專業概況

機械電子工程專業原為機械設計制造及其自動化專業中的機械電子工程方向，該專業是機械、電子、控制、計算機等交叉融合的專業，2020年入選國家級一流專業建設點。主要學習的課程包括機械原理、機械設計、機械制造基礎、電工與電子技術、單片機原理及接口技術、微電子制造、芯片封裝工藝及設備、電子裝聯工藝、機電傳動控制、傳感及測試技術、自動控制原理、液壓與氣壓傳動、數控技術、機器人技術、智能控制等，同時也完成相關實驗實訓以及課程設計，包括機械設計課程設計、機械制造技術訓練、電工與電子技術實驗、電工與電子技術實訓、微電子制造實訓、微電子裝備綜合設計、機器人系統設計與實踐、單片機原理及接口技術課程設計、機電智能控制綜合設計等。

機械電子工程專業主要依托的機械電子工程系現有專任教師41人，其中教授16人，新世紀“百千萬人才工程”國家級人才1人，全國五一勞動獎章獲得者1人，國家級海外高層次人才2人，廣東省“南粵百傑”1人，廣東省“南粵優秀教師”2人，“廣東特支計劃”科技青年拔尖人才1人，廣東省科研創新團隊2個，教育部教學指導委員會委員1人，廣東省教學指導委員會委員1人。近年來，獲國家技術發明二等獎1項，國家科技進步二等獎1項，廣東省科學技術獎一等獎3項，廣東省專利獎金獎2項。

目前機械電子工程專業每學年開設5個班，包括4個機械電子工程班和1個機電創新班，在校本科生815人，在校碩士博士研究生400多人。

專業介紹

1.專業發展前景

随着中國電子制造業的發展和全球電子制造向中國的轉移，中國的電子制造公司如雨後春筍，電子制造産業已成為我國工業經濟的第一支柱産業。在中國的長三角與珠三角地區，形成了相對完整的電子制造産業集群，特别是珠三角及周邊地區，電子制造業增長潛力巨大，發展勢頭強勁，對人才的需求非常旺盛。機械電子工程專業面向新工科建設的要求，瞄準微電子制造，深化産教融合、校企合作、協同育人等，培養高素質的機電一體化人才，可對粵港澳大灣區建設與廣東省經濟社會發展發揮支撐作用，具有很好的發展前景。

2.培養目标和專業特色

機械電子工程專業是機械、電子、控制、計算機等交叉融合的專業，通過理論和實踐相結合，使學生掌握機械工程、微電子技術、芯片封裝技術、機器人技術、計算機應用及工程管理等基礎理論和專業知識，具備分析和解決複雜機電工程問題的能力，能夠從事微電子制造、芯片工業、高端裝備、智能機器人、工業軟件等領域的研發、設計、制造與管理等工作。

“有一種制造藝術，叫頭發絲上的舞蹈！”。電子精密制造需要在頭發絲直徑十分之一的空間内，實現其百分之一的定位精度，被稱為“頭發絲上的舞蹈”。機械電子工程專業以電子精密制造技術與裝備享譽全國，師資力量雄厚，擁有一批國家級人才；學科實力強勁，建設有國家重點實驗室，取得了國家技術發明獎及國家科技進步獎等重大成果，是我校最早獲得博士點的學科方向。本專業緊密圍繞粵港澳大灣區電子信息制造業對創新人才的緊迫需求，重點突出電、機、控、測等技術的融合，着重培養學生在精密與超精密制造工藝技術、高速高加速運控技術、新一代芯片封裝技術、機/電/液/氣/控一體化等方面的知識體系與技術能力。專業将國内一流的科研平台、科研設備等科研資源深度融入教學環節，實施全方位、多層次的科教融合育人模式，全面培養學生解決複雜電子制造工程問題的能力，增強學生的就業、創業及職業發展能力。

3.國内及省内的地位排名

機械電子工程專業所在的機械工程學科國内排名第20位,進入全國前10%（2021年中國軟科），并于2020年入選國家級一流本科專業建設點。

4.就業情況

機械電子工程專業的畢業生大部分從事機電相關領域的技術研發、工程設計與制造、工程管理等方面的工作，得到企業廣泛認可和一緻好評。本專業學生當年就業率連續5年保持在98%以上。就業的著名企業包括華為、騰訊、廣汽傳祺、廣汽本田、廣州數控、深圳彙川、深圳大族、TCL電子、美的集團、三星電子、海信科龍、格力集團、比亞迪等。在曆屆畢業生中，均有部分同學選擇繼續深造，考入國内外知名大學，或保送本專業繼續攻讀碩士學位。

