焊接技术的发展趋势篇1
关键词：自动化焊接；发展现状；创新应用；发展趋势
引言
我国自动化焊接技术有十分重要的现实意义，不论对国家大型项目，还是对企业小型生产都有很大的帮助。自动化焊接技术的发展需着重研究其重点技术的发展，特别是智能化技术的发展。从我国自动化焊接技术的现状不难发现，自动化焊接技术是一项非常有发展潜力和市场的技术，它的发展方向必然与我国目前的经济形势和经济发展要求息息相关，也与我国以人为本的社会发展理念相关。
一、现代焊接技术的发展现状
近年来，经济带动了制造业的发展，焊接技术也随之有了极大的进步，焊接产品的效率也越来越高，而现在如何在保证产品质量的前提之下实现焊接生产自动化和智能化已经成为焊接行业的重要任务。现代高新技术比如说智能控制技术、图像处理与传感器技术等融入焊接技术，使得现代焊接技术有了更为切合时代潮流的发展。
1、焊接生产自动化和智能化发展
焊接行业的智能化发展主要是体现在焊接智能机器人的发展，焊接自动化水平在一定程度上可以理解为焊接智能机器人的发展水平。目前使用最为广泛的焊接机器人是示教再现型，即由人工引导机器人末端执行器（安装于机器人关节结构末端的夹持器、工具、焊枪、喷枪等），或由人工操作导引机械模拟装置，或用示教盒（与控制系统相连接的一种手持装置，用以对机器人进行编程或使之运动）来使机器人完成预期的动作，由于此类机器人的编程通过实时在线示教程序来实现，而机器人本身凭记忆操作，故能不断重复出现。这就形成了焊接智能机器人的自动化焊接过程。
2、焊接工艺高速高效化
为实现焊接行业的进一步发展，需要优化现今的焊接工艺，将传统的焊接工艺转化为高速、高效、高质量的焊接工艺。而国内外也在焊接工艺的优化上投入了较多的精力，现今已经在活性化焊接工艺、多元气体保护焊接工艺上取得了不错的成效。而在焊接速度的研究也有了长足的进步，现今已经可以达到1.8m/min，大大提升了焊接产品的效率。而随着国外在数字化焊接电源和高新信息处理技术上的关注，中国市场也逐渐引入相关先进产品和技术。数字化焊接电源解决了原先较为刻板的刚性化控制，能够实现对焊接过程的柔性化控制以及多功能集成，而对焊接的精度、焊接过程系统的稳定性、产品的一致性、产品升级流程等方面都有更高的要求，能够对现代焊接技术的发展有更好的帮助，使得焊接工艺实现高速和高效化。
3、焊接质量的优化保证
对于焊接产品来说，最为重要的就是焊接质量，若是焊接质量不尽如人意，对于产品日后的使用寿命是非常有限制的，而焊缝跟踪技术对于控制焊接质量是非常关键的。在焊缝跟踪技术方面，焊接行业投入的比较多，也已经有了较为成熟的技术。比如说较为先进的熔滴过渡控制现今由于引入了数字化焊接电源，并且在系统上使用了先进的电子元件，使得对熔淌控制上更为得心应手，在这方面的应用上也丝毫不输于国外先进水平，这在焊接行业是非常重要的部分，是保证焊接产品质量的重要技术。
二、自动控制技术在焊接工程中的创新性应用
在焊接工程领域内，自动控制技术有着非常重要的作用，它能够实现较高的控制性能和强大的动态分析能力。在焊接工程中应用自动控制技术，首先需要应用的是监测系统，该系统包含了所有的被控制对象和信号转换设备。这样既能够起到监测功能，也可以将传感器的数据转换成另外的数据表现形式，这种检测作用可以保证系统具备较高的抗干扰能力和工作性能稳定。一般来说被控制的对象原件有接触式、光电式、电弧、磁传感器等等，不同类型的传感器可以实现不同种类信号的监测和采集。再次是控制器系统，控制器的系统主要是将理想值与实际值进行误差大小的计算，从而给出控制量大小给控制系统。一般来说控制器使用P调节、PD调节和PID调节等方式实现信号的计算反馈。在非线性系统中就需要用到延时滞后、变结构、自适应等控制器，近年来不断复杂和先进的控制算法已经越来越丰富，现代化的控制理论也有了更佳的性能表现。
三、自动化焊接技术的发展趋势
自动化焊接技术的发展趋势必然是根据客户需求设计个性化的自动化焊接系统。其自动化技术不断向精密高效化、智能化、柔性化和网络化方向发展。下面就从这四个方面对自动化焊接技术的发展趋势进行详细的介绍。
1、自动化技术的精密高效化
自动化技术的精密高效化是技术发展到一定水平时的要求，自动化焊接技术不断运用于各个行业，其中不乏一些制造精密仪器或设备的行业，在这些产品的制造和生产的过程中，对产品有关系数的精度要求比较高，这就要求自动化焊接技术不断提高其精确度，生产设备也要不断精密化。高效化是每个生产企业都长期追求的，生产效率的提高就意味着企业经济效益的提高，所以自动化技术要想不断适应市场发展的需求，就必须努力实现精密高效化。
