专业概况

机械电子工程专业原为机械设计制造及其自动化专业中的机械电子工程方向，该专业是机械、电子、控制、计算机等交叉融合的专业，2020年入选国家级一流专业建设点。主要学习的课程包括机械原理、机械设计、机械制造基础、电工与电子技术、单片机原理及接口技术、微电子制造、芯片封装工艺及设备、电子装联工艺、机电传动控制、传感及测试技术、自动控制原理、液压与气压传动、数控技术、机器人技术、智能控制等，同时也完成相关实验实训以及课程设计，包括机械设计课程设计、机械制造技术训练、电工与电子技术实验、电工与电子技术实训、微电子制造实训、微电子装备综合设计、机器人系统设计与实践、单片机原理及接口技术课程设计、机电智能控制综合设计等。

机械电子工程专业主要依托的机械电子工程系现有专任教师41人，其中教授16人，新世纪“百千万人才工程”国家级人才1人，全国五一劳动奖章获得者1人，国家级海外高层次人才2人，广东省“南粤百杰”1人，广东省“南粤优秀教师”2人，“广东特支计划”科技青年拔尖人才1人，广东省科研创新团队2个，教育部教学指导委员会委员1人，广东省教学指导委员会委员1人。近年来，获国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖1项，广东省科学技术奖一等奖3项，广东省专利奖金奖2项。

目前机械电子工程专业每学年开设5个班，包括4个机械电子工程班和1个机电创新班，在校本科生815人，在校硕士博士研究生400多人。

专业介绍

1.专业发展前景

随着中国电子制造业的发展和全球电子制造向中国的转移，中国的电子制造公司如雨后春笋，电子制造产业已成为我国工业经济的第一支柱产业。在中国的长三角与珠三角地区，形成了相对完整的电子制造产业集群，特别是珠三角及周边地区，电子制造业增长潜力巨大，发展势头强劲，对人才的需求非常旺盛。机械电子工程专业面向新工科建设的要求，瞄准微电子制造，深化产教融合、校企合作、协同育人等，培养高素质的机电一体化人才，可对粤港澳大湾区建设与广东省经济社会发展发挥支撑作用，具有很好的发展前景。

2.培养目标和专业特色

机械电子工程专业是机械、电子、控制、计算机等交叉融合的专业，通过理论和实践相结合，使学生掌握机械工程、微电子技术、芯片封装技术、机器人技术、计算机应用及工程管理等基础理论和专业知识，具备分析和解决复杂机电工程问题的能力，能够从事微电子制造、芯片工业、高端装备、智能机器人、工业软件等领域的研发、设计、制造与管理等工作。

“有一种制造艺术，叫头发丝上的舞蹈！”。电子精密制造需要在头发丝直径十分之一的空间内，实现其百分之一的定位精度，被称为“头发丝上的舞蹈”。机械电子工程专业以电子精密制造技术与装备享誉全国，师资力量雄厚，拥有一批国家级人才；学科实力强劲，建设有国家重点实验室，取得了国家技术发明奖及国家科技进步奖等重大成果，是我校最早获得博士点的学科方向。本专业紧密围绕粤港澳大湾区电子信息制造业对创新人才的紧迫需求，重点突出电、机、控、测等技术的融合，着重培养学生在精密与超精密制造工艺技术、高速高加速运控技术、新一代芯片封装技术、机/电/液/气/控一体化等方面的知识体系与技术能力。专业将国内一流的科研平台、科研设备等科研资源深度融入教学环节，实施全方位、多层次的科教融合育人模式，全面培养学生解决复杂电子制造工程问题的能力，增强学生的就业、创业及职业发展能力。

3.国内及省内的地位排名

机械电子工程专业所在的机械工程学科国内排名第20位,进入全国前10%（2021年中国软科），并于2020年入选国家级一流本科专业建设点。

4.就业情况

机械电子工程专业的毕业生大部分从事机电相关领域的技术研发、工程设计与制造、工程管理等方面的工作，得到企业广泛认可和一致好评。本专业学生当年就业率连续5年保持在98%以上。就业的著名企业包括华为、腾讯、广汽传祺、广汽本田、广州数控、深圳汇川、深圳大族、TCL电子、美的集团、三星电子、海信科龙、格力集团、比亚迪等。在历届毕业生中，均有部分同学选择继续深造，考入国内外知名大学，或保送本专业继续攻读硕士学位。

