集成电路工艺
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇集成电路工艺范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
集成电路工艺范文第1篇
作者简介：汤乃云（1976-），女，江苏盐城人，上海电力学院电子科学与技术系，副教授。（上海?200090）
基金项目：本文系上海自然科学基金（B10ZR1412400）、上海市科技创新行动计划地方院校能力建设项目（10110502200）资助的研究成果。
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）29-0046-01
微电子产业的快速发展急需大量的高质量集成电路人才。优秀的集成电路设计工程师需要具备一定工艺基础，集成电路工艺设计和操作人员更需要熟悉工艺原理及技术，以便获得性能优越、良率高的集成电路芯片。因此“集成电路工艺原理”是微电子专业、电子科学与技术专业和其他相关专业一门重要的专业课程，其主要内容是介绍VLSI制造的主要工艺方法与原理，培养学生掌握半导体关键工艺方法及其原理，熟悉集成电路芯片制作的工艺流程，并具有一定工艺设计及分析、解决工艺问题的能力。课程的实践性、技术性很强，需要大量的实践课程作为补充。但是超大规模集成电路的制造设备价格昂贵，环境条件要求苛刻，运转与维护费用很大，国内仅有几所大学拥有供科研、教学用的集成电路工艺线或工艺试验线，很多高校开设的实验课程仅为最基本的半导体平面工艺实验，仅可以实现氧化、扩散、光刻和淀积等单步工艺，而部分学校仅能开设工艺原理理论课程。所以，如何在理论教学的模式下，理论联系实践、提高教学质量，通过课程建设和教学改革，改善集成电路工艺原理课程的教学效果是必要的。如何利用多种可能的方法开展工艺实验的教学、加强对本专业学生科学实验能力和实际工作能力以及专业素质的培养、提高微电子工艺课程的教学质量，是教师所面临的紧迫问题。
一、循序渐进，有增有减，科学安排教学内容
1.选择优秀教材
集成电路的复杂性一直以指数增长的速度不断增加，同时国内的集成电路工艺技术与发达国家和地区差距较大，故首先考虑选用引进的优秀国外教材。本课程首选教材是国外电子与通信教材系列中美国James D.Plummer著的《硅超大规模集成电路工艺技术—理论、实践与模型》中文翻译本。这本教材的内容丰富、全面介绍了集成电路制造过程中的各工艺步骤；同时技术先进，该书包含了集成电路工艺中一些前沿技术，如用于亚0.125μm工艺的最新技术、浅槽隔离以及双大马士革等工艺。另外，该书与其他硅集成电路工艺技术的教科书相比，具有显著的两个优点：其一是在书中第一章就介绍了一个完整的工艺过程。在教学过程中，一开始就对整个芯片的全部制造过程进行全面的介绍，有且与学生正确建立有关后续章节中将要讨论的各个不同的特定工艺步骤之间的相互联系；其二是贯穿全书的从实际工艺中提取的“活性”成分及工艺设计模拟实例。这些模拟实例有助于清楚地显示如氧化层的生长过程、掺杂剂的浓度分布情况或薄膜淀积的厚度等工艺参数随着时间推进的发展变化，有助于学生真正认识和理解各种不同工艺步骤之间极其复杂的相互作用和影响。同时通过对这些模拟工具的学习和使用，有助于理论联系实际，提高实践教学效果。因而本教材是一本全面、先进和可读性强的专业书籍。
2.科学安排教学内容
