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三维工艺设计范文1
工程数据的集成是通过业务流程驱动，实现飞机单架次EBOM、PBOM、MBOM、产品数模、工装数模、AO和仿真验证结果数据等信息在系统之间的传递，其主要实现方式如下所述。（1）EBOM、PBOM、产品数模、工装数模的集成。从工程数据集成管理平台导出整机或指定部件单架次的EBOM结构和产品数模及相应工装信息，数据格式包括zip包、Excel等。导出的EBOM和产品数模将导入数字化装配工艺设计与管理系统进行使用。（2）MBOM数据的集成。MBOM分为顶层MBOM和底层MBOM。三维数字化装配工艺设计与管理系统提供顶层MBOM结构导出功能，将三维工艺设计与管理系统完成的顶层MBOM结构文件以XML/Excel格式输出，并导入工程数据集成管理平台，在平台上生成顶层MBOM结构。在工程数据集成管理平台上对顶层MBOM结构进行管理，当发生更改后在工程数据集成管理平台的MBOM编辑器中进行维护。底层MBOM结构在AO中的零组件配套表完成审签后由系统自动解析生成。（3）AO和仿真验证结果数据的集成。通过三维数字化装配工艺设计与管理系统和工程数据集成管理平台的集成，使数字化装配工艺设计与管理系统新增三维AO输出功能。把通过工艺设计和仿真验证后的AO数据以zip包（包含工程数据集成管理平台现有AO编辑器定义XML格式文件、具有工艺指导性的视图及Process、SMG、AVI文件等）形式输出。
2顶层工艺规划与管理
在三维数字化装配工艺设计与管理系统中进行顶层工艺规划与管理的主要工作包括PBOM的构建、顶层MBOM的构建。（1）PBOM的构建。PBOM是在EBOM的基础上，根据产品的特征和企业的制造能力，对产品的结构进行重组，使之符合企业的生产能力，为生产组织、布局、车间分工提供依据，保证生产的可行性、均衡性和经济性。飞机装配顶层工艺规划过程首先是对产品设计产生的EBOM进行重新组织形成PBOM，主要完成新建工艺组合件和划分工艺路线。PBOM在继承EBOM所有属性（产品结构、三维模型属性信息、3D链接路径信息）的基础上，增加了工艺路线、工艺组合件及备注等属性。首先利用制造资源库中每个单位所属的设备了解单位的生产能力，并在三维环境中查看企业生产单元布局，综合工艺专业类型和制造经济性构建工艺组合件；然后根据零部件类型，确定装配流程，结合各车间的业务分工和现有的任务量确定零部件需要流转的车间，进行工艺路线的划分。（2）顶层MBOM的构建。顶层MBOM由多层次的装配单元和AO编号构成。装配单元是装配件的总称，指在飞机装配过程中，可以独立组装达到工程设计尺寸与技术要求，并作为进一步装配的独立组件、部件或最终整机的一组构件。顶层MBOM构建的主要任务是根据产品的装配约束关系进行装配单元的划分，采用从大部件划分到小组件划分的顺序，将产品划分为若干个装配单元。装配单元是工序划分的基础。在PBOM的基础上，利用三维交互方式查看设计模型，分析装配约束关系，划分工艺分离面，将产品划分为几个大的装配单元，即大部件划分；再对大部件进行装配约束关系分析，在每个装配单元下确定并建立子装配单元；划分子装配体，完成顶层MBOM的构建。
3三维装配工艺设计与仿真
三维装配工艺设计与仿真主要包括底层MBOM构建、装配顺序规划、工装关联以及装配路径规划，并对工艺设计结果进行仿真和优化，将工艺设计结果形成的工艺数据（XML/Excel格式）和仿真文件等发送到工程数据集成管理平台进行统一管理。（1）装配工艺设计。利用数字化装配工艺设计与管理系统的三维可视化环境，针对具体装配单元包含的工序中零组件之间的装配约束关系，进行装配顺序调整，并对装配顺序规划的结果进行爆炸图仿真，及时发现不正确或不合理的工艺过程，进而进行装配顺序调整和优化，图2为某部件的装配工艺设计实例。然后以装配单元为基础建立AO件，并根据工位数量建立多个AO，定义AO代号和名称，确定AO对应装配单元在装配过程中所需要的装配工序，完善装配工序的基本信息，形成装配工艺，并关联各个装配工序的配套零组件、实现的装配约束、配套装配资源等信息。（2）装配工艺优化。飞机零部件尺寸大，精度要求高，装配过程需要协调的部位多，返工困难，为了避免在装配过程中因重点部位的误差叠加而导致装配精度问题的出现，需要在装配工艺准备阶段对装配精度进行预测，并对导致装配精度超差的工艺过程进行优化。直接影响产品装配精度的主要因素包括零件加工误差和产品装配工艺，现有飞机装配精度保证一般是通过测量和协调实现，不能在产品装配生产前实现对产品精度的控制。在MBD技术和数字化装配技术日趋成熟的情况下，为了缩短飞机研制周期，需要将精度控制技术融入装配工艺准备过程，实现基于精度控制的飞机装配工艺优化，确保装配工艺的可靠性。在装配工艺正式前，对产品进行整体装配精度预测（见图3），提前评估各关键特性的工艺能力。由于整体装配精度预测是在零件还未加工的情况下进行的，所以用位置公差（将尺寸公差转化为参考某基准的位置公差）作为输入。基于产品精度MBD模型，利用多维方向偏差搜索算法得出偏差传递路径，用蒙特卡洛算法将输入的位置公差转化为相应的偏差值（偏差值呈正态分布），利用上述的偏差值、传递路径、敏感度等信息来预测关键特性是否超差。在装配精度预测的基础上，通过分析预测结果，确定并优化导致精度超差的工艺因素，最终满足整体装配精度要求。如果预测出关键特性出现超差的情况，可以结合全要素的偏差贡献度分析和实际生产能力评估，确定工艺优化方案。如果该方案需要改变装配顺序、定位基准等工艺内容，则需要再进行装配工艺仿真。通过装配工艺仿真后的工艺优化方案为有效方案。为了避免飞机装配生产线生产瓶颈的出现，在装配工艺设计与仿真阶段，通过工序生产力平衡仿真，可以提前预测生产瓶颈和影响因素。通过对装配工序进行优化，可以在飞机装配生产前实现装配工序生产力平衡。对每个工序进行生产时间估算，评估每条工序任务链的生产时间，并进行生产力平衡，防止因部分工序任务链过长或过短导致生产瓶颈的出现，从而避免生产延误或等待的情况发生。
