路設計的細節。
為提高曝光效率,他還專門設計了高密度的掩膜版圖,這樣每一次曝光就可以在矽片上描繪更多的電路。
另一方麵,趙陽也精心設計了係統的機械部分。
他采用極度剛性的石英和超硬材料,確保光學係統的穩定性。
同時,他添加了點劃控製係統,使用線性馬達驅動,可以精確控製光刻機在x軸和y軸上的移動,保證了層層曝光的拚合精度。整個機械係統的控製精度達到了微米級。
為了配合光學係統達到理想效果,趙陽還設計了精密的傳感與控製係統。
他計劃采用自己製造的微處理芯片,既進行光強檢測,也可以根據反饋信號精確控製光源輸出。
與此同時,他還添加了專門濾光片,確保光線在照射過程中波長精準,從而實現對準精度的微調。
曆時一個小時,光刻機的技術方案也已經成型。
之所以選擇這兩個，主要是自己的小世界裏麵已經有了一台光刻機。
到時候可以直接申請先造光刻機，然後找個機會把自己小世界裏麵那台拿出來就可以。
這樣就可以成批量的生產芯片了。
那數控機床也正是因為可以有芯片，所以他才選擇這個項目。
這樣可以極大的跨過代差，達到超越是國際的先進水平。
弄好兩項核心設備的設計方案,趙陽立即來到趙部長的辦公室。在秘書通報後,趙部長熱情地迎上前來:“趙陽,進來進來,你這麽快就製定好設計方案了?”
趙陽恭敬地迴答:“報部長,我覺得這兩項技術對工業發展意義重大,所以加班加點完成了技術設計,並繪製好了詳細圖紙,現已準備好向您匯報。”
“好!有你這麽上進的年輕人我很欣慰。”趙部長笑著說,“來來來,坐下聊聊你的構想。”
兩人落座後,趙部長的目光立刻被趙陽手中的設計圖吸引。他好奇地翻開其中一張設計圖,頓時驚訝得合不攏嘴:“這麽快就完成設計圖了?才一個下午的時間?”
“是的部長。”趙陽解釋道,“我感覺時不待人,這兩項技術對工業發展意義非凡,所以加班加點完成了技術設計,以便盡快投入研發和試製。”
“好,年輕人果然行動快!”趙部長笑著點頭,然後拿起數控機床的設計圖仔細查看。看到要製造數控機床時,他不禁皺起了眉頭:“數控機床我們國內好像不是試過了嗎?我記得清水大學在58年就做過,但是並沒有投入生產和應用。這主意可行嗎?”
趙陽理解趙部長的疑慮。他解釋道:“您說得對部長,早期的數控機床確實存在很多問題,比如精度不高、剛性差、控製粗糙等,所以沒有被真正應用。但是我這次設計的數控機床將會有質的飛躍,其關鍵就在於數控係統和加工精度的大幅提升。”
說完,他將光刻機的設計圖遞給趙部長:“這台光刻機的研製是實現數控機床飛躍的基礎。它可以實現芯片的批量製造,這些芯片可以用來組成數控係統,提升機床的自動化水平。”
趙部長接過光刻機的設計圖,翻看片刻,臉上顯出迷茫和不解:“這是什麽機器?我怎麽從來沒有聽說過?裏麵提到的芯片又是什麽東西?”
趙陽知道光刻機在這個時代可以說非常先進,一般人確實很難理解。
於是他開始給趙部長詳盡地解釋光刻機的工作原理:“光刻機是一種精密的光學設備,它利用光線的衍射原理,可以在矽片上直接描繪出微細的電路圖形,就像攝……”
趙陽給趙部長詳細解釋了光刻機的工作原理後,又向他介紹了芯片的概念。
“芯片也稱為集成電路,它把晶體管、電阻、電容等電子元件集成在一塊密度極高的芯片上,就像一個完整的電子電路一樣。”趙陽一邊說,一邊在紙上簡單畫出了芯片的示意圖。
“芯片最重要的特征是體積小,一個芯片上可以集成上億個電子元件,但是它的大小通常隻有指甲蓋大小。同時,芯片中電子信號傳輸速度很快,這意味著它可以在極短時間內完成海量計算。”
聽到這裏,趙部長已經瞪大了眼睛,他驚訝地打斷趙陽:“什麽,一個小小的芯片可以集成這麽多電子元件?而且計算速度這麽快?”
“是的。”趙陽點點頭,“芯片的計算速度遠超大型電子管設備,這就是它的革命性進步。有了芯片作為核心部件,我們就可以研製真正的數控係統,使數控機床實現自動化。”
趙部長聽得目瞪口呆,他感覺自己的認知被狠狠顛覆了。