如前所述，本课程的目的是使学生掌握半导体芯片制造的工艺和基本原理，并具有一定的工艺设计和分析能力。本课程仅32学时，而教材分11章，共602页，所以课堂授课内容需要精心选择。一方面，选择性地使用教材内容。对非关键工艺，如第1章的半导体器件，如PN二极管、双极型晶体管等知识已经在前续基础课程“半导体物理2”和“半导体器件3”中详细介绍，所以在课堂上不进行讲授。另一方面，合理安排教材内容的讲授次序。教材在讲授晶片清洗后即进入光刻内容，考虑工艺流程的顺序进行教学更有利于学生理解，没有按照教条的章节顺序，教学内容改变为按照清洗、氧化、扩散、离子注入、光刻、薄膜淀积、刻蚀、后端工艺、工艺集成等顺序进行。
另一方面，关注集成电路工艺的最新进展，及时将目前先进、主流的工艺技术融入课程教学中，如在课堂教学中介绍INTEL公司即将投产的采用了22nm工艺的代号为“Ivy Bridge”的处理器等。同时，积极邀请企业工程师或专家开展专题报告，将课程教学和行业工艺技术紧密结合，提高学生的积极性及主动性，提高教学效果。
3.引导自主学习
半导体产业正飞速发展，需要随时跟踪集成电路制造工艺的发展动态、技术前沿以及遇到的挑战，给学生布置若干集成电路工艺发展前沿与技术动态相关的专题，让学生自行查阅、整理资料，每一专题选派同学在课堂上给大家讲解。例如，在第一章讲解集成电路工艺发展历史时，要求同学前往国际半导体产业规划网站，阅读最新年份的国际半导体技术发展路线图，完成如最小特征指标、工作电压等相关技术指数的整理并作图说明发展趋势等。这样一方面激发了学生的求知欲，另一方面培养学生自我学习提高专业知识的能力。
二、丰富教学手段，进行多样化、形象化教学
集成电路工艺范文第2篇
关键词：集成电路 SUPREM-III 扩散工艺模拟
1.引言
随着超大规模集成电路技术的发展，集成电路技术领域的计算机辅助设计技术，已经成为优化半导体器件结构，提高各种集成电路性能，设计开发和研制半导器件的特性必不可少的技术手段。我在这个领域里做了一些技术工作，深深地体会到从事集成电路技术研究的技术人员必须尽快掌握这一技术，才能解决工艺中的技术问题，提高开发研制新品的能力，从而提高占领及开拓集成电路产品市场的技术实力。
SUPREM系统是用于通用集成电路及分力半导体器件工艺的计算机模拟系统。当今国际上广泛应用的是SUPREM-Ⅳ版，是开发较为完善的一种工艺模拟器。就集成电路工艺模拟的模拟功能来说，集成电路工艺模拟系统可对集成平面工艺进行全工序、全参数的顺序模拟，同时也可进行单项工艺参数的模拟，现代集成电路技术中，工艺模拟无论对于工艺的研究与开发还是对于集成电路产品的工艺设计都具有重要的意义。计算机上采用SUPREM-III完成离子注入工艺初始条件的编辑和离子注入工艺模拟，并对模拟结果曲线进行比较，并在VC6.0环境下编程模拟N＋源、漏区的典型SUPREM运行程序。本系统预先采用SUPREM-III进行扩散工艺模拟，将晶向、方块电阻、氧化时间、氧化厚度、氧化温度、扩散结深等多组数据一一对应地存储于Foxpro数据库表中，用ODBC技术实现Authorware和Foxpro数据库开放式连接。实验中通过相关查询，在Authorware内部再利用插值方式，对操作者给出的晶向、氧化温度、氧化时间、氧化厚度、扩散结深、方块电阻等进行计算后，并给出模拟结果。考虑到系统应用于教学而非工程计算，因此采用了数据库查询加差值数据拟合而非实时计算完成模拟，避免了较长时间的工程计算。系统提供了实际扩散炉设备操作面板，在计算机上完成扩散工艺控制程序的编辑以及扩散炉的操作，并得到相应操作的模拟结果。从而对扩散工艺操作过程有了更深刻的了解［1］。
