林陽回到辦公室,看著桌上堆積如山的公文,不禁長長地嘆了一口氣。
這是他請假回來後的第一天。
眼前一片狼藉的桌面顯示出,這幾天工業部為了全力推廣他研發的頂底復吹轉爐技術,各地匯報而來的材料幾乎淹沒了他的辦公桌。
林陽隨手拿起一疊厚厚的文件翻閱起來。
那都是各地鋼鐵工廠關于轉爐建設進度的詳細報告,上面用數據和圖表列舉出各區域的項目進度、存在問題和提升效率的對策建議。
光是數量就高達幾十份之多。
林陽很快瀏覽完其中的幾份報告後,不禁會心一笑。
這說明在他請假期間,轉爐技術傳播和應用的進度非常迅速,各地的鋼鐵工人都在爭分奪秒地建設轉爐,力求盡早提升鋼鐵產量。
這正是林陽最為欣慰的。
這項改革命的新工藝一旦批量應用,勢必會成倍地提升國家的鋼鐵產量,直接帶動相關行業和國民經濟的飛速發展。到時,種花國將迎來前所未有的鋼鐵繁榮時代。
但與喜悅之情同時,林陽也深知,迅猛增長的鋼材產量同時也會衍生出另一個嚴峻的問題——加工設備跟不上。
現在鋼鐵原料的供給已不再是制約發展的瓶頸。
轉爐的應用必將在很短的時間內使鋼材產量翻上兩三倍。
但是,如果加工鋼材的機床設備和生產線的自動化水平還停留在當前的狀態,那對快速增長的鋼材加工需求就將力不從心。
一旦加工環節跟不上,過剩的鋼材也將成為新的瓶頸。
林陽沉吟片刻,很快得出了結論——現在最緊迫的任務,就是要大力推進工廠的自動化改造和升級。
要實現真正的柔性生產和智能化車間,就必須大規模地應用數控技術,讓機床設備擁有快速切換生產工藝的能力。
目前大部分機床依然是通過簡單的打孔編程來實現基礎的數控功能。
但這種編程方式有著明顯的弊端,對于不同產品型號,都需要重新編寫相應的打孔指令,不僅麻煩費時,而且容易出錯。
每次產品更替都需要重新編程調試,很難實現柔性變批生產。
如果能夠研發出更先進完善的數控系統,並在機床上配備小型的微處理機,就可以通過軟件形式輸入不同的加工指令,實現快速切換不同的生產模式,大大提高工廠的生產效率和適應性。
這將是實現真正的柔性自動流水線生產的關鍵所在。
但是,要實現這一目標,當前面臨的最大障礙就是缺乏微型計算機。
要制造出比第二代計算機還要小上數倍的微型計算機,就必須大規模地應用集成電路技術,也就是微芯片。
如今的計算機還都是由個別離散的晶體管和電子元件組成,體積非常龐大。
要進入微型計算機時代,就必須制造出集成電路芯片,將更多的晶體管和電子元件高度集成,安裝在一塊約為指甲蓋大小的微芯片上,一個芯片上就可以集成成千上萬個電子元件。
這才能突破體積的限制,做出個人計算機那樣體積的微型計算機。
所以,現在最迫切需要的,就是能夠批量制造集成電路芯片的關鍵設備——光刻機。
只要具備了光刻機,才能開始批量生產集成電路,使各類精密儀器和微型計算機的制造如雨後春筍般繁榮起來。
這個世界終將被芯片改變,而打開通往新世界大門的鑰匙,就在光刻機上。
林陽凝神思索著,如果能提前研制出光刻機,他就可以盡早著手開始新一代個人計算機和數控系統的研發工作。到時,種花國第一流水線自動化車間的建設也指日可待。
想到這里,林陽不禁雙眼放光。他知道自己接下來最重要的使命,就是集中精力研制光刻機,讓種花國早日迎來集成電路芯片時代的來臨!
林陽收斂心神,開始認真地思考光刻機的研制方向。
他知道,光刻機是一種用來在 片上描畫集成電路圖形的機器。最基本的工作原理,是使用紫外線光源通過保護層上的精密圖形,將光線照射到 片表面的光敏膠上,使部分區域固化而實現圖形轉移。
簡單來說,就是需要在 片上精確地描繪出微米級的電路圖形。所以光刻機的核心就是要解決精密對位和繪制的問題。
林陽搜索著自己記憶庫里的相關知識,很快就找到了具體的設計方案。
首先, 片的精密對位可以通過真空吸盤進行。將 片用真空吸盤吸住固定,再放在一個精密的xy方向移動平台上,通過微米級的步進電機來驅動移動,按照程序控制圖形的繪制。
其次,要實現繪圖,就需要準確的光源。這里他想到的方案是使用準直光學系統,也就是激光器加柱鏡的組合。激光能產生高度平行的光束,經過柱鏡校正後更加精準,這樣才能在 片上描畫出清晰的微細圖案。
最後,需要有自動化的控制系統來驅動和協調整個光刻過程,這里自然就要用上他期望已久的數控技術。通過設計一套基于微處理機的數控系統,輸入繪圖程序,就可以實現對光刻全過程的自動控制,無需人工介入。
這章沒有結束，請點擊下一頁！
想到這里,林陽不禁點點頭。理論上來說,只要解決了這三個核心問題,要研制出工作精密可靠的光刻機也不是難事。
當然,要做到實際應用還需要考慮更多細節,比如圖形縮放系統的設計,光刻時光源的準確控制,光阻層的選擇配比等等。但只要有了正確的思路,細節也好解決。
林陽沉吟片刻,繼續細化光刻機的設計思路。
首先是縮放系統的設計。光刻繪圖需要在 片上精確描繪出極小的電路圖形,但繪圖的原圖大小與實際比例還有很大差距。為了實現從原圖到芯片尺度的精確縮放,需要設計一個高倍率的光學縮放系統。
林陽思索著,這里可以采用多級透鏡組合的方案。先用幾組縮小型的球面透鏡實現初步縮小,然後再通過高倍率的物鏡進行二次精密縮小,這樣就可以使原始電路圖形精確地縮小數百甚至數千倍,投影在 片上進行曝光繪圖。
接下來要考慮的是光源的控制問題。光刻過程需要保證光線的高度平行和穩定,才能描畫出清晰的圖形。所以除了校準光路的柱鏡外,還需要對激光器輸出進行監控。林陽認為可以加入自動功率控制系統,實時檢測光強波動並反饋調節,保證輸出穩定在設定值。
然後是選擇光阻材料。光刻所用的光阻層直接影響到圖形邊緣的清晰度。林陽記得早期光刻使用的是簡單的膠片光掩模。為了獲得更好的效果,需要研發專門的光阻膠液。這方面可以組織化學專家進行針對性的研發。
此外,還要注意光刻時的溫濕度環境控制。圖形的精細度非常敏感,需要保持在標準狀態之下進行。這需要配備溫控系統和氣體過濾淨化裝置,控制車間環境。
把這些關鍵細節都考慮到位後,光刻機的研制就可謂是萬事俱備。林陽已經能夠清晰地描繪出整個設計方案了。
當然這些東西只是他之前獲得的設備和理論知識。
想要真正的制造，還需要一些準備。
可以的話，給小女子點點愛心送送免費的為愛發電，點點催更就能送，一天滿500為愛發電塊禮物就加更，因為是全職寫手，拜托了，麼麼噠∼
喜歡四合院開局先打斷何雨柱的手請大家收藏101novel.com四合院開局先打斷何雨柱的手101novel.com更新速度全網最快。