2、自动化技术的智能化
智能化是每个自动化技术发展到一定阶段的必然要求。在焊接自动化装备中，通常都会使用激光、图像处理或传感等智能控制技术，特别是计算机的使用，是自动化设备离不开的。所以，自动化技术的智能化不仅是未来的发展趋势，更是焊接控制系统真正实现自动化的核心技术要求。焊接过程的智能化不仅可以通过指令来完成焊接过程，还可以在对不同的焊接过程采取同一焊接程序，只需修改几项参数，大大降低了工作量，也扩大了焊接自动化系统的适用范围。
3、自动化技术的柔性化
自动化技术的柔性化就是要求焊接自动化的一项程序不再只是适用于一种产品的生产，而是可以生产同类别不同规格的产品，甚至可以生产多种类别的产品。在土地资源不断紧缺的情况下，土地的使用价格也越来越高，企业为了节省成本，都尽可能地压缩厂房空间，这对生产设备的要求就在不断提高。一家生产多种产品的企业，将逐渐放弃仅能生产一种产品的设备，更趋向于选购能生产更多种类产品的设备，这时，自动化技术的柔性化意义就显现出来。在自动化焊接设备上，利用其柔性化的优点，只需改变程序中的有关参数，就能实现不同产品的生产，既提高了生产效率，又节省了生产空间。
4、自动化技术的网络化
原先的自动化技术都是利用计算机直接对设备进行控制的，设备较多的企业也只是选用简单的局域网。然而，随着计算机技术水平的不断发展，各项通讯技术的不断完善，自动化焊接设备可以利用计算机网络进行一体化管理，从原先的“一人负责一台”转变为“一人负责一区”，降低了劳动力的投入，节省了生产成本。从便捷化角度讲，自动化技术的网络化使得监控变的简便，通过远程操作也提高了操作的安全程度，工人无需在繁杂的车间忙碌，只需在工作室对着电脑进行远程操作，改善了工人的工作环境。
结束语
焊接技术具有优异的功能和广阔的应用前景，探讨焊接技术在重工业中的应用具有重要的实际意义，但在许多方面有待于深入系统的研究，让这一技术真正发挥出最大的潜能，促使我国经济水平的迅速提高。
参考文献
[1]李华吉.自动化焊接技术及其发展[J].中国机械，2014，（12）.
焊接技术的发展趋势篇2
关键词：激光焊接设备；激光器；激光束；专利
1简介
激光焊接技术是以激光束为能源，使其冲击在焊件接头上以达到焊接目的的技术。自从20世纪60年代初激光器诞生后，它在焊接领域的应用潜力便引起人们的极大关注。随着高功率CO2和YAG激光器以及光纤传输技术的完善，激光焊接的应用范围越来越广，广泛应用于车身制造、船舶制造，甚至于大飞机的制造中[1]。
激光焊接设备主要包括激光器种类、激光束成形和控制、保护气氛和喷嘴结构三部。本文立足世界专利，以激光器种类、激光束成形和控制、保护气氛和喷嘴结构这三个方面的专利申请数据为分析样本，对激光焊接设备的发展动向、主要竞争对手、专利分布状况等情况进行了分析。
2激光焊接设备专利技术分析
为了对激光焊接设备的专利状况进行分析，我们选择使用Patentics索[2]。该系统的数据库包括了中国发明、实用新型全文，美国授权、申请专利全文，EPO申请全文，WO申请全文以及世界专利英文摘要，足以覆盖我们要检索的专利数据。
检索完成后，首先根据后续专利分析的需要，确定需要采集的字段，将数据导出和保存，Patentics得到的数据以EXCEL格式保存。在数据采集之后，需要对采集到的数据进行清理、标引。数据标引完成后，用EXCEL对标引完的数据进行统计分析，得到所需图表，从图表对激光焊接技术的专利状况进行分析。
2.1发展趋势分析
焊接设备技术分为保护气氛和喷嘴、激光器种类和激光束成形和控制三个部分。图1为焊接设备的技术构成，从图上可以看出，激光束成形和控制申请量为2495件，占47%，保护气氛和喷嘴申请量为2103件，占40%，激光器种类申请量为678件，占13%。可见，激光束成形和控制技术与保护气氛和喷嘴技术为焊接设备的研究重点。
图2为焊接设备各技术分支的专利类型占比图，由上图可见，焊接设备的各个技术分支中均以发明专利为主，发明专利均占总体的百分之九十左右，实用新型申请量总体较少。其中，激光束成形和控制的发明专利2298件，占92.1%；激光器种类的发明专利605件，占89.2%；保护气氛和喷嘴1961件，占93.2%。
图3为焊接设备的专利申请量发展趋势（因为发明专利一般在申请后18个月才公开，因此，2015、2016的专利申请量不是准确的数值，故在图3-4、6中2015、2016用虚线表示）。由图3可以看出，焊接设备的申请从1977年开始，至1989年处于缓慢发展期，1990年申请量为40件，从此，焊接设备的申请量逐年增加；2000年申请量已经达到251件，1990-2007处于稳步发展期；2008年以来，焊接设备的申请量更是急速上升，2013年达到了340件。