4三维装配工艺指令的生成与管理
装配工艺指令（AO）是用于规定生产管理单元的完整工艺流程和流程各环节的控制要求及记载生产过程中质量数据的工艺文件。在工程数据集成管理平台中，可获取完整的AO信息以及工艺模板，并自动创建AO。当AO完成审签流程后，系统将自动提取AO中的零组件配套表，将其关联到顶层MBOM结构中形成底层MBOM结构。（1）装配工艺文件编制。每个AO对应一道工序，将工艺组件关联至AO。在AO节点下创建工步，并添加工步属性和描述信息。将工艺组件中的零组件划分至工步，并根据要求将标准件和资源划分至工步。（2）三维工艺信息标注。根据三维信息标注规则，将工艺信息标注在三维仿真动画中，形成具有指导意义的工艺仿真文件。这些工艺信息描述关键的装配尺寸与公差范围、工装和精度要求等生产必需的工艺约束信息，以及在装配动画中无法表达的指导信息。三维工艺信息标注的主要方式包括：颜色、可见性、文本、局部放大等。（3）工艺指令。通过数字化装配工艺设计与管理系统生成AO数据包（Process、SMG、AVI、图片、XML格式的工艺文件等），将AO数据包传到工程数据集成管理平台，利用工程数据集成管理平台的AO编辑器将XML格式的工艺文件生成为AO文件，其余数据作为附件关联到AO，AO实例如图4所示。
5装配工艺知识管理
飞机装配工艺准备所涉及的专业范围广，包含的信息量大，是一种经验性非常强的知识密集型工作。在装配工艺准备过程中，为了实现装配工艺知识的共享和重用，提高设计质量，缩短准备周期和避免设计资源的浪费，需要对装配工艺知识进行建模并构建知识库。飞机装配工艺知识是指在飞机装配工艺准备和实际装配生产过程中形成的，能够用于指导飞机装配工艺规划与仿真的抽象的数据表达。作为飞机三维工艺设计与管理系统的基础数据库，装配工艺知识库主要是存储和管理装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源。首先构建3个库的分类结构，定义相应的属性，再将装配工艺实例、典型工艺模板和制造资源等分别放入对应的分类中。将装配工艺实例划分为典型工艺、典型工序和典型工步，并存入装配工艺实例库。典型工艺模版库存储已结构化、参数化的针对典型工艺特点的工艺知识，例如，根据工艺特点不同，将产品分为框类、壁板组件类、地板组件类、管路类和锻件类等，并按照不同类型的装配流程构建装配工艺模板，用于固化装配过程、组织典型装配模板数据。将飞机制造企业的生产资源以装配环境模型、虚拟人体模型、设备模型、工装模型、工具模型等形式进行三维建模，并赋予相应的参数信息，形成飞机制造资源知识。
6结束语
三维工艺设计范文2
[关键词]电子设备 三维布线 应用 探究
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0393-01
随着当前企业生产规模的不断扩大，电子化生产装配已经逐渐成为了主要的生产模式，并且还在不断向着集成化和模块化的方向发展。电子设备的布线设计对于提高电子设备的工作效率具有重要的意义。传统的电子设备布线方式采用的是二维布线。这种工艺通过将实物与图像进行对比来确认图形的比例大小，并制定最终的线路布局，最后在图纸上完全按照实物的大小进行图像的绘制。但由于这种布线方式在制成了实物之后才能得以完成，因此容易导致线路的偏差或不合理，在后续程序中又难以进行再次的修正，给电子设备的设计和装配带来了较大的难度。为改善这一现象，三维布线工艺得以发展。本文将对三维布线工艺的特点进行详细的介绍，并分析其优势和存在的缺陷。
1. 三维布线技术
三维布线技术以一种以三维模型为基础的布线工艺。这种技术是在Pro/E工艺的基础上发展而来的，因而沿袭了其能够对线路进行模拟的功能。三维布线还可以分为人工布线和自动布线两种方式，但即使的自动布线的方式仍需要人工的辅助操作，因此并没有完全实现自动化。事实上，所谓的自动布线就是通过一定的软件来完成对元件符合的建立，但这一部分工作在整个布线过程中所占的比例很小，因此即使采用了自动的方式也无法有效提高布线的效率。此外，自动布线的工作质量也不高，灵活性也较差，无法满足大规模的布线需求，因此在实际布线过程中多采用手工布线的方式。
1.1手工布线
手工布线的方式不需要应用复杂的Pro/E程序，因此对于操作人员来说更容易理解和掌握。在进行手工布线前，需要做一些准备工作。首先需要将线路的各个连接点进行手动连接，这样在随后的布线过程中可以对线路有一个整体的把握。在手工布线过程中可以使用一定的简化程序对细节进行优化，并将元件和线路进行快速的连接。
1.2手工布线流程
在进行手工布线前必须对线路有一个完整的了解，尤其是线路内容的结构层次必须进行清晰的划分。若发现线路中存在不合理的部分就必须进行及时的修正。在设计线路时应当根据图纸的大小对比例进行一定的调整。线路的设计必须实现高效、合理，可以通过不断的调整和优化来达到这一目的。在完成线路的设计后就可以将元件连接到相应的线路中，再通过建立空间坐标来明确各个部分的空间关系。在完成了线路的布局后，需要对布线的相关参数进行确认，只有在确认所有数据都正确无误时才能进行实际的布线操作。在布线的过程中若发现线路中存在不合理的部分也可以进行一定的修正。当所有布线工作完成后就可以根据现有的线路创建三维图。
1.3手工布线操作
三维布线必须在装配的状态下完成，但电子设备最初处于零件的状态中。因此，在布线开始前必须使电子设备进入装配的模式。这可以通过一定的程序命令来完成。首先需要确定各个结点的属性，其次还需要对电缆进行定位。在完成这两个步骤时需要及时更新设计图表中的内容，使图表信息与实物信息保持一致。在创建定位点时必须确保定位点的真实可靠性，当线路中出现无效定位点时不仅会降低工作效率，还会给后续的维修工作带来更大的难度。
