【摘 要】
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随着半导体行业的飞速发展,对半导体封装设备的要求越来越苛刻。转台作为划片机的重要部件,提高转台精度是划片机研究的关键。本文通过分析传统转台系统精度,找出传统机械轴承转台存在的问题,提出用油静压转台替代传统机械轴承转台的解决方法,以弥补传统转台的不足。本文的主要内容如下:(1)介绍划片机的主要机械结构和工作原理。简述划片机直线轴精度检测原理。以精度检测原理为基础,分析划片机误差组成及误差产生的原因。
【基金项目】
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湖南省智能高端装备制造技术合作研发专项,课题名称“智能高精高效划片装备研发”。项目编号:2017WK2031;
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随着半导体行业的飞速发展,对半导体封装设备的要求越来越苛刻。转台作为划片机的重要部件,提高转台精度是划片机研究的关键。本文通过分析传统转台系统精度,找出传统机械轴承转台存在的问题,提出用油静压转台替代传统机械轴承转台的解决方法,以弥补传统转台的不足。本文的主要内容如下:(1)介绍划片机的主要机械结构和工作原理。简述划片机直线轴精度检测原理。以精度检测原理为基础,分析划片机误差组成及误差产生的原因。计算各误差对划切痕迹宽度的影响,根据计算结果提出划片机精度分配方案。(2)介绍划片机传统机械轴承转台的结构和转台精度检测方法及其所依据的原理。由转台精度测量结果知划片机传统转台精度较差。根据传统转台误差产生的原因简化分析模型,分析了转台定位精度及回转精度对划切痕迹宽度、划切痕迹截面形状及崩边三种指标产生的影响。(3)介绍油静压转台的工作原理,设计了一种适合划片机所用的油静压转台。根据划片机转台的应用场合选择了同心理论的计算方法,分别对油静压转台的设计指标进行了计算。根据设计出的油静压转台计算出所需驱动电机的选型参数。对其供油系统进行了相关计算和设计,并提出了提高加工和装配精度的方法。(4)利用Solidworks分别对流体分析模型、静力学分析模型、模态分析模型进行建模。利用流体仿真工具Ansys fluent对静压轴承进行流体分析。仿真得到的压力云图与理论设计的静压轴承压力分布相符。利用Ansys static structural模块对静压轴承进行静力学分析,得到油静压转台的应变和应力分布云图。根据静力学分析结果,分析液压油对静压轴承产生的变形。利用Ansys modal模块对油静压轴承进行模态分析,得到油静压轴承的固有频率和振型。利用Solidworks motion模块对旋转工作台进行运动分析,得到转台运动参数变化特性。
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