图4为焊接设备各技术分支的申请量发展趋势，激光束成形和控制与保护气氛和喷嘴两个技术分支的发展趋势与其所属二级分支的发展趋势基本一致，其中可以明显看出在2013年两者的申请量都达到了最高点，分别为98件和171件。激光器种类的申请量在三个技术分支中相对较少，2001年达到最高点41件，其后又缓慢减少。
2.2技术来源国分析
图5给出了焊接设备专利申请的技术来源国构成。从图中可以看出，日本是最主要的技术来源国，为2253件，占全球申请的43%；中国排在第二位，为913件，占全球申请的17%。排在第3、4位的分别是美国和德国，为668和485件，占全球申请的13%和9%。其他国家相对较少。
图6给出了焊接设备四个主要技术来源国的申请趋势。作为主要的技术来源国，日本、中国和美国上世纪90年代开始进入稳步发展期，2000年日本的申请量达到了最高点，有150件申请；而中国的申请量一直稳步上升，达到了最高点，截至2016年11月中国2015年的申请量达到157件；2013年美国的申请量达到了最高点，有58件申请；2008年德国的申请量达到了最高点，有36件申请。相对而言，2010年以前，日本的申请量领先，2011年开始中国的申请量开始超过日本，这和我国政府的创新发展政策有关。
3结束语
从上面的分析可知，激光束成形和控制的专利申请量几乎占焊接设备专利申请总量的一半，保护气氛和喷嘴的申请量占40%，可见这两个分支是焊接设备的研究热点，激光器种类的申请量较少，这是由于激光器种类有限且技术突破比较难。从全球来看，日本在焊接设备方面处于领头羊的位置，虽然近几年专利申请量低于中国，但是其地位还是不容小觑的。我国企业在焊接设备的研究应多借鉴日本的专利申请，在专利布局方面也应重点关注日本企业的专利，避免侵权。
参考文献
焊接技术的发展趋势篇3
关键词：智能控制技术；焊接机器人；应用进展
中图分类号：TP242文献标识码：A
焊接被誉为工业“裁缝”，在现代工业生产中占据着相当重要的地位，有关研究数据表明，全世界在使用的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域，时至今日其技术己相当成熟，其发展水平已成为衡量一个国家技术发展程度的重要标志之一。焊接机器人的应用，改善了劳动环境、减轻劳动强度、焊接性能可靠、稳定产品质量、提高升产效率，大大提升了产品焊接质量，它实现了焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化。
一、焊接机器人的发展历程
世界上第一台工业机器人是由美国人于1959年设计制造的，虽然发展较为缓慢，但是却显示出了极强的生命力。它经历了示教再现型机器人、可感知机器人和智能型机器人三个阶段。焊接机器人则经历了即示教再现阶段、离线编程阶段和自主编程阶段三个阶段。目前，国内外正在使用的焊接机器人仍然还是属于第一代或准二代的。随着各项技术的逐渐成熟，焊接机器人自动化、柔性化与智能化已成为发展的必然趋势。
二、国外焊接机器人的发展现状
随着计算机技术的不断提高和制造技术的不断发展，国外焊接机器人技术得到了飞速的发展，其准确度和可靠性不断提高，与此同时，造价却不断下降。西方发达国家也将发展焊接机器人作为研究的重点。日本仅用了10年左右的时间，便形成了自己的机器人产业，韩国的机器人发展也极其迅速，截止到2005年全世界的在役工业机器人约为914000套，日本占了其中的60%左右，大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域。尽管美国和德国等老牌工业强国在数量上不如日本，但其技术底蕴身后，制作的焊接机器人水平较高，因此在国际市场上还是占有一定的优势。
三、我国焊接机器人的发展现状
我国开发工业机器人较晚，在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究，使得我国整体落后于欧美和日本等国家，但是经过几十年的努力，仍然取得了可喜的成绩，目前已基本掌握了其关键技术，目前已经在我国建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。2005年我国新增机器人数量超过了5000台，平均每年的增长率都超过40%，主要应用在汽车、摩托车及工程机械三个主要行业，国内拥有焊接机器人最多的是上海市，占全国的19%，长春市居第二，占全国的17%。目前在我国应用的焊接机器人主要分日系、欧系和国产三类。由于进口焊接机器人价格大幅度降低，国产焊接机器人不管是从控制水平还是可靠性方面均与进口焊接机器人有一定的差距。