特色實驗室及教學科研實踐研究方向

機械電子工程專業的科研平台優勢顯著，科研實力突出。現有省部共建精密電子制造技術與裝備國家重點實驗室、廣東省計算機集成制造重點實驗室、廣東省微納加工技術與裝備重點實驗室，以及各類型實驗室22個。其中，精密電子制造技術與裝備國家重點實驗室是太阳成集团tyc234cc唯一的國家重點實驗室，以機械工程學科為主體，并與材料、光學、控制、信息電子、儀器儀表等學科交叉，緻力于精密電子制造技術與裝備領域的應用基礎研究。實驗室瞄準後摩爾時代新一代芯片器件高密度化、微型化、輕薄化的變革趨勢與國際前沿，圍繞“電子制造高端裝備高速精密運動生成與測量”、“元器件微納米級功能微結構陣列的高精高效創成”兩大關鍵科學問題，開展基礎理論研究，引領行業技術進步，促進學科快速發展；對接産業需求，開展高端電子制造裝備的核心技術攻關與關鍵零部件研制，深化産學合作與企業服務，支撐産業高速發展。

全部實驗室面向本科生開放，開展教學、科研、實踐等科技認知、技能訓練和素質培養，其中特色實驗室主要研究方向如下：

1.高端半導體封裝裝備及其智能控制

開發高端半導體封裝裝備及其控制系統，包括：開發多軸魯棒控制算法及智能細調節算法、振動耦合解耦及補償算法，高精度高加速封裝裝備的穩定性和封裝器件的一緻性解決方案，開發系列晶圓級/闆級倒裝與扇出貼片封裝裝備及高密度芯片精準封裝裝備。

晶圓級/闆級倒裝與扇出封裝裝備

固晶機 焊線機

2.微納定位與高端顯示半導體裝備

微納定位與高端顯示半導體裝備開發，包括：柔性鉸鍊壓電納米定位系統開發，先進微納米伺服驅動控制，大行程壓電納米電機設計，多自由度納米位移補償裝置開發，高帶寬納米減振雲台設計，機器視覺檢測系統開發，高端半導體制造裝備先進熱管理系統研發，Mini/Micro-LED芯片巨量轉移技術與核心裝備研發（與龍頭企業長期合作）。

微納定位與高端顯示半導體裝備研究團隊主要獲獎榮譽包括：機電領域國際TOP類SCI論文18篇、國際學術會議最佳論文獎、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽特等獎、“挑戰杯”中國大學生創業計劃賽（創青春）金獎、廣東省技術發明獎一等獎等。

Mini/Micro-LED芯片巨量轉移典型工藝

微納定位系統、高端顯示半導體裝備

3.先進電子互連封裝技術與裝備

後摩爾時代，多芯片互連集成的器件封裝制造技術正挑起半導體産業進步的大梁。該研究方向主要研發先進電子互連封裝技術并開發相應裝備，包括半導體功能微納結構新型濕法刻蝕技術與裝備、電子器件先進封裝集成技術與裝備、激光誘導石墨烯加工技術與裝備、硬脆基闆的激光誘導刻蝕技術與成套裝備等，在此基礎上研發各類高性能器件。

先進電子封裝技術與裝備開發團隊科研資金充裕，累計獲得各類資金支持超過2000萬；學術成果豐碩，發表SCI論文50餘篇，影響因子大于10論文13篇，獲國際發明專利授權10件、中國發明專利授權110餘件，多個細分領域專利數量全球前列，獲得高等學校科學研究優秀成果一等獎、廣東省科技進步一等獎等科技獎勵；人才質量培養優異，學生團隊獲得挑戰杯全國二等獎、廣東省特等獎、國家獎學金等。

先進電子互連封裝技術與裝備開發團隊主要工作

4.剛柔耦合超精密運動平台設計與控制方法

融合納米定位平台技術，發明了剛柔耦合超精密運動平台，突破了機械導軌運動平台的精度極限。将摩擦力轉化為彈性力進行測量補償，攻克了摩擦力補償的曆史難題。研究内容包括：剛柔耦合滾珠絲杠的開發，剛柔耦合直線驅動控制，雙反饋自抗擾驅動器開發，剛柔耦合旋轉平台設計，剛柔耦合機器人設計，高速測量與圖像處理，剛柔耦合控制理論研究，柔性鉸鍊設計理論研究，全局優化設計理論研究。

高速精密運動創新團隊累計獲得各類資金支持超過2000萬。主要獲獎榮譽包括：國家科技進步二等獎， 國家技術發明二等獎， 省科學技術獎一等獎， 廣東省專利金獎3項。成果産業化獲得中國創新創業賽佛山賽區高端裝備初創組一等獎。

直線電機 滾珠絲 杠旋轉平台

5.微納加工技術與裝備

微納加工技術在航空航天、國防軍事、精密儀器、光電通訊、汽車電子、生物醫學、新能源等衆多高技術領域日益發揮巨大作用，本研究方向針對微納加工裝備、微納加工工藝、微納控制技術和超精密測量方法等開展研究，主要包括：超精密靜壓回轉軸系的設計制造、超精密直線導軌的設計制造、超精密切削和磨削技術、光學自由曲面測量方法、超精密加工與測量裝備數字控制技術等。