线路的控制需要借助定位点来完成，但定位点之间的线路是自动完成的。但对于一些复杂的线路而言，凭借线路的自动生成程序还无法实现精确的布局，因此还需要人工进行一定的辅助。事实上，创建定位点之间的线路就是布线的实质。在布线的过程中可能会有单芯、多芯等不同的线缆类型，针对不同的线缆类型，布线的方式也有所不同。其中悬空式线缆的布线方式较为复杂，在布线时需要特别注意。
2. 三维布线工艺在设计中的应用
电子设备的传统布线工艺采用的是二维布线，在电子设备生产装配完成后才能进行二维图形的创建。在布线过程中，电子设备的设计人员无法直接参与布线环节，容易使布线工作遭遇一定的困难。设备的原始设计人员对于线路的路径和结构有更全面的了解，能够在线路的设计过程中留出更多的预留空间。若线缆没有一定的伸展空间，就容易导致稳定过高而发生分解，不仅会影响线路的使用效果，严重时还会造成一定的安全隐患。线缆燃烧会分解产生无机物，当无机物积累时就会对线路造成污染，使线路运行状态进一步恶化。在这种情况下，设计出来的产品往往达不到用户的要求，甚至无法使用，这样不仅浪费了前期投入的时间，还给企业造成严重的经济损失。
这一问题可以通过采用三维布线的方式来进行解决。三维布线的工艺可以提高电子设备的研发效率，缩短工作时间，从而控制生产成本，并提高了设备的使用年限。在进行三维技术的应用时也需要根据产品的生产标准和企业自身的能力进行合理的选择。企业应当首先建立完善的电子设备的线缆和接口子库，在需要布线时可以直接从子库中调用相关的线缆。三维布线工艺的使用还能提高企业的无纸化生产。三维布线的设计、显示都实现了电子化，通过网络的模拟就可以得到真实可靠的图像和数据，并且还可以根据需要进行缩放，在设计质量上有了更好的保证。
在电子市场竞争日益激烈的背景下，提高企业的生产效率将有利于企业增强自身的产业竞争力，增加经济收入，而三维布线的工艺正好满足了这一生产目的，通过实现设计、通讯、优化的一体化来提高了生产效率和质量。同时，通过建立数字模板，实现了对数据的模拟分析和记录，确保了电子设备的良好性能。
3. 结语
进行三维布线工艺应用，需要工艺人员熟练掌握运用三维模型，在无纸化生产中，对实际装配操作者进行必要的基础知识培训。通过集中有限的工艺力量，开展三维布线工艺技术研究应用意义重大，但需灵活运用。
参考文献
[1] 周三三，刘恩福. 电子设备三维布线工艺技术应用研究[J]. 电子工艺技术，2011（04）：85-88.
三维工艺设计范文3
[关键词]多功能用房平立面 设计
中图分类号： TU2文献标识码：A
一、设计理念及设计思路
将厂房、单身公寓及自用房组合起来，会给设计者带来一定的难度。由于他们各自的使用功能不同 ，各层的平面处理不一、结构造型不同。因此应对不同类型的用房进行最佳的平面组合。一般厂房作为生产加工车间，需要一定数量的仪器设备，为搬运安装方便、利于维修故适合于较低楼层（1-3层）;单身公寓作为职工的临时性住房，应满足就近、安静的原则，适合于中间楼层（4-6层），自住用房作为经营者私人住宅，应安全实用、视觉环境良好，一般放置于上部楼层。
二、建筑平面设计
目前我国大多数小城镇普遍存在着两种类型的组合用房：厂房、销售门面、单身公寓、自用房的组合；出租房、自用房的组合。
1、厂房、销售门面、单身公寓、自用房的组合
如图（1）所示，这是一种典型的三合一型七层用房，在平面设计上，根据城市发展的趋势，经营者的心理需要，设计者采用了以下设计手法：
（1） 厂房、销售门面的设计
考虑到使用者办厂及销售的需要，一般将首层作为销售门面，二--三层作为小型生产车间，在平面处理上，设计者只在整层平面上设计了男女卫生间和满足使用要求的楼梯，其余空间由使用者根据要求自行分隔组合处理。上下楼梯和卫生间应尽量集中布置以扩大厂房和销售厅的使用面积。楼梯间宽度必须满足上下人流及搬运物品的需要，不宜设计过窄，本设计梯间开间取2.6m,卫生间要求地点隐蔽(靠墙角设计)通气性能较好，并对其他房间的影响和干扰较小，利用墙上开窗（窗玻璃采用磨砂玻璃）来解决这一问题。
（2） 单身公寓的设计
该房型长宽比较大，房屋长20.5m、宽7.2m，考虑到这一点，单身公寓应沿走道布置（顶端公寓处不宜设走道），为扩大房间净面积、提高房屋利用率，走道不宜过宽,一般以1.5m为宜。上下水管道应尽量避免弯曲分散布置，两相邻公寓卫生间应相背而设，卫生间不宜过大，一般取1.2m×1.5m。
图（1）
（3）自用房的设计
根据该房型长宽比较大的特点，在室内设计方面应考虑以下几个方面的问题：
①大露台，为用户提供一个良好的休闲活动场所，同时美化用户的视觉环境。
②客厅应紧靠出入口，并且应有良好的采光效果，本设计在阳台与客厅之间设计一娱乐厅（娱乐厅与露台之间设1.5m宽推拉门），使主要房间的通透性减小，同时又满足了客厅采光要求。有水房间（卫生间、厨房）应集中布置以利于细部构造处理。
③为方便用户，室内应设双卫生间：主卧室内卫生间及公共卫生间。
主卧室内卫生间应紧靠墙角放置，靠近出入口，根据城市规划要求，该卫生间不能直接采光，为解决卫生间的通风问题，在卫生间内设置通气孔；公共卫生间要求与客厅相邻，出入方便并应有良好的采光通风效果。本设计在卫生间侧墙上设窗来解决采光和通风等问题。
三、建筑体型及立面设计
建筑体型和立面起现了建筑物的外部形象，不同的地域、气候条件决定了建筑物不同的造型，结合南方城市地处江南水乡，气候潮湿多雨，经济实力雄厚等特点，我们在义乌等城市旧城改造工程及居民工程的设计中普遍采用以下立面形式见图（3）。
图（3）
1、屋顶的设计
屋顶采用平坡相结合的形式，在设计中，设计者在屋顶中央设一比较宽大的平台，该平台的设计既克服了全坡屋顶成本高室内空间难以利用的缺点，同时在建筑造型上又起到了美观的作用，更为重要的是利用这一平台可以进行水箱或太阳能的便利摆放。平台两边采用坡屋面，以利于南方多雨季节雨水的排放。坡屋面上设竖直天窗，以提高阁楼层室内的采光率，屋面采用红色混凝土瓦防水材料。这样的设计，屋顶有平有坡，把南北方的屋顶设计风格有机的结合起来，形成义乌独特的建筑风格。