近年来，虽然我国焊接机器人的发展势头很快，但是整体水平和增长速度远远落后于我国经济发展的速度，与国外还有一定的差距，同时我国的劳动力成本低廉也限制了焊接机器人应用程度的提高。因此一方面必须通过引进、消化和吸收一些现有的先进技术，尽快缩短与国外的差距。另一方面应该大力发展自有民族品牌的焊接机器人，提高我国制造业在国际上的地位。
四、焊接机器人主要技术
1焊缝跟踪技术
焊缝跟踪技术就是在焊接过程中，根据环境因素的影响，调整焊接路径和焊接参数，保证焊接质量的可靠性。焊缝跟踪技术的研究以传感器技术与控制理论方法为主，随着近代模糊数学和神经网络的出现，并应用在焊缝跟踪技术中后，焊缝跟踪技术已经进入到了一个全新的时代――智能跟踪的时代。国内外很多研究机构都对对焊缝跟踪技术进行了系统的研究，并研究和设计出了很多种较为成熟的焊缝跟踪系统。
2离线编程与路径规划技术
离线编程与路径规划技术能够利用规划算法，设置机器人程序，根据焊接参数、焊接路径和轨迹完成焊接任务，其特点是智能化程度高、编程质量和效率高等，但是其缺点是还不能实现全自动编程。
3多机器人协调控制技术
有些工作单台焊接机器人完成较为困难，不能充分发挥其作用，这个时候就需要采用多机器人协调控制技术，该技术必须由若干个机器人的合作与协调来成。多机器人协调控制技术涉及面很广，包括多智能体的群体体系结构、群体行为控制等等，所有机器人在统一的控制下做相应的协调运动。随着工业生产系统向大型、复杂、动态和开放的方向发展，工业多机器人协调控制技术将成为研究的热点。
4遥控焊接技术
遥控焊接技术是指焊接机器人在一些危险、恶劣及特殊的环境中，而人在离开现场的安全环境中对焊接机器人的操作进行远程监视和控制，从而完成完整的焊接工作，它融合了多学科的知识。在如核辐射区域设备维修、深水、有毒、空间站等环境中应用较为广泛。遥控焊接技术可以说是目前最高意义上的焊接自动化、智能化。国内外对遥控技术的研究成果较多，国内哈尔滨工业大学也正在进行这方面的研究。
5焊缝识别与导引技术
目前对焊缝识别和引导主要是通过基于视觉的方法对焊接区图像进行采集，将采集到的信号传送到图像处理器进行处理，通过运算得出具体数值，精确引导焊接机器人对焊缝进行焊接。
6焊接工艺技术
目前，焊接机器人普遍采用气体保护焊方法，其他还有钨极氩气保护焊，等离子弧焊、切割及机器人激光焊等等。但是应用范围最广的还是高速、高效气体保护焊接工艺。
结语
焊接机器人在生产生活中，发挥了极其重要的作用。目前国内外都在对焊接机器人加大研究力度，其应用迎来了难得的发展机遇。从发展趋势来看，在不断向智能化和多样化方向发展，也会涉及到太空、核事故、医用、仿生等领域。
参考文献
[1]吴林，张广军，高洪明.焊接机器人技术[J].中国表面工程，2006（05）：29-35.
焊接技术的发展趋势篇4
微电子封装可以分为以下几个层次:零级封装、一级封装、二级封装和三级封装。零级封装指芯片级的连接;一级封装指单芯片或多芯片组件或元件的封装;二级封装指印制电路板级的封装;三级封装指整机的组装。一般将0级芯片级和1级元器件级封装形式称为“封装技术”，而将2级印制板级和3级整机级封装形式称为“组装技术’。
1微电子封装关键技术
从技术发展的角度来看，微电子封装涉及的关键技术主要有：芯片互连工艺，BGA和CSP封装技术及MCM技术。
1.1芯片互连工艺
芯片互连工艺主要包括引线键合(WireBonding,WB)、载带自动焊接(TapeAutomatedBonding,TAB)和倒装芯片(FlipChip)工艺以及埋置芯片互连技术。
1.1.1WB工艺
WB技术是目前最为成熟的互连技术，采用WB技术的芯片结构如图2所示。WB技术分为热压焊、超声焊和热压超声焊(金丝球焊)，焊区金属一般采用的是1微米至数百微米直径的Au丝、AL丝和Si—AL丝。焊点强度高可满足70微米以上尺寸和艰巨的焊接需要。这种焊接方式的优点是灵活、方便，主要缺点是引线过长、压焊过重，易引起短路或失效。
1.1.2TAB技术
TAB是一种将芯片组装在金属化柔性高分子聚合物载带上的集成电路封装技术，将芯片焊区与电子封装体外壳的I/O或基板上的布线焊区用有引线图形的金属箔丝连接，是芯片引脚框架的一种互连工艺，如图3所示。
