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LED粘片机芯片取放机构的结构设计及固晶臂的分析研究论文[带图纸].doc

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LED粘片机芯片取放机构的结构设计及固晶臂的分析研究论文[带图纸].doc

III摘要本文研究了如何提高全自动LED固晶机的摆臂的工作效率的机构设置,以及对影响摆臂固有频率的因素进行分析研究。运用三维分析软件以及实验对不同影响因素下摆臂的振动进行研究,分别就影响因素下的摆臂进行振动分析,得出最佳的设计方案。根据摆臂的运动需要,选择满足条件的电机以及各连接部件,并对关键运动部件进行受力分析计算,从而为摆臂的运动提供有效的保障。复合运动的摆臂采用多电机带动,在控制系统的操作下,为摆臂运动提供有效地保证。对摆臂固有频率的不同影响因素分别进行研究,得出这些因素对摆臂振动的影响范围。关键词固有频率一介频率振动分析复合运动IVAbstractThisresearchstudiedtheswimmingarmofautomaticLEDsolidcrystalmachineofstructuralequipmentwhichcanimprovetheworkingefficiency,aswellasanalyzedtheinfluencedfactorsofthenaturalfrequencyoftheswingarmthreedimensionalanalysissoftwareandexperimentswereusedtoanalysethevibrationoftheswingarmindifferentfactors,withtheresult,thisreaseachachievethebestdesignplan.Accordingtotheneedofswingarmmovement,selectthesuitableelectricalmachineandtheinterconnectingpieces.KeymovingpartswerecalculatedandanalysiedtoprovideeffectiveprotectionforswingarmCompoundmovementofthearmisdrivedbythemotors,andthecontrolsystemensuretheaccuracyandefficiencyofthecomplicatedmovementofthearm.DifferentaffectingfactorsarereaseachedrespectivelytoobservethenaturalfrequencyandvibrationrangeofthearmKeywordsInherentfrequencyThehumblefrequencyVibrationanalysisCompoundmovementV目录摘要.....................................................................................................................错误未定义书签。目录....................................................................................................................................................21绪论....................................................................................................................错误未定义书签。1.1引言...........................................................................................................................................11.2课题来源...................................................................................................................................21.3LED课题背景封装技术的国内外发展状况................................................................41.3.1国内LED封装产业的发展状况........................................................................................41.3.2全自动LED粘片机的国外发展状况.................................................................................41.3.3国内LED产业的发展状况.................................................................................................41.3.4发展方向与前景..................................................................................................................41.4全自动LED粘片机的主要结构及工作原理.........................................................................51.4.1LED封装工艺流程简述...................................................................................................61.5本文研究的内容.......................................................................................................................71.6本文研究的目的与意义...........................................................................................................72LED粘片机芯片取放机构的结构设计.......................................................................................62.1机构的整体设计.......................................................................................................................62.2连接设备的设计........................................................................................................................62.3运动的时间分配以及电机负载惯量分析................................................................................72.3.1时间分配..............................................................................................................................72.3.2惯量系统...............................................................................................................................82.4电机的选择..............................................................................................................................112.4.1电机加速度的选择.............................................................................................................112.4.2电机选择设计方案..............................................................................................................93固晶臂的研究分析........................................................................................................................