2.扩散工艺模拟软件
我采用SUPREM软件来进行扩散工艺的模拟。大多数的杂质是通过离子注入来实现掺杂的，杂质的激活、注入，扩散工艺都可以进行模拟，同时可以和实际扩散工艺分布相比较。SUPREM软件包含大多数常用掺杂剂的注入参数。正常条件下，该程序可通过简单的双边高斯分布和高斯分布。还可以通过双Pearson Ⅳ型earson Ⅳ型分布来预测杂质分布情况。高版本的程序还可根据蒙特卡罗方法或者波耳兹曼传输方程来预测杂质分布情况。
3.SUPREM软件在扩散工艺中的应用
扩散工艺模拟的操作步骤同氧化工艺基本一致，只是两处略有不同：第一处，在进片过程中，在主界面操作台下选中扩散工艺按钮，双击设备，从而出现扩散工艺界面，界面的左侧为各种扩散方法，而右侧区域则是进入扩散设备的模拟系统。第二处，输入晶片位置号（1－12）如1号及硅片晶向如110后按键，然后点击进入工艺模拟窗口。把此处修改为输入晶片位置号（1－12），如2号及杂质类型（b或p）后按键，再进入工艺模拟窗口。
从上面的数据可以得到扩散工艺模拟结果，分析如下：在扩散温度和晶片类型相同的情况下，结深的数值随扩散工艺时间的增加而增加，扩散工艺的时间越长，结深的数值就越大。在扩散温度和扩散温度时间的情况下，p型晶片的结深的数值比b型晶片要大，在扩散时间和晶片类型相同的情况下，结深的数值会随扩散工艺温度的增加而增加，温度越高，结深的数值越大。结深与晶片号无关，方块电阻的阻值与晶片号无关，在扩散温度和扩散时间相同的情况下，p型晶片比b型晶片的方块电阻阻值要小得多，在扩散温度和类型相同的情况下，方块电阻的阻值会随扩散工艺时间的增加而减小，扩散时间越长，方块电阻的阻值就越小，在扩散时间和晶片类型相同的条件下，同时方块电阻阻值不为0，方块电阻的阻值会随扩散温度的增加而减小，扩散温度越高，方块电阻的阻值越小。
4.结语
从上面的扩散工艺模拟结果，可以得出SUPREM-III是一种可以用作集成电路工艺计算机辅助设计和模拟的有力的工具，它同器件模拟软件S2P ISCES的联用，可以对MOS场效应管和双极型晶体管特性的进行快速分析设计。在应用的过程中得到SUPREM-III中所用扩散等主要工艺的模型有多种模型可以选择，这样在工艺模拟中就可以灵活的应用。本实验结果表明本次扩散工艺模拟系统可以达到十分理想的模拟精度。是在集成电路工艺研究领域中技术人员的有利技术辅助手段之一。
集成电路工艺范文第3篇
关键词: 公路施工；路面垫层；施工技术
一、概述
作为公路路面结构重要构成部分的路面垫层，对公路的稳定与安全起着至关重要的作用。路面垫层根据施工材料的不同可以分为沙砾垫层与碎石垫层。碎石垫层有根据设计级配与否分为未级配与级配碎石垫层。通常级配碎石垫层的材料紧密排列，质量较好，适用于质量要求较高的公路建设工程，而未级配碎石垫层通常使用于质量要求较低的公路建设工程。一般来说，垫层的材料要与公路底基层一致，且具有较大的抗剪强度与弹性模量，能够有效减少因车辆碾压而出现的道路变形与坑槽情况，同时垫层又具有较好的透水性，能够很好的提升路面的水稳定性。
二、路面垫层的质量要求
若想使垫层达到使用质量要求，路面垫层必须要有一定弹性模量，满足道路的荷载分布；垫层还要有较强的抗剪强度，减少因车辆行驶作用下出现的车辙凹槽；同时垫层还应该有满足需要的透水性，能够将渗水快速排出；要选择塑性尽可能小的细土，提高垫层的水稳性。