TAB有单层带、双层带、三层带和双金属带几种，综合性能比WB优越，广泛应用于薄型LSI芯片的封装。
1.1.3倒装芯片(FC)技术
FC技术是芯片面朝下、将芯片焊区和基板焊区直接互连的技术，如图4所示。因为互连焊接的引脚长度即是凸点的高度，所以互连线最短，更适合高频、高速电子产品的封装。FC的安装面积比其它方法面积小，组装密度高，可实现高I数的LSI、VL-SI芯片的封装。另外，FC技术芯片的凸点可一次制作完成，省工省时。所以，FC技术的综合性能比WB、TAB技术都高，是今后发展的主流。
1.1.4埋置芯片互连技术(后布线技术)
埋置芯片互连技术是先将IC芯片埋置到基板或PI介质层中后，再统一进行布线，将IC芯片的焊区与布线金属自然相连。这种互连技术可以消除传统1C芯片与基板金属焊区的各类焊接点，从而提高电子产品的可靠性，此外，这种互连方式还可以进一步提高电子组装的密度，是实现3D封装的一种有效途径。
1.2典型封装技术1.2.1BGA封装
BGA封装即球栅阵列封装，是在封装体基板的底部制作阵列焊球并作为电路的I/O端与印刷线路板(PCB)互接的技术，属于多针的LSI用封装，封装体的密度比QFP封装密度要大。例如，BGA焊点的节距一般为1.27mm和0.8mm，可以利用现有的SMT工艺设备，而QFP的引脚节距如果小到0.3mm，引脚间距只有0.15mm，实现焊接就显得比较困难，需要精密的贴装设备及完全不同的焊接工艺。
目前，市场上出现的BGA封装，按基板的种类，主要分为PBGA(塑封BGA)、CBGA(陶瓷BGA)CCGA(陶瓷焊柱阵列)、TBGA(载带BGA)、MBGA(金属BGA)、FCBGA(倒装芯片BGA)、EBGA(带散热器BGA)等，图5所示为PBGA的封装结构。
1.2.2CSP封装
CSP即芯片尺寸封装，JEDEC(美国EIA协会联合电子器件工程委员会)的JSTK—012标准规定:LSI芯片封装面积小于或等于LSI芯片面积的120%的产品为CSP，CSP是目前体积最小的LSI芯片封装之一。引脚数相同的封装，CSP的面积不到0.5mm节距QFP的十分之一，只有BGA的三分之一到十分之一。
随着日益发展的IC芯片的高集成化及性能高级化，由于采用CSP容易测定及老化，易于一次回流焊接等安装以及操作简便，可以认为在今后长期间内，CSP会代替常规的封装。
1.3MCM技术
MCM是指多个半导体裸芯片表面安装在同一块布线基板上。按基板材料不同，分为MCM—L、MCM—C、MCM—D三大类。
MCM—L是指用通常玻璃、环氧树脂制作多层印刷电路基板的模式。布线密度高而价格较低;MCM—C通过厚膜技术形成多层布线陶瓷，并以此作为基板，与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC相类似，二者没有明显的差别，布线密度比MCM—L高;MCM—D通过薄膜技术形成多层布线陶瓷(Al2O3或AlN)，或者直接采用Si、Al作为基板，布线密度最高，价格也高。
2未来微电子封装技术的发展趋势
从微电子封装今后的发展来看，今后封装技术的发展趋势为:将从有封装向少封装、无封装方向发展;单芯片向多芯片发展;平面型封装向立体封装发展;独立芯片封装向系统集成封装发展。
2.1FC技术正慢慢成为微电子封装的主流。
FC是封装中的最小封装，是近似于无封装的芯片。FCB技术可以将每个焊点之间的节距控制在1mm以下，线性尺寸减少20%—30%，使整体尺寸可以减少30%—50%。FC的引脚即凸点的高度比WB短得多，因此FC的电感非常低，非常适合在高频电子产品中应用。此外，FCB后可以在芯片背面直接加装散热片，可以大幅度提高芯片的散热性能。2.2二維组装向三維(3D)立体封装发展。
芯片级三维立体组装习惯上称为3D封装(Three—dimensionalpackaging)或立体微电子封装技术，是在传统器件封装技术基础上发展起来的新工艺技术。通常的三维封装是把两个或多个芯片(或芯片封装)在单个封装中进行堆叠，是一种强调在芯片正方向上的多芯片堆叠，实际上它也是一种堆叠封装。立体组装技术是提高组装密度最好的方法，组装密度可达到200%~300%。
3D封装主要有三种基本类型：叠层芯片封装、埋置型3D封装、有源基板型3D封装。从组装角度看，分系统(功能块)间最直接方便的立体组装技术是垂直互连技术，垂直互连的方式很多，主要有底面垂直互连和周边垂直互连两类，互连方式有凸点(球)、微簧片、填孔法以及毛纽扣(FuzzButton)等。