特色实验室及教学科研实践研究方向

机械电子工程专业的科研平台优势显著，科研实力突出。现有省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室、广东省计算机集成制造重点实验室、广东省微纳加工技术与装备重点实验室，以及各类型实验室22个。其中，精密电子制造技术与装备国家重点实验室是广东工业大学唯一的国家重点实验室，以机械工程学科为主体，并与材料、光学、控制、信息电子、仪器仪表等学科交叉，致力于精密电子制造技术与装备领域的应用基础研究。实验室瞄准后摩尔时代新一代芯片器件高密度化、微型化、轻薄化的变革趋势与国际前沿，围绕“电子制造高端装备高速精密运动生成与测量”、“元器件微纳米级功能微结构阵列的高精高效创成”两大关键科学问题，开展基础理论研究，引领行业技术进步，促进学科快速发展；对接产业需求，开展高端电子制造装备的核心技术攻关与关键零部件研制，深化产学合作与企业服务，支撑产业高速发展。

全部实验室面向本科生开放，开展教学、科研、实践等科技认知、技能训练和素质培养，其中特色实验室主要研究方向如下：

1.高端半导体封装装备及其智能控制

开发高端半导体封装装备及其控制系统，包括：开发多轴鲁棒控制算法及智能细调节算法、振动耦合解耦及补偿算法，高精度高加速封装装备的稳定性和封装器件的一致性解决方案，开发系列晶圆级/板级倒装与扇出贴片封装装备及高密度芯片精准封装装备。

晶圆级/板级倒装与扇出封装装备

固晶机 焊线机

2.微纳定位与高端显示半导体装备

微纳定位与高端显示半导体装备开发，包括：柔性铰链压电纳米定位系统开发，先进微纳米伺服驱动控制，大行程压电纳米电机设计，多自由度纳米位移补偿装置开发，高带宽纳米减振云台设计，机器视觉检测系统开发，高端半导体制造装备先进热管理系统研发，Mini/Micro-LED芯片巨量转移技术与核心装备研发（与龙头企业长期合作）。

微纳定位与高端显示半导体装备研究团队主要获奖荣誉包括：机电领域国际TOP类SCI论文18篇、国际学术会议最佳论文奖、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖、“挑战杯”中国大学生创业计划赛（创青春）金奖、广东省技术发明奖一等奖等。

Mini/Micro-LED芯片巨量转移典型工艺

微纳定位系统、高端显示半导体装备

3.先进电子互连封装技术与装备

后摩尔时代，多芯片互连集成的器件封装制造技术正挑起半导体产业进步的大梁。该研究方向主要研发先进电子互连封装技术并开发相应装备，包括半导体功能微纳结构新型湿法刻蚀技术与装备、电子器件先进封装集成技术与装备、激光诱导石墨烯加工技术与装备、硬脆基板的激光诱导刻蚀技术与成套装备等，在此基础上研发各类高性能器件。

先进电子封装技术与装备开发团队科研资金充裕，累计获得各类资金支持超过2000万；学术成果丰硕，发表SCI论文50余篇，影响因子大于10论文13篇，获国际发明专利授权10件、中国发明专利授权110余件，多个细分领域专利数量全球前列，获得高等学校科学研究优秀成果一等奖、广东省科技进步一等奖等科技奖励；人才质量培养优异，学生团队获得挑战杯全国二等奖、广东省特等奖、国家奖学金等。

先进电子互连封装技术与装备开发团队主要工作

4.刚柔耦合超精密运动平台设计与控制方法

融合纳米定位平台技术，发明了刚柔耦合超精密运动平台，突破了机械导轨运动平台的精度极限。将摩擦力转化为弹性力进行测量补偿，攻克了摩擦力补偿的历史难题。研究内容包括：刚柔耦合滚珠丝杠的开发，刚柔耦合直线驱动控制，双反馈自抗扰驱动器开发，刚柔耦合旋转平台设计，刚柔耦合机器人设计，高速测量与图像处理，刚柔耦合控制理论研究，柔性铰链设计理论研究，全局优化设计理论研究。

高速精密运动创新团队累计获得各类资金支持超过2000万。主要获奖荣誉包括：国家科技进步二等奖， 国家技术发明二等奖， 省科学技术奖一等奖， 广东省专利金奖3项。成果产业化获得中国创新创业赛佛山赛区高端装备初创组一等奖。

直线电机 滚珠丝 杠旋转平台

5.微纳加工技术与装备

微纳加工技术在航空航天、国防军事、精密仪器、光电通讯、汽车电子、生物医学、新能源等众多高技术领域日益发挥巨大作用，本研究方向针对微纳加工装备、微纳加工工艺、微纳控制技术和超精密测量方法等开展研究，主要包括：超精密静压回转轴系的设计制造、超精密直线导轨的设计制造、超精密切削和磨削技术、光学自由曲面测量方法、超精密加工与测量装备数字控制技术等。