若想满足上面的有要求，对材料的选择上就受到了诸多限制。应选择级配良好的施工材料，在进行压实施工后能够保证垫层具有足够的模量与强度，能够满足公路建设的质量要求，但是水稳性与透水性就难以保证了。在目前对垫层材料要求的规范中，规定垫层材料中小于0.0075cm的颗粒含量在7%－10%内，并允许存在一定冻胀性。尽管材料具有粘聚力，但极其小，根本无法抵抗粘粒自然膨胀的作用力。所以，这种材料结构无法提高路面的使用年限。
若想提高渗透性，选择的材料中小于0.0075cm的颗粒含量要尽可能少，且要以嵌挤骨架结构材料为主，这种材料有较大的空隙，不宜存水，冻胀性较小，对路面具有很好的保护作用。虽然这种结构符合当前对道路底基层的要求，但当前的规范规定的是能够点成无法满足要求。在实际的施工中，垫层基本上不能满足道路建设的使用要求，所以加强路面垫层的施工技术是非常有用必要的。
三、路面垫层的施工标准
根据众多公路施工中路面垫层的实际情况进行分析，提出了一些施工标准。以期能够是垫层质量满足公路建设的质量要求。
1.材料要求
(1)选择优质的砂砾与碎石，尽量避免使用粉尘较大的材料。
(2)选择的材料要干净清洁，选择的碎石材料破碎时间不宜过长，选择的碎石表面不能有大量石粉。
(3)选择的骨料要具有一定的强度，满足公路施工建设的质量标准。
(4)材料的塑性与小于0.0075cm的颗粒含量要小于一定的标准，符合公路建设的质量标准，满足国家道路建设的要求。
(5)级配要求不用太严，但必须满足工程稳定性的要求。
2.施工要求
(1)飞筛分的碎石与天然混合砂石可直接进行铺设碾压，级配准备的材料要使用搅拌机拌匀后才可进行摊铺碾压施工。
(2)尽量采用机器设备进行材料摊铺，该施工过程中要尽量避免离析情况的出现，如局部出现该情况则应尽快处理，情况较为严重时要进行换料施工。
(3)摊铺结束后，垫层要符合道路工程标准的初始密实度，保证之后的压实效果。如果使用的平土机为主、推土机为辅的摊铺施工，那在摊铺后要以推土机对路面进行排压整平，之后才可进行碾压施工。
(4)应在垫层适当含水量的条件下进行碾压施工，因为恰当的含水量有利于碾压施工，提升压实度。
(5)压实度要符合道路工程建设的标准，使用的碾压设备要符合工程的质量要求。
(6)后续施工开始之前，要封锁道路，严禁车辆通信。因为粘聚力较小的垫层在车辆行驶碾压下路面一定会遭到破坏，如果道路未进行封锁，且车辆经常通过，会给垫层带来严重影响。在后续施工时，也要避免车辆的通行，确保道路的施工质量。
(7)垫层表面的破损不会影响整体的强度，但是在后续施工开始前一定要进行修整与压实，保证垫层表面趋于稳定。
3.施工方法
(1)施工的工艺流程一次如下:整理路床路基―检测混合料质量施工―放样运料到场―摊铺―――含水量检测―摊铺料碾压―密实度检测。
(2)施工前要对路基路桥进行清理，在监理人员检测合格并验收后方可进行摊铺混合料。路面垫层的施工应采用人机结合的方式，配好的混合料有由自卸汽车运输到场，然后装载机进行铺平施工，最后人工进行精平处理。
(3)在摊铺施工前，要做好放样挂线，并清除路基路面上的浮土与杂物，并进行洒水湿润。
(4)摊铺混合料时要做到无利息现象的出现，若出现要进行相应的施工处理。在经过修正后的摊铺施工后，要采用一定规格的压路机进行压实施工，保证垫层压实度符合道路工程的标准。在每段压实完成后要进行及时的质检，并将质检结果交由监理人员审批验收。
(5)道路中不是所有区域都能使用压路机压实，在无法使用压路机的区域，要使用夯实机夯实垫层，直到该区域检测的质量符合工程要求为止。
(6)压路机在压实施工过程中或完工的路段，不可进行调头与急刹车，以保证垫层表面不被破坏。