2.3无源元件将走向集成化在各种电子产品中无源元件和有源器件的典型比值为10:1，而在新一代的数字产品中比例更可达50:1，甚至更大。
无源元件与有源器件(集成电路等半导体产品)是微组装产品结构中的核心部分。为了提高封装效率，消除单个封装工艺、电路基板上不再组装分立元器件，可以采用将无源元件的小型化和集成化的方法。在这个发展趋势下0201微小尺寸的无源元件正在替代过去占主要地位的0603和0402。与此同时，组装0201无源元件的技术也将成为微组装中的重要环节。另外，将无源元件在Si基板上集成化或在基板内或基板上的多层布线介质层内埋置无源元件都是未来的发展趋势。
2.4由分立系统向系统级封装发展
SiP是近年来发展迅速且非常有市场潜力的组装技术，它是实现电子产品小型化和多功能化的重要手段。20世纪90年代后期，美国佐治亚理工学院PRC研宄开发的单级集成模块就是SiP的典型代表。它是将各类IC芯片和器件、无源元件、布线和介质层都组装在一个封装系统内，即将原来的三个封装层次(一级芯片封装二级插板插卡封装
—三级基板封装)浓缩在一个封装层次内，极大地提高了封装密度和封装效率，它具有设计灵活、大大缩短互连线、运用灵活、封装体积减小、组装效率提高等性能特点，国际半导体技术路线图(ITRS)提出的系统封装(IP)原型图是一种多层次的系统集成，见图6所示。SiP技术与MCM相比显得更成熟，SiP主要用于手机中闪存和应用处理器的封装，还可用于数码相机、PDA(个人数字助理)等其它便携式电子产品，将来还会用于数字电视及GPS(全球定位系统)等嵌入式领域。
2.5圆片级封装(WLP)技木将高速发展
CSP技术需要先将IC芯片进行分割后移至各种载体上对芯片进行WB等工艺，最后要模塑或芯片下填充。而WLP技术(又称为圆片级CSP)只是增加了重布线和凸点制作，并使用两层BCB或PI作为介质层和保护层，如图7所示，所使用的工艺也与传统的IC工艺兼容，所以WLP在成本、质量上都优于其它CSP工艺，特别是在中、低I/O数的CSP制作中，WLP的优势更为明显，是今后几年内CSP的主流工艺。
2.6MEMS技术的蓬勃发展
MEMS封装是微电子与精密加工技术的融合，MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS封装不仅可以降低机电系统的成本，还可以完成大尺寸机电系统无法完成的任务。
MEMS技术的发展特点为：
(1)MEMS加工工艺多种多样，目前主要有三种：以日本为代表的微机械加工方法;以德国为代表的LIGA(光刻、电铸及塑铸)技术和以美国为代表的化学刻蚀技术。
(2)MEMS器件的制作正走向单片集成化，动(机械)静(控制ic)结合，可集成在同一个Si片上。
(3)MEMS器件的芯片与封装的统一。
MEMS器件与传统的各类传感器相比，具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等特点，在航空、航天、生物医学等领域都有十分广阔的应用前景。
焊接技术的发展趋势篇5
关键词：钢材焊接性、焊接材料、两者需关注的问题。
中图分类号：TG4文献标识码：A
一、中国钢铁工业的发展以及钢铁本身的发展
1、铸和连铸连轧技术的使用。现在各个钢厂已使用连铸或连铸连轧，而且混合电磁搅拌，不会再出现钢板的偏析与夹层缺陷。
2、炼钢技术的进步。铁液、复合吹炼、炉外精炼技术的应用，使钢液中的混合物质存在指数降低。
3、高强钢的发展。现在用于船坞、大桥、钢铁房屋、容器、不同环境温度的钢等都在向“纯净、少碳、微合金化和控轧控冷”的方面发展。无论是是我国还是是世界钢铁都在向高强钢的趋势发展。
3、过去的合金钢是以改变其中碳和元素含量再加上温度加热以制造出各种用途的钢，可以适应各种条件下的焊接。但是随着上述元素所占比例的升高，钢的强度升高，焊接性不足以适应。不同品种所遇到的焊接性状况不同。而合金结构钢内部碳及合金元素所占比例升高，更会引起接头的软化、裂缝增大。各种焊接性问题会对焊接结构安全运行产生影响。
4、最新型微合金控轧控冷钢其中的碳含量非常低、很少添加有合金元素。采用新型技术来改变钢的强度，大大加强了钢铁的韧性。
5、新的钢的面世也改变了焊接的发展。但也随之而来了新的焊接问题，实我们焊接方法、做工、原料等方面开发新技术，克服新困难。一直推动焊接技术不断的向更好的方面去发展。
二、钢材焊接性因钢铁改变导致的技术变化
1、焊接裂纹。上述我们已经介绍了微合金控轧控冷钢所含有的杂质含量非常的低，所有冷裂纹出现的几率就会变小。但是因为在钢管焊接和拼装中有着很大的附加应力，尤其是在使用非常高的温度加入埋弧焊制管，因为焊缝晶粒变大，所以导致局部偏析，也容易出现结晶裂纹。