2、阁楼层楼梯间的处理
顶层楼梯间上抬2.4m-2.6m，形成一较小空间的储藏间或单身宿舍
3、山墙窗的设计
为提高户内的采光率，通常在边套房屋的山墙上开窗，根据使用及住户要求，开设1-2个普通窗，对经济条件比较好的用户，可改设豪华型宽敞明亮式落地窗。
4、立面细部处理
为克服传统建筑物单调呆板的立面，使建筑物具有一定的节奏韵律及虚实对比，可采取以下
处理方法，从第二层开始前后两边各向外挑出一定的长度，从实用方面考虑一般出入口边向外挑出1.5m左右，另一边向外挑出0.6m左右。对相同的门窗采取有规律的变化和重复，墙面上用20mm宽黑色的分割线进行纵横划分，使立面户产生轻巧、亲切感。屋面上的处理使得屋面有平又坡、有高有低，建筑物在风格和空间序列上体现了和谐统一，在统一中有变化，在变化中统一，体现了现代建筑注重创新，人居合一的设计理念。
四、结束语
本人作为这几套方案的设计者，感到多功能性用房很适合经济发达地区中小私营企业，这是因为：
1、易管理
2、低成本、高收益
3、利于小区统一规划
义乌经济发达，土地资源有限，征用费极高，多功能性用房的出现对中小型企业的发展带来了生机和希望，我们希望通过设计者的精心设计使义乌城市用房更合理、经济更发达。
当然、多功能性用房的产生也存在着一些不可避免的缺点，如小区内人员结构杂乱（外来人口较多）、对小区的卫生、治安都产生一定的负面影响，但是在我国正在推进城市化进程的过程中、多功能性用房将会在很长时间内占主导地位。
参考文献
[1]颜宏亮.建筑构造设计.上海：同济大学出版社，1999
[2]李必瑜等.建筑构造.背景: 中国建筑工业出版社，2005
三维工艺设计范文4
关键词：三维轻量化模型、数字化制造定义
随着三维CAD在国内制造业的广泛推广应用，三维设计过程已经成为企业进行产品设计的主流工具。企业在产品设计中积累了大量的三维模型数据，如何充分利用这些三维模型数据成为企业关注的焦点。设计手段的变革，工艺设计跟着需要变革。工艺如何和三维C AD进行集成，工艺如何基于三维CAD进行加工工艺设计和装配工艺设计等，目前在很多企业都有迫切的需求。
企业设计逐步采用三维设计模式后，工艺设计模式也面临着改变和冲击。企业迫切地需要利用三维模型的信息完整、可视的独特优势提高工艺编制的质量和效率，并实现产品模型信息的统一。然而，三维模型数据量虽大，但目前的数据模型主要表达设计几何信息，对于制造工艺以及数据模型却涉及很少，同时，不同的C A D系统产生的数据在异构平台下不兼容、工艺信息量庞大和网络带宽的限制，使得三维模型数据的交换、共享以及在制造工艺上的应用具有很大的困难。
本文就内蒙古第一机械集团有限公司（简称内蒙一机）采用M P M S制造规划管理系统实现基于三维轻量化模型的工艺无纸化应用的实际情况，探讨三维模型下工艺管理的关键技术。
一、三维模型轻量化是工艺三维化的关键技术支撑
为了实现产品全生命周期内三维模型数据的交换和共享，人们对三维模型的轻量化进行了大量的研究和探索，内蒙一机在Extech MPMS系统上开发应用了符合企业需求的轻量化格式，取得了很好的制造工艺应用效果。
由于工艺制造信息是设计信的息数十倍，在三维工艺设计中，数据的轻量化是实现三维工艺的关键技术，三维工程轻量化模型需实现标注、测量、装配和制造工序模型技术。
在成熟轻量化软件的基础上，开发适合工艺应用的轻量化工具，达到工艺设计模式从二维向三维的转变。将原有的CAPP与2D CAD集成转变为CAPP与3D CAD的集成，为设计人员提供一个接近真实的可视化工艺设计环境。在这个环境下进行包括建立和提取三维模型中的加工特征信息，加工过程仿真和校验、装配过程仿真优化、加工资源规划等高层次的工艺设计工作。这将大大提高工艺设计的质量和效率，并强化工艺在产品研发过程中的地位。
1.基于轻量化模型的数字化定义技术
数字化产品定义（DPD）是实现数字化制造的基础，它以数字的方式对产品进行准确描述。采用轻量化模型技术后，数字化产品定义信息必须按轻量化模型要求进行分类组织管理，完整准确地表达产品零部件本身的几何属性、工艺属性、质量检测属性以及管理属性等信息，满足制造过程各阶段对数据的需求，保证产品设计制造过程中的协调性。
2.基于轻量化模型的数字化工艺设计与仿真技术
轻量化模型是产品三维数模的过程制造模型，使产品的工艺设计活动发生了根本变化。工艺设计与仿真将在三维数字化环境下，依据基于轻量化模型技术的数字化工艺协调制造体系要求，以产品的EBOM和三维数字样机为基础，以工艺数字化并行定义为核心，制定工艺总方案，建立三维工艺数字样机，进行数字化三维工艺设计、数字化工艺容差分配、仿真优化和数字化三维工艺仿真验证。
在工艺设计与仿真的不同阶段，仿真的内容也不同。在工艺审查阶段，对零件、组件及部件组成的制造单元进行可制造性、可装配性分析，检查结构设计的合理性；在工艺规划阶段，通过装配工艺仿真，确定零部件之间的装配顺序和运动路径；在工装设计阶段，进行制造资源仿真，设计出合格的工装资源；在工艺编制阶段，通过建立起产品、工艺和资源的数字化工艺数据模型（P P R），并对关键部件进行基于M B D的工艺容差分配计算和优化，实现基于模型的工艺分离面划分、装配工位设计、装配流程设计和三维工艺指令设计等。
3.建设轻量化模型的工艺装备数据
工艺装备设计在三维数字化环境下，以产品数字样机、工艺数字样机为基础，进行工艺技术装备的设计和仿真，逐步形成面向现代航空制造的基于三维的飞机制造技术装备工程体系，实现技术装备数字化、自动化和柔性化。在工装设计过程中，产品设计数模、工艺数模的版本变化将直接引起工装数模的版本变化。因此，必须应用三维关联技术和三维在线技术，预先开展基于轻量化模型工艺装备设计与产品、工艺设计及仿真的数字化协同技术，工艺装备设计与产品设计、工艺设计的关联更改技术，工艺装备三维数字化设计制造一体化集成技术和基于三维数字化工艺装备设计制造等技术的研究工作。