四、路面垫层施工的注意事项
1.注意机械与人工的配合
垫层的施工不可能完全依赖机械化的操作施工，施工人员的灵活性的是机械所不就有的特点，可以弥补机械施工的盲区与不足，同时，机械施工的效果可能较为粗糙，达不到工程的质量与外观要求，所以需要人工进行精细处理。
2.注意清洁与水分
在垫层施工前，进行放桩挂线，并清理路基表面杂物，以防杂物影响施工质量；在混合料摊铺前要进行洒水，保持路面湿润；在压路机进行碾压施工时，要注意垫层含水量，并保持表面干燥，以防压实度不足或破坏垫层表面完整性。
3.加强监理的工作职责
垫层施工乃至整个公路施工过程，都应该在施工的每一个环节想监理人员送交材料，监理人员要对每一环节的施工质量进行审查，保证每一个环节的施工质量，确保整个工程的质量要求。
五、结语
垫层的特性以及对公路的重要性决定了它不同于公路其他方面的施工技术，为了优化与改进公路建设中垫层施工技术，应根据道路工程的具体情况，使用符合工程与质检标准的材料与合理的级配方案，通过对施工工序的严格管理，控制各环节的施工质量，保证各工序在国家与道路工程建设的施工标准之内，确保垫层的质量，更好的发挥垫层在公路工程中的重要作用，提高公路的整体质量与使用年限。
参考文献:
［1］江涛.路面垫层施工方法与质量控制［J］.中小企业管理与科技，2009，36(13):155－156．
集成电路工艺范文第4篇
【关键词】一级公路；城市主干路；设计要点；探究
一、前言
随着社会经济的发展需要，各地的道路网也在不断地建设发展。昔日的山林村庄，都变成今日的新城中心。在城市发展中，由于周边的地块未得到相应的开发，周边环境仍处于欠发达地区，居民出行量少，过境车辆多，同时可能受到政府部门对市政道路投资的限制，就会出现以公路为设计标准同时兼城市道路的功能的道路。
一级公路兼城市主干路的设计，主要是依据一级公路的设计标准，但又考虑到未来发展的需要，结合当地的土地利用规划及城市的发展需要，提高道路绿化面积，设置人行道及非机动车道方便周边居民出行，横断面结合公路与市政道路特点，路基排水糅合公路与市政道路排水综合考虑。
二、一级公路兼城市主干路功能的特点
一级公路兼城市主干路，要求道路既满足一级公路的设计标准，同时符合城市主干路的使用需要。设计规范应为公路设计规范，但在设计过程中，还应充分考虑城市道路设计规范的个别要求，综合进行设计。
1. 设计车速
这种特殊的一级公路，需要兼顾城市主干路的功能，其设计速度只有一种。因为根据公路路线规范，一级公路的设计速度为100km/h、80km/h、60km/h三种；而根据城市道路规范，城市主干路的设计速度为60km/h、50km/h、40km/h三种。因此一般情况下，一级公路兼城市道路功能，设计速度一般采用60 km/h。
2. 选线
这种特殊的公路，所在的位置一般位于城中心之外，可能在山村山林，又或者周围区域并没有相应开发。因此很可能面临是没有公路规划，或者公路规划不完善，需要进一步考虑选线的问题。
3. 横断面设计
一级公路横断面一般分为中央分隔带，行车道，路肩；但城市道路由于功能作用较多，一般分为中央分隔带，行车道，侧绿化带，人行道及非机动车道等。因此在一级公路兼城市主干路功能的设计中，一般以城市主干路的横断面划分进行设计，这样可以在后续城市建设中节省道路改造的成本，当然也可能人行道与非机动车道分期实施。
4. 平面设计
平面设计需要结合规划及选线情况综合考虑。同时需要注意的是，建议在道路弯道不设超高，因此曲线半径选择需大于不设超高的曲线半径1500m。