五軸超精密機床 超精密輥筒機床 超精密氣浮平台

液體靜壓主軸 多孔氣浮軸承 多邊形菲涅爾結構

6.面向電子制造的微納增材加工裝備

針對集成平台直線軸和轉動軸運動的非線性特性，建立高精度的誤差映射模型，最終降低控制直線軸和轉動軸補償過程中引起的殘餘誤差，提升裝備的整體工作精度。解決超高速激光振鏡空間點位聚焦時域與能量最優動态分布模型構建問題，實現空間任意點位高速定位聚焦。解決複雜微結構器件不同形式的快速光固化加工切換問題，優化制造工藝流程，實現高效能宏微複合高精度制造。

微納米三維增材制造裝備

微納米三維電子器件結構

7.虛拟現實與增強現實（VR/AR）技術及裝備開發

2016獲得了廣東省虛拟現實及可視化工程技術中心。主要從事虛拟現實、增強現實與混合現實技術的應用開發和關鍵技術研究。主要包括VR環境下多人協同訓練仿真、智能制造單元、裝備與産線的數字孿生仿真，以及增強現實操作指引系統研究與開發等。

混合現實環境下發動機操作指引

虛拟現實環境下多人協同訓練系統

8.數控技術與機器人系統研究及應用

圍繞數控技術與工業機器人的關鍵理論、技術與應用開展多角度的深入研究，包括：多軸運動控制技術的開發，多軸插補算法的研究，面向EtherCAT的多軸實時控制，多軸數控系統開發，工業機器人關鍵算法設計，噴塗機器人系統開發，機器人離線編程技術，多機器人協同控制研究，機器人單元及生産線集成理論和技術開發。

基于EtherCAT的多軸運動控制系統

多軸機床的數控系統

雙XY運動平台的高速激光切割機

多機器人協同汽車配件沖壓自動化産線布局設計軟件

噴塗機器人系統1

噴塗機器人系統2

多機器人協同汽車配件沖壓自動化産線

機器人陶瓷素坯打磨離線編程

9.機電液智能測控一體化技術及裝備開發

圍繞研究複雜工況環境下的機、電、液智能測控需求，運用聲光機電液一體化技術，面向醫療領域、工業領域與海洋領域開展教學研究、理論研究及其應用研究，主要包括：氣動反應式腹部觸診教學模拟系統，輔助排尿智能系統，工程機械優化設計，複合材料超聲無損檢測系統，水下檢測與工程機器人，海洋工程浮式作業運動補償系統，海洋聲學探測技術，海底觀測系統等。

臨場感遙操作工程機器人系統 海底原位觀測模拟系統

六自由度升沉補償系統 海底原位觀測模拟系統

材料缺陷結合強度超聲檢測系統 管道狀态超聲檢測系統

10.超聲檢測與監測技術及裝備開發

廣東省珠江人才計劃“超聲檢測與監測”創新創業團隊着眼于高端裝備制造過程與在役的無損檢測與監測技術研究與産業化，發展先進超聲基礎理論、開發高端超聲換能器及其檢測新裝備，解決生命科學、半導體制造、航空航天等領域無損檢測戰略需求。主要研究方向包括：1）新型超聲換能器；2）超聲檢測與監測；3）激光超聲檢測；4）超聲調控與成像等，累計獲得在研經費達2000多萬元，申請國家發明專利20餘項。

自動化超聲顯微鏡檢測系統 多軸空耦激光超聲檢測系統

超高頻/全透明/非接觸超聲傳感器

半導體芯片封裝高頻超聲無損檢測

航空複合材料激光/超聲/射線檢測

大腦結構與功能無創激光超聲成像

多靶點超聲腦調控及血腦屏障開啟

11.先進闆級扇出封裝技術

随着全球市場的高速發展，高集成度、高性能、低成本的電子産品需求越來越大，新型扇出型封裝技術迎來了高速增長。其中，扇出型晶圓級封裝技術具有高密度、低厚度、高性能、技術成熟等突出優點，應用在中央處理芯片、圖像處理芯片等領域。大闆級扇出型封裝可以突破晶圓尺寸限制，增大産出并降低成本，在5G射頻前端芯片、功率器件和毫米波雷達等領域具有廣闊前景。本研究方向針對扇出型封裝中的新材料、新結構、新工藝開發、封裝翹曲與芯片漂移調控等關鍵共性科學問題展開研究，開發玻璃基闆制造、制孔與電路創成、激光誘導刻蝕加工、多芯片三維異構集成等新技術。

扇出型封裝技術工藝流程及應用前景

12.新型納米金屬半導體封裝互連材料及應用

後摩爾時代，封裝互連向高密度、高精度、細間距方向發展，現有互連技術的各項性能與可靠性已無法滿足要求，以新型納米金屬材料取代焊錫，全銅互連直接倒裝将是滿足超高密度（＜40μm）微電子以及第三代半導體高功率器件封裝的主要方向，在微納電子、電力電子、汽車、鐵路交通、機器人等領域有廣闊用途。本研究方向針對納米銅、納米銀、銀包銅等新型納米金屬材料的制備、性能調控機理、應用等開展研究，包括微納金屬顆粒的多種新型制備方法與機理研究、微納金屬顆粒的燒結互連機理研究、微納金屬顆粒的燒結互連性能及封裝技術研究等。

倒裝封裝工藝曆程及發展趨勢

微納金屬材料在電子封裝中的應用前景