4.基于轻量化模型的装配过程可视化技术
在数字化制造模式下，装配现场已摆脱传统基于二维图样的模拟量传递体系，三维数模及三维工艺指令已经完全替代了二维工程图样和纸质工艺指令，成为在生产现场指导工人工作的技术依据。
为了确保装配现场能够及时获取现行有效的三维数模、轻量化模型和三维装配工艺指令，满足产品装配过程管理与执行控制的要求，需要解决三维数模轻量化的问题，并将基于数字化制造的设计模型、工艺模型、检验模型、三维工装资源数据、轻量化模型和三维装配工艺指令统一纳入企业级P L M中进行管理（图1），并建立与装配现场作业计划的关联关系，实现三维可视化装配技术在装配制造执行系统（MES）的集成应用，实现真正的无纸化。
二、轻量化三维模型的应用
1.现场工艺实现三维模型化以减少生产人员的识图时间
三维数字模型的直观性可以帮助工艺人员直接了解零件内部结构，减少看图出错的几率，提高工作效率，工艺人员可以把更多的时间和精力投入到其他工作中。因为对于比较复杂的铸件图样，工艺人员要想在很短的时间内看明白，不是一件容易的事。
对三维数字模型还可以进行三维立体尺寸标注，随时测量各个需要加工的工序尺寸，检查零件实际加工的尺寸是否正确。对于复杂且比较大、重的零件，要想知道它的体积和重量不是一件容易的事，需要大量的计算。基于三维数字模型，得到体积和重量则是一件非常简单的事。
2.更好地了解组件的内部结构
为了更好地了解组件内部结构，需要用轴测图来表示部件的装配形式，用这种形式可以很好地反映部件的装配结构。如果用过去的二维形式来画轴测图，几十个零件组成的部件可能要用十几天的时间才能够完成。用三维数字模型装配的部件，可以很容易生成轴测图。并能够及时发现问题，如：在设计过程中通过装配能够及时发现零件之间是否有干涉。在装配中有些零件之间的空间距离在二维图样中很难确定，但在三维数字模型装配中却是件很容易的事。同时能够生成任何方向的装配和轴测图，并能够做成各种方向的装配图片。这样就会大大提高了装配工人的感官认识和实际操作能力，提高了装配的速度和准确性。
3.动态数字化工艺视频指导现场正确操作
三维数字模型在计算机中进行装配，就可以很好地了解整个部件的装配顺序，减少工艺规程编写中的错误，提高工艺规程编写的质量。
对于稍有文化和专业技术培训基础，且有一定识图能力的年轻员工，如果用播放数字媒体的形式来反映复杂部件装配的过程，再配合正确的工艺规程文件，就会很好地完成复杂部件的装配。
制作好的数字媒体，不仅可用以对现场的员工进行培训，还可用以通过互联网对千里之外的协作用户进行培训，这将是未来培训的必然趋势，也是现场工艺人员用于了解装配部件内部结构最有效的方法。
另外，用三维数字模型制作的视频文件存为avi形式，就可用Windows中的Windows Media Player或其他视频软件来播放，从而反映整个部件的装配过程。
三、应用效果与部署情况
图2所示是内蒙一机制造规划管理系统的完整应用模型。系统将企业的工艺设计与管理组合成一个有机结构化的数据体系，这些数据完全可以为信息系统和后续的应用系统服务，运用三维数字化定义、三维数字化工艺设计与仿真、三维数字化工艺装备的设计与制造、基于轻量化模型的装配过程可视化技术、三维数字化检验检测技术以及基于结构化的工艺数据，结合产品数据管理系统集成技术的应用，能够有效地缩短产品研制周期，改善生产现场工作环境，提高产品质量和生产效率，真正实现无二维图纸、无纸质工作指令的三维数字化集成制造。
参考文献
三维工艺设计范文5
洛阳职业技术学院 赵俊霞
针对大型装备制造企业广泛应用三维设计模型的现状，基于数据管理平台Teamcenter 开展三维装配工艺应用模式研究；通过开展基于三维模型的装配工艺设计、装配工艺仿真，构建多样的装配工艺应用模式；达到验证和改进产品的装配工艺，提高装配效率和质量，满足三维环境下开展装配工艺设计的目的。
一、引言
三维设计软件NX 和数据管理平台Teamcenter 在以航空、船舶为代表的国内大型装备制造企业中得到了广泛的应用，实现了产品数字化设计及管理。但是当产品从设计阶段延伸到工艺阶段时却出现了三维数据传递的“断层”，在工艺系统中基于三维产品模型应用等方面还很薄弱。现有的工艺模式仍然采用二维图纸和传统工艺文件的方式进行，无法满足三维环境下工艺工作的要求。目前，工艺工作中面临的问题如下。
（1）工艺设计没有直观的产品和资源表现形式，工艺设计人员依据二维图纸去理解产品的装配关系及工装的使用方式，并构想产品的装配顺序，整个过程耗费时间，且容易出现歧义。
（2）工艺数据表达手段单一，目前工艺输出结果以二维工艺卡片为主，不能充分应用上游的三维设计数据，很难对复杂结构和过程进行清晰、直观地表达，不利于操作者快速理解产品的装配过程。
（3）工艺人员在工艺编制过程中根据生产要求提出的工装需求，只能在实际生产中验证工装的可行性和合理性，如果在虚拟环境中验证工装的可行性和合理性，能够有效避免工装返工和修改，提高工装设计效率和质量。
针对以上问题，开展数字化装配工艺应用模式研究，构建基于三维模型的装配工艺设计系统，实现三维设计、工艺数据的完整搭接，为最终实现数字化装配工艺奠定基础。
二、技术路线
基于三维模型的装配工艺设计系统的总体技术路线如图1 所示。实现途径如下。
（1）从Teamcenter 系统中获取设计BOM 及产品三维模型，进行装配结构的可视化调整，形成工艺BOM，根据工艺BOM 进行工艺分工，确定各个部件所属的装配部门，最后输出PBOM 和分单位目录。
（2）工艺编制人员接收任务后制定工艺流程顺序，确定产品在装配过程中所需的装配工序，形成装配工艺流程；进行装配工艺的详细设计，指定各个装配工序所需要的零组件、制造资源( 工装、夹具) 等信息。