5. 纵断面设计
纵断面设计的标高，一般需要结合区域的竖向规划进行考虑。正确处理好规划路口与现状路口是设置。新建道路一般采用纵坡坡度大于0.3%。只有在改建道路条件限制时，无法满足最小纵坡坡度，则需要设置锯齿形边沟或其他排水设施。
6. 路基设计
项目的区域所以一般仍未开发，多为郊区，因此受土地使用限制较少。部分通过山区的路段，路基可采用一般放坡即可。遇到居民密集区域，或者部分特殊建筑（如庙宇）时，则无法正常放坡。此时建议使用挡墙设计或者选线时尽量绕开此类区域，避免对路基设计增加难度。
7. 交叉口设计
在公路路线设计规范中，对公路的平面交叉口设计范围采取了限制条件。以集散功能的一级公路为例，设置的最小间距为500m。但是一般此类项目中，可以结合城市公路路网规划，对应的道路进行交叉口设置即可。部分路口为规划路，可以仅预留管道，方便以后规划路建设时设立信号灯即可。同时如果在路网规划中没有的现状路口，也需要进行接顺。
8. 路基排水设计
本公路仍按照一级公路路基路面排水设计，通过路面结构下暗渠同向公路边坡，从而利用排水沟进行排水。但由于横断面形式采用城市主干路的形式，行车道外侧为人行道及非机动车道时，路面水无法直接排向边坡，人行道水向内排向行车道。因此需要设置雨水口收集雨水，再通过暗渠，最后排向道路边坡外的排水沟。
三、设计中需要注意的地方
1. 需要同时参考城市道路规范
项目是一级公路需兼城市主干路功能，因此明确以公路规范要求进行设计。如相应的公路等级，设计速度，通行能力等。
兼顾城市道路的功能则更多的体现在道路功能划分上，为兼顾远期的居民出行，降低城市道路改造成本，美化城市道路环境的角度考虑，增加人行道，非机动车道以及绿化带等断面形式。那么在横断面设计中，就既参考公路规范又要考虑道路规范了。
2. 在不同设计规范中找共通点
虽然在设计的开始阶段，先确定了规范是公路规范。但是由于这种道路的有城市道路的服务功能，仍然也考虑道路规范中的要求。如果两种规范中存在差异，则需要寻找出两者的共通点。
为了保证将来道路市政管道建设全线更加统一，如全线双侧布管，那么更好的方式是弯道处不设置超高。如果在弯道设置了超高，双侧布管变成了单侧布管，管径还需要增大，这样不利于施工。而且一般的项目实施位置为郊区，土地使用限制较少，可以选取更大的曲线半径。因此一般采用不设超高的曲线半径。
3.对排水的设计要求
公路与城市道路的最大区别，就在于公路只有路基、路面排水，而城市道路由于所处位置区域繁多，一般会有市政管网工程作为配套工程，道路排水将接入市政管网。
由于道路横断面设计需要兼顾一级公路以及城市主干路功能，因此在设计横断面时，采用了中央绿化带+行车道+侧绿化带+非机动车道+人行道的设计，两侧对称布置。这样设计，可以满足公路行车需要，也能满足居民出行的需要。但是道路外侧设置了人行道，抬高的人行道，将会妨碍路面雨水排向边坡外排水沟。同时为了满足以后路侧地块的建设，人行道的坡度也需要反坡指向行车道。而工程采用公路设计，又暂不实施市政管网。因此随之而来的将是既不能采用一般的公路排水方式，也不能采用一般的道路排水方式。排水系统仍统一为路堤排水沟以及路堑边沟。因此需要想办法将路面的雨水排向排水沟及边沟。综合考虑了以后市政管网建设的需要，以及现有排水的需要。考虑采取以下排水设计：
1、单侧行车道路面采取坡度为2%的路拱设计，方向向外，排向路缘带每隔30m一个的雨水口。
2、雨水口底设置横向PVC，埋置于人行道之下，坡度为2%，通向路堑边沟，或者通向路堤边坡处的急流槽，急流槽排向排水沟。