2、热影响区的脆化。这是操作过程容易遇到的问题，一般使用的温度越高，脆化程度也会变高。脆化会遇到的问题有很多。其中粗晶区、临界粗晶热影响区、亚临界粗晶热影响区的脆化是最容易出现问题的区域、也是我们应该重点对待的区域。
三、如何减少热对脆化的影响
1、在所含有的成分中降低碳所占的比例，严格控制杂质所占的比例。
2、减少热在影响区所含有的晶粒变大。可以向钢铁中添加一些氮氧物质，内部转换，使得我们可以控制晶粒的成长，稳定含量。
3、改变热区的物质。我们可以对钢中加入变质剂，提高并细化。举例对钢中加入TiO2微粒。可以改变使其不会形成晶界铁素体＋侧板条铁素体这样的部分。并且奥氏体晶内形成细小的针状铁素体可以非常明显的提高韧性。就算实用大量热输入量焊接也不会出现脆化。
4、实用合适的焊接参数。有一些钢对于热非常敏锐，在焊接的同时改变焊接参数，降低热量触碰的时间，使其晶粒不会长大；从而得到韧化且强壮的组织。
四、新型钢铁材料的焊接性
因为新的钢铁材料晶粒非常的细致，在焊接的同时需要面对的情况是焊缝的强韧、在热影响区晶粒长大等问题。
金属的强韧化。焊缝金属是通过合金化控制焊缝的组织从而实现强韧化。对400MPa级钢，只要改变焊缝组织就可以使得针状铁素体出现，便可以得到强韧性。对于800MPa级以上的钢，焊缝金属、母材的等配对非常的困难。但是现在，中国与韩国研究的与800MPa级以上的钢匹配的焊接材料，是无预热超低碳贝氏体焊接材料。
热影响区的晶粒长大趋势。因为超细晶粒钢的存在，焊接的时候会出现晶粒长大趋势。不但会出现HAZ的脆化，并且还会影响HAZ的软化。要改变这个情况，要使用激光焊、超窄间隙GMA焊、脉冲MAG焊等低热量的焊接方法。
五、钢铁工业的进步对于焊接材料产业的影响以及改变
我国工业化的快速进步和钢铁工业的迅猛发展，我国焊接材料产量速度不断上升，而且与钢材的消费量的增加形成的正比例上升。现在我国焊接材料产量可以占到全球焊接产量的40％，数量上是世界第一的焊材消费大国，但焊材技术并不是在强国之列。
焊材在发展中的问题有很多。随着焊接产量进一步的增加，焊接的结构也面临着进一步调整的情况。最近随着钢材的需求的日益增高，焊接材料消费需求不断的增加，伴随我国钢结构用钢量的上升，焊接材料的需求将会越来愈高。焊接技术向高效化、自动化和高质量化方向是我们发展的目标，因而使得焊材结构得以改变。这其中焊条比例将下降，焊丝比例将提高。
焊材质量的提高。中国不但是钢材产量和钢材消费大国，并且是世界上头号焊材产量与焊材消费大国。但低端焊材偏多，高端焊材还需需要从国外进口。所以，我国的焊材需要根据自身的情况来指定自身的方针，不但要对结构进行改变，还要改变产品的质量问题，去迎合需求，改变我们的产品在世界上的影响力和竞争力。例如：焊条、丝都应随着新型钢的出产进行配套研发、药芯焊丝应向宽电流、无杂质、低飞溅、快速焊发展、气保护实芯焊丝应向低飞溅、高状态、多样式发展。
微合金控轧钢焊接材料的开发。钢铁冶金技术的进步使低合金高强钢实现了高强度，这就要求与之匹配的焊接材料也必须有相应的强度。因为焊缝金属无法采用控轧控冷措施实现，也无法实现钢材轧制时的强度。所以现在用的焊接工艺与焊接材料不能用于低碳微合金化控轧钢，于是便要对焊接材料及工艺进行改变。根据资料显示，可以在微合金化细晶钢与新一代钢种的新型焊接材料中使用的是高洁度的针状铁素体与超低碳贝氏体的焊接材料。这样的焊接材料有非常好的韧性，所以，焊缝能够在很宽裕的热输入范畴内保证有着非常高的韧性。而且，因为上述技术使用了低碳，所以裂纹出现的可能性大大降低，可以说是不会因为焊接的问题而产生裂纹。
新型焊接材料发展的方向。因为我国工业化前进脚步的快速迈进以及新钢种材料源源不断的开发利用，所以对焊接材料提出了更高的要求，在提升现在我国焊材品质的同时，不断研究更多新型焊材的种类，以适应国家现代化建设的要求。
参考文献：
焊接技术的发展趋势篇6
关键词：工程机械；焊接机器人；技术研究
一、引言
对于任何一个制造业企业来说，如果要强化企业产品的市场竞争能力，实现生产效率的提升，确保在焊接阶段平稳性及焊接质量以及降低企业一线工人的劳动强度，改善生产作业环境已经变成制造业企业的发展需求。通过大量实践证明，结合工程机械结构的特点，采用弧焊机器人实施焊接产品的生产制造是解决上述问题的有效实现途径。