（3）工艺人员根据装配工艺要求，进行装配路径规划，对装配工艺设计进行仿真验证，确保装配工艺设计的可行性和合理性，并输出相应的仿真图片、仿真动画信息。
（4）将装配工艺设计、装配工艺仿真产生的结果通过工艺卡片、包含三维模型信息的PDF 文件以及AVI 格式的视频动画等方式输出，以指导现场生产。
（5） 三维装配工艺设计系统产生的结果信息存储在Teamcenter 系统， 生产现场通过制造执行系统与Teamcenter系统的接口获取相应的工艺数据用于指导生产。
三、基于三维模型的装配工艺规划
1. 装配工艺性审查
在产品设计阶段，工艺人员应用三维装配工艺设计系统进行工艺审查，检查产品的可装配性。当主管提出合理化建议时，通过批阅的形式反馈到设计人员，达到工艺提前介入的目的，提高产品的工程化水平。
2. 构建PBOM
通过集成接口读取Teamcenter 系统中的EBOM 及相应的产品轻量化模型。根据产品的结构特点和装配关系，在可视化环境中方便地调整装配零组件组成结构、设置工艺组件、完善零组件的工艺信息，最终形成完整的PBOM。
3. 工艺分工
通过三维工艺设计系统，直接在三维环境中从产品树上选取零组件分配到相应生产部门。系统能够自动识别零组件的分配状态，未分配的零组件和分配后的零组件分别以不同的方式显示，避免零组件漏分而引起工艺错误。
四、基于三维模型的装配工艺设计
1. 任务分工
生产分厂接到生产任务后，主管工艺人员根据实际情况进行装配单元的分解，并且能对组件的组成进行调整，将本部门承担的任务进一步分解为更小的装配单元，并指定具体的负责人编制装配工艺。系统能够方便、快捷地输出任务分工表。任务分工完成后进行零组件遗漏检查，确保任务分工的完整性和正确性。
2. 制定工艺路线
工艺编制人员接收任务后在三维环境下制定工艺流程，确定产品的装配工序，形成装配工艺路线卡，并可指定装配工位等。
3. 详细工序设计
工艺编制人员在三维环境下指定本工序零部件、工装和设备，并填写工艺内容。工序设计完成后，零部件、工装和设备信息自动汇总，填入相关的汇总表中，并进行零组件遗漏检查，确保产品装配的正确性和完整性。
装配工艺设计完成后形成装配过程信息树，如图2 所示，包含具有顺序关系的各个装配工序以及对应的装配件和装配资源。
五、基于三维模型的装配工艺仿真
完成装配工艺设计后，所有的装配所需要的资源信息已经具备，进行装配过程的仿真工作。在虚拟环境中验证零组件的装配过程，确定合理的装配顺序，避免发生因装配顺序不正确而出现的无装配通路的情况，并且能够优化装配流程，得到最适合的装配顺序。装配过程仿真的主要内容如下。
1. 装配路径设计
根据工艺路线的要求，在三维虚拟装配环境中通过手动交互式的操作待装配的零组件，规划每道工序中装配件的装配顺序来得到的零组件的装配路径，如图3 所示。在保证零组件装配的合理性的前提下，制定正确的装配路径。
2. 装配路径仿真
装配路径仿真主要包含以下内容。（1）根据生产的实际要求对装配过程进行模拟，以保证装配路径的可行性，最终通过验证零部件的装配顺序、装配路和装配操作姿态等数据的合理性，装配所需要的工装、工具等的可达性，以及装配操作空间的敞开性。
（2）装配路径动态分析，工艺人员根据装配路径动态的分析情况，动态的调整零组件的装配顺序、装配的优先级，重要特性的保障措施等，从而优化产品的装配过程，达到验证产品的装配工艺性，完善工艺设计的目的。
3. 装配干涉检查
在装配移动过程中实时进行干涉检查，检查装配件、工装在装配过程中是否和其它装配件或装配资源发生干涉。模拟零组件在装配过程中实际可能发生的问题，帮助用户分析装配过程并检测可能产生的错误。当遇到干涉和失调时能够及时停止仿真，并且能够在装配过程中标注和修改出现的问题。
通过装配过程仿真，定位影响装配整体效能的关键装配环节，并对不同的改进方案进行实时分析、比较以及优化，建立局部和整体相结合的持续性优化机制，形成相对最优的工艺方案。
六、装配工艺的输出及管理
1. 装配工艺输出
工艺人员在系统中完成了全部的工艺工作，并通过仿真验证装配工艺过程的准确性，最终得到优化后的工艺设计的结果。这些结果能够通过工艺卡片、在线交互工艺、包含三维模型信息的PDF（3D PDF）文件以及AVI 格式的视频动画等方式输出，如图4 所示。最终以视频或电子文档形式到生产现场，从而指导现场工人准确、快速的进行装夹、装配、拆卸和维护等。
2. 装配工艺的管理
最终形成的装配工艺等资源信息存储在Teamcenter系统中，由Teamcenter 系统完成三维装配工艺变更过程的控制，包括工艺版本的控制、审批流程的驱动、工艺更改以及工艺升版的控制等。
七、实现意义
通过开展基于三维模型的装配工艺研究，实现意义如下。
（1）构建基于三维设计模型的装配工艺设计体系以适应MBD 环境下开展工艺工作，改变以二维图纸为主的传统工艺设计；以产品三维设计模型为基础，通过构造数字化的工艺设计与仿真环境，形成快速的装配工艺设计、装配工艺仿真及验证能力。
（2）建立三维工艺文件表达及管理模式，满足工艺文件审批、有效性管理以及现场应用等方面的需求，基于三维设计模型构建面向生产现场的工艺，丰富工艺展现形式，提高工艺指导生产的能力。
（3）一方面对产品的设计结果进行验证，实现面向装配的设计；另一方面实现基于虚拟现实的装配工艺设计，通过建立三维可视化的虚拟环境，检验产品装配工艺性，从而指导实际装配生产。
（4）将装配工艺设计与产品结构设计紧密结合，装配工艺设计能够在产品设计过程中同步开展，在产品实物到达装配现场前直观的开展工艺设计工作，充分体现并行工程的设计思想。
三维工艺设计范文6
关键词： 三维集成电路； 三维晶圆级封装； 三维堆叠技术； 三维片上系统
中图分类号： TN431.2?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）06?0104?04