3、人行道及非机动车道设置单向排水路拱，坡度为2%，方向向内，这是为了方便以后接入市政管道，以及顾及城市道路外侧地块的排水需要。
4、中央分隔带及侧绿化带下方，埋设纵向软式透水管，横向用PVC管连通向边沟或边坡急流槽。可采用与雨水口横向管相同间距，横向共管可节省造价。
采用的PVC管材单价较为便宜，公路采用了城市道路横断面，在不设计市政管网工程的情况下仍能满足路面的排水要求。
四、结论
在建设项目周边地区未充分发展，道路长度较长的情况下，不建设市政管网工程，采取一级公路的设计标准兼城市主干路功能，既能满足现状交通需要，又能大大地降低造价。在同时考虑公路规范以及道路规范的情况下，如何更优地进行设计，兼顾公路与市政道路的设计标准，需要更多的设计人员进行探讨。关键在于找准公路与市政道路在设计中的共通点，充分考虑它们的差异处，通过计算验证，找出一条能够实现功能转换的设计道路。
参考文献：
[1]JTG D20-2006 公路路线设计规范.
[2]JTGD30-2004 公路路基设计规范.
[3]JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范.
集成电路工艺范文第5篇
关键词：高速公路工程，机电一体化，施工机械，模块化作业
中图分类号： TH-39 TH-39文献标识码： A 文章编号：
1 公路工程机电一体化
机电一体化从字面上理解就是电气和机械统一在一个系统上的新型的工业生产模式。随着计算机控制技术和电气控制技术的结合，机电一体化已经从传统即“机械自动化”模式中走出，进入了智能化、电子自动化的时代。这种机电一体化是建立在智能化控制系统基础上的工业生产流速的改进，将原有的人工化的加工过程交给了“无人”生产线，并利用计算机的强大计算能力，以网络信息传递和集成化的电子终端实现了动态化的控制，以此形成了一种新型的机电一体化的系统，即自动化的生产线。
高速公路的建设是一项复杂工程，而高速公路的最突出特点就是作业的强度大、环境影响大、人为因素对质量影响大等。而机电一体化的发展使得流程化的作业技术推广到了工程机械上，利用机电一体化的技术移植，将多种作业功能不同设备组合在一起，从而构建公路施工的移动的“流水线”，这也是机电一体化在工程施工方面的重要贡献。
2 高速公路中的机电一体化
高速公路工程中的机电一体化实现的主要方式就是利用工程机械制造和电子控制系统相融合的思路，打造可在施工中自行作业、自行检测的智能化施工机械。从某个方面看，高速公路的机电一体化更像是对工程机械的自动化改造，并将某个施工工艺结合在一起，使之利用一组工程机械完成某些施工工艺。因此，高速公路的机电一体化技术的应用就是将工程机械的控制由原来的人工操作改为自动化控制，如给料、高度调整、铺设质量检测等都由计算机控制的终端设备进行自动化智能控制，这也是机电一体化对公路施工的最大贡献。同时随着控制模块、微处理器技术的提高，尤其是一些工程机械的控制方式的电子化智能化转变，推动了机电一体化在工程作业机械中的结合，使之成为适应公路施工的自动化，智能化机械，以此实现了施工的机电一体化。下面就施工机械机电一体化的应用作简要介绍：
1)电子控制系统实现机械自检。机电一体化的一个突出优势就是可以实现机械设备的自我检测，这就给工程机械的运行带来动态化的监控模式，并以此实现对工程机械的合理操作，提前发现问题并予以解决。突出的功能就是在设备运行中对设备的发动机、传动系统、液压系统、电子系统等进行全面的动态化监控，这里要的是电子技术中数据传感的原理，这也是机电一体化在工程机械中应用的最佳实例。这个监控系统由监控和信息处理、报警系统组成，一旦工程机械在作业中发生机械性工作或者工作异常就会向控制人员发出警报，并指明故障位置，帮助检修人员进行核实和调整，避免更大的事故出现而影响施工作业。