（一）工程机械焊接结构特征与技术。（1）结构特征。工程机械结构组成主要有：薄板件（板厚为2～4mm）、中板件（板厚为7～21mm）、厚板件（板厚在20mm以上）。一般情况下结构件通过板材拼焊组成，箱形结构是主要结构件，上部位焊接一些附件，主要有机座铸钢件，结构相对而言比较复杂，焊缝密集。
工程机械结构件有大量的斜角焊缝，常规下只检测焊缝的外观水平，但对于一些比较关键的受力结构件则也必须行磁粉探伤或是超声波探伤，各自检测其表面裂纹及焊缝内部缺陷。
（二）焊接技术。我国工程机械焊接结构件生产中，应用的主要板材有Q235、Q345、Q390，板厚一般选择大于6mm中板件。现阶段应用最为广泛的焊接技术为埋弧自动焊和CO2/MAG气体保护焊。前者，在技术领域拥有熔深大、速度快、无弧光烟尘的优势。气体保护焊技术与埋弧自动焊一样，也具备电流密度大、熔深大的优势，而在焊接速度方面要逊色前者，速度为手工电弧焊的二倍左右，后者能够达到六倍。但是即便如此，气体保护焊技术所需辅助时间更少，尤其是利用Ar混合气体，所产生的熔渣很少，也缩减了清理时间，整体来看工作效率仍可让人满意[1]。
二、弧焊机器人系统
（一）始端寻位。寻位装置中的线包，能够形成数十V电压，而寻位的推动力就是利用焊丝接触工件造成一瞬的短路。换言之，弧焊机器人系统察觉现实工件焊缝这个点的空间三维坐标，利用这类办法，弧焊机器人系统进而检测出许多点后，再按照这些点测算出偏差值，通过该偏差值修改成最开始的示教焊缝的位置数据，最终获得实践中的焊缝起始点位置，如图1所示。值得注意的是，焊缝起始点应当实施进行2次以上的寻位，且以此产生数据矩阵。焊接时机器人自动计算这个起始点矩阵相对TCP，从而让焊枪达到现实焊缝起始点。
（二）清枪装置。清枪的主要功能有：（1）附带传感性能，在程序实施阶段，剪去多余的焊丝，从而让电嘴焊丝伸至相对的长度，确保传感状态的精准性。（2）焊接程序在执行前期，可对焊枪实施清理，具体流程，利用气动旋刀之前残留在喷嘴中的飞溅进行清除，之后再喷入防飞溅的硅油。
（三）传感技术。近些年来，随着现代化进程的不断发展，传感器技术已经不再只是单纯的以信号变换元件存在，如今很多传感器的内部都拥有能够对信号实施特定处理的功能。尤其在制造业中，弧焊机器人智能传感技术更是显示出了十分突出的作用。由于电弧传感技术是通过焊接电弧直接获取焊缝部位的偏差信号，因此实效性更为出现，并且不用在焊枪上附带辅助装置，焊枪行为的灵活性好，特别是符合一些中小企业对于焊接低成本自动化的标准要求。
电弧传感的主要原理是通过焊炬和工件距离之间的改变从而产生的焊接参数，最终监测焊炬的高度及其它偏差。电弧传感技术主要包括在三种传感器上：并列双丝电弧传感器、摆动电弧传感器、旋转式扫描电弧传感器[2]。而旋转电弧传感器相较于前两种在对偏差进行监测的过程中具有更好的灵敏性，能够强化控制性能，如今已经普遍得到了国内外焊接专业与技术人员的认可。
（四）跟踪技术。在传统的模糊控制技术基础上，如今研制出了部分高性能模糊控制器。随着模糊数学与神经网络的产生，并且把这项研究应用到焊接这个非线性系统中，使焊缝跟踪技术迈向了进崭新的时代，即智能焊缝跟踪时代。因为焊接属于充满了时变、多因素以及非线形的复杂系统，无论是弧光、电压浮动、技术以及工件的变形状态都会对其产生一定干扰，致使传统的控制系统无法达到焊缝精确跟踪。而人工神经网络能顾让机器人完成一系列诸如学习、记忆、联想的功能，由于人工神经网络所通过的为并行处理方式，分布式的信息存储，具备信息存储量大、容错性强等优势，从自动化的角度来说很适合焊缝跟踪中的视觉模式识别和跟踪智能控制。
结语：综上所述，节能与可靠一直以来都是人们对未来工程机械发展的趋势展望，当前许多工程机械产品已经实现升级换新，内部结构件的焊接技术也有了显著的加强。通过对机器人自动焊技术应用于工程机械结构件的焊接进行分析后得知，该技术能够保证企业的产品质量与生产效率，为我国整体工业制造水平的提升做出了良好的技术铺垫。
参考文献：
【焊接技术的发展趋势(6篇) 】相关文章：
小学学校工作总结范文(整理5篇) 2024-06-19
季度工作总结范文(整理4篇) 2024-06-11
转正工作总结范文(整理10篇) 2024-05-21
数学教研组教学总结范文(整理10篇) 2024-05-20
幼儿园大班的工作总结范文(整理4篇 2024-05-15
班主任家访工作总结范文(整理4篇) 2024-05-15
慢病工作总结范文(整理7篇) 2024-04-28
焊接工艺的基本知识(6篇) 2024-07-04
焊接技术的发展趋势(6篇) 2024-07-04
课外阅读教学反思(6篇) 2024-07-04