依靠减小特征尺寸来不断提高集成度的方式因为特征尺寸越来越小而逐渐接近极限，而三维芯片则是继续延续摩尔定律的最佳选择[1]。理想的三维芯片是在硅片上交替的制造器件层和布线层，由于难度较大，现阶段基本无法实现。目前的三维芯片，本质上是封装技术的一种延伸，是将多个裸晶片（die）堆叠起来，这种技术允许基本电路元件在垂直方向堆叠，而不是仅仅在平面互连。三维芯片的主流技术有两种：SOI技术[2]和纯硅技术[3]，TSV最小间距可达6 mm，最小直径可达2 mm，即将走向量产阶段，成为主流技术[4]。
三维芯片优势很多，除了明显的提高集成度之外，更小的垂直互连，还可提高互连速度和减小最长全局连线。同时，连线的缩短会减少长连线上中继器的数量，从而减少功耗[5]。因为堆叠的晶片可以是不同工艺的，三维芯片非常符合片上系统（System?on?Chip，SoC）的需求，生产异构的复杂系统。三维芯片符合未来的高性能计算和多核/众核处理器的需求。目前IBM和Intel都纷纷在众核处理器中试用三维堆叠技术，如IBM的Cyclops系统[6]和Intel的万亿次计算系统[7]。
1 三维互连技术定义
为了能够对三维技术的前景有个更清晰的了解，首先需要确定三维技术的定义，并给众多的技术一个明确的分类[8]。组成电子系统的基本模块为晶体管、二极管、被动电路元件、MEMS等。通常电子系统由两部分组成：基本模块和用于连接它们的复杂的互连系统。互连系统是分级别的，从基本模块之间窄而短的连线到电路块之间的长连线。设计良好的集成电路，线网会分为本地互连线、中层互连线和顶层互连线。电路也是分级别的，则从晶体管、逻辑门、子电路、电路块到最后的带引脚的整电路。如今被称为三维技术的，是一种特别的通孔技术，这种技术允许基本电路元件在垂直方向堆叠，而不是仅仅在平面互连。这是三维集成技术的最显著特征，它带来了单位面积上的高集成度。三维互连技术，指的是允许基本电子元件垂直堆叠的技术。这里的基本电子元件指的是基本电子器件，例如晶体管、二极管、电阻、电容和电感。三维互连技术相关的一些定义见表1。
表1 三维互连技术的定义及特征
3D?Packaging（3D?P）：使用传统包装技术的三维集成，例如引线键合（wirebonding），层叠封装（package?on?package stacking）或嵌入PCB板。
3D?Wafer?Level?Packaging（3D?WLP）：使用晶圆级封装技术的三维集成，在晶圆制造之后进行，例如倒装封装、fan?in和fan?out重构晶圆级封装。
3D?System?on?Chip（3D?SoC）：做为片上系统（System?on?Chip，SoC）设计的电路，但是用堆叠的多层晶片实现的。三维互连直接连接不同晶片上的电路块。这种互连是全局级别的互连，可以允许大量的使用IP块。
3D?Stacked?Integrated?Circuit（3D?SIC）：允许三维堆叠栈中的不同层的电路块之间有直接的互连，这种互连是顶层和中层级别的互连线。这种三维堆叠栈由一系列的前段工艺（器件）和后段工艺（互连线）的交替堆叠而成的。
3D?Integrated?Circuit（3D?IC）：由各种有源器件直接堆叠而成。这里的互连是本地级的。这种三维堆栈是由器件和互连线混合堆叠而成的。
在上述介绍了很多实现三维互连的技术。其中备受关注的一个是硅通孔TSV技术，这个技术被广泛的用于3D?WLP， 3D?SoC和 3D?SIC的互连线中。
硅通孔（Through Silicon Via，TSV），也叫硅穿孔，是一种穿透硅晶圆的器件层的垂直电连接[3]。具体的说，TSV就是用来连通晶圆上下两边的通孔，在通孔中灌注导体形成连线。灌注的导体可以根据其具体工艺来确定，如导电材料铜、钨以及多晶硅，并用绝缘层（常为二氧化硅）将TSV导电材料与基底隔离开。这层绝缘层也确定了TSV主要的寄生电容及热性能。TSV导体与通孔壁之间镀有一层很薄的阻碍层（如钽），用来阻止导体中的金属原子向硅基底渗透。TSV通孔的形成有Bosch深反应性离子蚀刻（Bosch Deep Reactive Ion Etching，Bosch DRIE）、雷射钻孔（laser drilling）、低温型深反应性离子蚀刻（cryogenic DRIE）和各种湿式蚀刻（等向性和非等向性蚀刻）技术。在通孔形成的工艺上，特别强调其轮廓尺寸一致性，导孔不能有残渣，且通孔的形成必须满足相当高的速度要求。
有很多方法可用于实现基于TSV的3D?SIC和3D?WLP，不过大致都划分为如下工序：硅通孔阶段、晶圆减薄、薄晶圆处理和背部处理、三维键合。这些工序的顺序可能不同，会产生一系列的工艺流程。这些工艺流程可以按照四种特征来分类，具体如下：
（1） 按照TSV过程与器件扩散过程的先后顺序（见图1）。先通孔：通孔工艺在前段工艺（Front?End of Line，FEOL）之前；采用这种技术使用的导电材料需要承受后段工艺的高温热冲击（常大于1 000 oC），所以只能选择多晶硅为通孔材料；中通孔：通孔工艺在前段工艺FEOL器件制造之后，但是在后段工艺（back?end of line，BEOL）互连线之前；后通孔：通孔工艺在后段工艺之后，或与互连线工艺集成在一起进行；采用这种技术可以使用金属材料如铜和钨。
（2） 根据TSV工艺与三维键合工艺的顺序来划分：TSV工艺在三维键合工艺之前或者之后。
（3） 根据晶圆减薄与三维键合工艺的顺序来划分：晶圆减薄工艺在三维键合工艺之前或者之后。
（4） 根据三维键合工艺来划分：分为晶圆到晶圆（Wafer?to?Wafer，W2W）[9]键合、晶片到晶圆（Die?to?Wafer，D2W）[10?11]键合、晶片到晶片（Die?to?Die，D2D）[12?14]键合三种。采用的晶圆键合方法，包括：氧化物融熔键合（oxide fusion bonding）、聚合物黏着键合（polymer adhesive bonding） 、金属?金属键合（metal?metal bonding）。其中，金属?金属键合又可分为：金属融熔键合（metal fusion bonding）和金属共晶键合 （metal eutectic bonding），如：铜锡共晶（Cu?Sn eutectic）等。