163.1固晶臂静力学分析..................................................................................................................163.1.1有限元分析的工具.............................................................................................................173.1.2摆臂静力学分析.................................................................................................................173.2对有摆臂限元分析要注意的事项.........................................................................................203.2.1优化分析.............................................................................................................................194固晶臂弯曲振动固有频率和振型函数........................................................................................234.1固有频率理论研究.................................................................................................................234.2动态分析..................................................................................................................................244.3运用分析软件对摆臂进行模态分析......................................................................................254.3.1悬臂梁弯曲振动模态分析具体步骤.................................................................................254.4扭转振动分析..........................................................................................................................264.5运动过程分析.........................................................................................................................275固晶臂的变截面优化设计研究....................................................................................................285.1摆臂的长度问题研究..............................................................................................................285.2不同质量的有限元分析研究.................................................................................................315.3研究变截面摆臂的分析..........................................................................................................296创新点以及遇到的问题................................................................................................................346.1本课题的创新点.....................................................................................................................34V6.2已有的工作条件和出现的问题.............................................................................................346.2.1已有的工作条件.................................................................................................................346.2.2出现的问题........................................................................................................................34小结....................................................................................................................................................34致谢.......................................................................................................................错误未定义书签。参考文献...............................................................................................................错误未定义书签。1.1引言LED粘片机是集机、光、电、气于一体的高速度、高精度、高智能化的设备,也是LED生产过程中的关键设备,其性能直接影响到所生产LED的性能、生产效率和产品的合格率。全自动LED粘片机是由上料机构、出料机构、点浆机构、送料机构、晶圆芯片供送系统、刺晶系统、粘片机构及电气控制系统、图像识别系统、软件系统等组成LED芯片通常是以阵列方式排列在一块晶圆上,目前可制作的晶圆最大直径已达300mm,晶圆进一步经过划片、扩晶后,单个的芯片便以行列的形式粘覆在一个胶膜上,为便于拾取芯片,常用一个特制的圆环将胶膜绷紧固定。晶圆芯片供送系统即是一个用于连接此晶圆固定圆环,可在x,y平面内精密移动的工作台。它的主要功能是将晶圆上排列地芯片逐行逐列的送到CCD标定(吸晶、刺晶)位置处。晶圆供送装置要求各运动件刚度高,相互摩擦小,配合精度高,能够满足小步距、大行程的要求,且具有微调和装卸方便的特点。1.2课题来源失去制造,失去未来的认识如今已成为全球的共识,在21世纪的国力竞争中,发达国家将制造列为战略发展的优先领域,抢占制造技术的制高点更是各国的战略必争。中国是个制造大国正在向制造强国转变,在微电子行业无论是消费市场还是装备制造基地都在向中国转移,中国正在成为制造大国和消费大国。微电子技术经过半个多世纪的发展,在其产业内部形成了自己特有的产业分工材料制备、前道工艺和后道工艺。作为微电子技术发展的基础,材料制备早就发展的比较成熟,而在信息技术、控制技术等新技术的发推动下,前道工艺的相关技术也如日中天,日渐成熟,例如晶元的不断扩大等。但相比较而言微电子制造的后道工艺技术才刚刚起步,或者说相对而言发展不是很成熟,因此有必要在微电子制造后道工艺方面做一些技术研究和改进,以适应当今世界对微电子产品的需求。在半导体封装领域,LED制造技术具有独特的代表性。其中LED封装工艺属于后道工艺,LED的固晶过程(又称粘片过程)在封装工艺中占有极其重要的地位。目前而言国内的厂家所用的设备大部分都来自国外,LED固晶技术及设备几乎被国外所垄断,国内厂家即使能仿制一些型号的产品,但是精度不急国外产品的二分之一。但庆幸的是这项技术也还在发展中,如果加以足够深度的研究完全可以打破国外的垄断。在对微电子制造技术做出简单分析之后即可知道,作为极端制造技术的分支,微电子制造技术存在着高效、高速与精密之间不可调和的矛盾,LED封装同样面临此问题。要解决此问题必须对LED封装设备,即现在市场主流产品全自动LED粘片机作深入的研究。经研V究发现芯片拾取机构,即固晶臂在整个粘片工作过程伴随着高速、高效、精密的特点,它是全自动LED粘片机的核心部件,也是LED粘片机的设计关键所在,还是解决高速和精密这对矛盾的关键所在。本课题来源于工程实际,以LED封装着眼于解决企业中的实际工程问题,落脚点在于解决半导体制造装备中高速度与高精度之间的矛盾。

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