2)机电一体化的应用提高了作业的精度。随着高速公路的等级不断提高，对质量的要求也不断提高，因此一些施工工艺在人为的操作下很难满足设计的高标准，而利用仪器反复检测也相当的耗费人力和物力，因此需要一种技术提高作业的精度，还可以随时检测问题。这时机电一体化就成功的解决了这样的问题，首先，机电一体技术可以设定机械的作业模式，而且这种模式一旦确定，在各自机械的配合下，就会形成一个固定的作业顺序和标准，而且不会轻易的发生变化，这样保证了公路施工的精确性。
另外，在施工中利用传感器与电子控制技术的结合，可以在施工的同时对施工的成果进行及时的检测，这样既可以确保施工成果的质量，而且一旦出现问题也可以就地解决，而无需等待后期检测的结果出来后再进行补救，提高了施工的效率。
3)机电一体化可以降低工程施工的能源消耗。传统的工程机械在使用中往往是通过人的操作来调整工作的输出功率，而这种调整是粗犷性的调整，就简单的换挡或者转速变化，可以选择的变换工况很少，这样就制约了对能源消耗的控制。在这样的基础上，一些机械生产厂商利用电子控制技术有效的提高了挖掘机的工作效率，使其工作中的燃油使用效率提高了一倍还多，所以机电一体化对降低能源消耗和提高工作效率是行之有效的。
4)机电一体化可实现施工的自动化。机电一体化在工程中的应用不仅仅局限在对某种机械的改造和工艺精度的提高上，而是向着某一施工工艺的自动化作业方向发展。即利用一台机械的电子化控制来实现对一组机械的电子化控制，并使得这一组机械有机的结合起来，来完成某些施工作业，类似铁路自动化铺装设备的组合型机械设备也逐步出现在公路施工中，这就使机电一体化给公路工程带来更多的帮助。
3 机电一体化技术在公路施工中的应用前景
1)系统的智能化程度将提高。所谓智能化就是机械可以在不同的情况下利用预先设计好的工况分析系统对当前的工况进行评估，并作出简单的运行模式的变化，这就是智能化的基本需求。而随着模拟智能、模糊数学、计算机技术、传感技术等学科的发展和结合，将推动机电一体化向智能化迈进，最终是对机械设备的智能化改造，并使之在施工中利用简单的运行动作调整适应复杂工况作业。
2)模块化作业。机电一体化在工程中的应用前景广阔还包括了其控制和操作模式的简化，即智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合，以此进行特定工况下的作业，如：铺设沥青的工序采用联合沥青摊铺设备，在模块化控制的情况下，可根据不同的工程需求对摊铺设备进行模式设定，即在某个工段采用固定的速度、作业形式等。这样在该路段就可进行无干扰的作业，同时在自动检测系统的辅助下，可以将施工过程完全交给机械来完成。
3)对环保的贡献将不可估量。前面提到了利用机电一体化可以降低工程机械的能耗，在未来的机电一体发展中将进一步提高其对节能环保的贡献。机械的高度智能化将带来机械的多功能化，即利用较少数量的智能化施工机械就可以完成大量的工程量，这无疑是对资源的最大节约。同时高效的机械作业也减少了对环境的破坏，如减少机械存放的场地、减少人员生活对环境的影响等。
4 结语
本文对机电一体化以及其应用前景和机电一体化技术在公路工程方面的应用加以分析,简要的介绍了高速公路工程机电一体化的运用。
参考文献