以上是按照四种主要的特征来划分，除此以外，还可以按照另外的特征来划分，例如F2F（face?to?face）键合或者B2F（back?to?face）键合等。上面定义的通用流程特征可应用于3D?WLP和3D?SIC的顶层互连线和中层互连线。
对于3D?WLP TSV技术，后通孔的路径是最重要的，它在三维键合之前完成，可以是前面TSV（TSV与互连线在器件的同侧）或者是背面TSV（TSV在器件背面）。这些方法不仅仅可以用于平常的半导体技术，而且可以用于无源器件或者混合信号模块。另外，与TSV相关的问题还包括成品率、TSV可靠性、TSV寄生效应、TSV冗余、热通孔等问题，均是研究热点。
2 三维技术蓝图
依据上文的三维互连线级别和三维工艺的定义，给出了每个级别的TSV的发展蓝图如表2，表3所示[8]。对于3D?SIC，它分两个互连线级别，具体如下：顶层互连线级别的3D?SIC和3D?SoC。这种技术允许W2W， D2W和D2D堆叠。这种三维TSV工序一般与硅晶圆的制造生产线集成在一起，而三维键合工序一般在硅工序之外。中层互连线级别的3D?SIC，例如小电路块的三维堆叠。这种技术一般是W2W堆叠。三维TSV工序与三维键合工序都集成在硅制造生产线之中。
表2 顶层互连线级别的3D?SIC/3D?SoC发展蓝图
Intel认为三维芯片是未来芯片的发展趋势，它会带来架构的极大改变，未来即将迈入三维时代。Intel实验室与台湾工研院有合作开发采用三维芯片架构的低功耗内存技术，该技术将来可应用在百万级计算、超大规模云数据中心等大型系统以及智能手机、Ultrabook、平板计算机等移动系统中。Amkor公司和位于比利时的纳米电子和纳米技术研究中心IMEC，将合作开发成本效益高的基于晶圆级三维集成技术。许多公司如IBM；Amkor，Intel，IMEC，Samsung，Qimonda AG，德州仪器、Tessera，Tezzaron，Ziptronix，Xanoptix，ZyCube都在研究三维集成技术；TSMC（台湾）、Tezzaron、特许（新加坡）已有晶圆厂宣布有意将TSV技术量产，这些都是三维技术走向量产阶段、成为主流技术的前兆。
表3 中层互连线级别的3D?SIC发展蓝图
3 三维集成技术面临的挑战
成功的发展三维集成电路是一个综合复杂的问题，这个过程中面临多种挑战，需要克服很多问题。本文列出了几个最关键的问题，具体如下：
（1） 技术限制。三维集成技术的工艺还不完善。现在比较成熟的技术我们俗成2.5D，采用的bond?pad方式连线的晶圆级封装技术。基于TSV的三维堆叠技术目前已能实现，但是尚未大规模量产和一个完整的量产方案。例如是先通孔还是后通孔，三维集成是采用原有的设备改装还是全新的技术，是否会产生一种全新的三维集成厂，负责专门的三维集成工作，这些各个公司都有自己的研究方案，但尚未形成成熟的技术路线。
（2） 测试问题。测试技术也面临挑战，传统测试技术是针对单层系统设计的，未提供针对多层芯片集成的整体系统测试技术。
（3） 三维互连的设计问题。三维互连设计的问题主要表现在：第一，三维芯片中个各层可能是采用不用工艺完成的，要综合的对不同的层进行互连设计难度很大。现在常用的方法是，先进行一个三维划分，然后再进行各个层内的设计；第二，跨越几个层的全局互连线，例如时钟和电源电路，均需要重新考虑设计问题。
（4） 散热问题。在二维集成电路中，芯片发热已经对电路性能和可靠性产生了重要影响，采用三维工艺后，有源器件集成密度的大幅提升促使芯片功耗剧增，加之芯片内部使用的电介质填充材料导热性能不佳，种种不利因素使得三维集成电路芯片散热问题雪上加霜，散热问题成为集成电路物理设计中必须首先考虑的难点问题之一。目前也提出了很多解决热量问题的方案，但是并没有一个公认的完善的解决方案。
（5） CAD工具问题。集成电路的计算机辅助设计作为芯片设计的关键技术，对芯片性能、功耗、工作温度、设计?制造通过率等都有着巨大影响，是三维集成电路发展的基石。过去几年来三维集成工艺的发展成熟，使得人们已开始在三维集成电路方面开展积极的探索，但是目前的三维集成电路的CAD软件尚不完善，大部分均为现有的二维CAD软件的简单扩展，还没有一个通用的全面的软件。
4 结 语
CMOS集成电路发展至今，传统二维（2D）平面集成工艺已达集成密度极限，为了提升芯片性能，集成更多晶体管，就必须增加芯片尺寸，而芯片尺寸增加带来全局互连距离的延长，从而引发了更严峻的互连问题：延时增加、噪声、信号串扰问题不断加剧限制了数据总线带宽，互连问题成为二维集成电路的瓶颈。要克服互连线带宽限制，必须实质性地改变设计方法。
三维集成电路是传统二维集成电路从传统平面集成方式向垂直方向立体集成方式的延伸。三维集成电路的优势在于：多层器件重叠结构使芯片集成密度成倍提高；TSV结构使互连长度大幅度缩短，提高传输速度并降低了功耗；重叠结构使单元连线缩短，并使并行信号处理成为可能，提高了芯片的处理能力；多种工艺，如CMOS、MEMS、SiGe、GaAs混合集成，使集成电路功能多样化；减少封装尺寸，降低设计和制造成本。本文给出了三维技术的定义，并给众多的三维技术一个明确的分类，包括三维封装（3D?P）、三维晶圆级封装（3D?WLP）、三维片上系统（3D?SoC）、三维堆叠芯片（3D?SIC）、三维芯片（3D?IC）。给出了比较有应用前景的几种技术，三维片上系统和三维堆叠芯片的技术蓝图。最后，分析了三维集成电路存在的一些问题，包括技术问题、测试问题、散热问题、互连线问题和CAD工具问题，并指出了未来的研究方向。
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