五轴超精密机床 超精密辊筒机床 超精密气浮平台

液体静压主轴 多孔气浮轴承 多边形菲涅尔结构

6.面向电子制造的微纳增材加工装备

针对集成平台直线轴和转动轴运动的非线性特性，建立高精度的误差映射模型，最终降低控制直线轴和转动轴补偿过程中引起的残余误差，提升装备的整体工作精度。解决超高速激光振镜空间点位聚焦时域与能量最优动态分布模型构建问题，实现空间任意点位高速定位聚焦。解决复杂微结构器件不同形式的快速光固化加工切换问题，优化制造工艺流程，实现高效能宏微复合高精度制造。

微纳米三维增材制造装备

微纳米三维电子器件结构

7.虚拟现实与增强现实（VR/AR）技术及装备开发

2016获得了广东省虚拟现实及可视化工程技术中心。主要从事虚拟现实、增强现实与混合现实技术的应用开发和关键技术研究。主要包括VR环境下多人协同训练仿真、智能制造单元、装备与产线的数字孪生仿真，以及增强现实操作指引系统研究与开发等。

混合现实环境下发动机操作指引

虚拟现实环境下多人协同训练系统

8.数控技术与机器人系统研究及应用

围绕数控技术与工业机器人的关键理论、技术与应用开展多角度的深入研究，包括：多轴运动控制技术的开发，多轴插补算法的研究，面向EtherCAT的多轴实时控制，多轴数控系统开发，工业机器人关键算法设计，喷涂机器人系统开发，机器人离线编程技术，多机器人协同控制研究，机器人单元及生产线集成理论和技术开发。

基于EtherCAT的多轴运动控制系统

多轴机床的数控系统

双XY运动平台的高速激光切割机

多机器人协同汽车配件冲压自动化产线布局设计软件

喷涂机器人系统1

喷涂机器人系统2

多机器人协同汽车配件冲压自动化产线

机器人陶瓷素坯打磨离线编程

9.机电液智能测控一体化技术及装备开发

围绕研究复杂工况环境下的机、电、液智能测控需求，运用声光机电液一体化技术，面向医疗领域、工业领域与海洋领域开展教学研究、理论研究及其应用研究，主要包括：气动反应式腹部触诊教学模拟系统，辅助排尿智能系统，工程机械优化设计，复合材料超声无损检测系统，水下检测与工程机器人，海洋工程浮式作业运动补偿系统，海洋声学探测技术，海底观测系统等。

临场感遥操作工程机器人系统 海底原位观测模拟系统

六自由度升沉补偿系统 海底原位观测模拟系统

材料缺陷结合强度超声检测系统 管道状态超声检测系统

10.超声检测与监测技术及装备开发

广东省珠江人才计划“超声检测与监测”创新创业团队着眼于高端装备制造过程与在役的无损检测与监测技术研究与产业化，发展先进超声基础理论、开发高端超声换能器及其检测新装备，解决生命科学、半导体制造、航空航天等领域无损检测战略需求。主要研究方向包括：1）新型超声换能器；2）超声检测与监测；3）激光超声检测；4）超声调控与成像等，累计获得在研经费达2000多万元，申请国家发明专利20余项。

自动化超声显微镜检测系统 多轴空耦激光超声检测系统

超高频/全透明/非接触超声传感器

半导体芯片封装高频超声无损检测

航空复合材料激光/超声/射线检测

大脑结构与功能无创激光超声成像

多靶点超声脑调控及血脑屏障开启

11.先进板级扇出封装技术

随着全球市场的高速发展，高集成度、高性能、低成本的电子产品需求越来越大，新型扇出型封装技术迎来了高速增长。其中，扇出型晶圆级封装技术具有高密度、低厚度、高性能、技术成熟等突出优点，应用在中央处理芯片、图像处理芯片等领域。大板级扇出型封装可以突破晶圆尺寸限制，增大产出并降低成本，在5G射频前端芯片、功率器件和毫米波雷达等领域具有广阔前景。本研究方向针对扇出型封装中的新材料、新结构、新工艺开发、封装翘曲与芯片漂移调控等关键共性科学问题展开研究，开发玻璃基板制造、制孔与电路创成、激光诱导刻蚀加工、多芯片三维异构集成等新技术。

扇出型封装技术工艺流程及应用前景

12.新型纳米金属半导体封装互连材料及应用

后摩尔时代，封装互连向高密度、高精度、细间距方向发展，现有互连技术的各项性能与可靠性已无法满足要求，以新型纳米金属材料取代焊锡，全铜互连直接倒装将是满足超高密度（＜40μm）微电子以及第三代半导体高功率器件封装的主要方向，在微纳电子、电力电子、汽车、铁路交通、机器人等领域有广阔用途。本研究方向针对纳米铜、纳米银、银包铜等新型纳米金属材料的制备、性能调控机理、应用等开展研究，包括微纳金属颗粒的多种新型制备方法与机理研究、微纳金属颗粒的烧结互连机理研究、微纳金属颗粒的烧结互连性能及封装技术研究等。

倒装封装工艺历程及发展趋势

微纳金属材料在电子封装中的应用前景