雙面研磨-拋光機結構設計及磨削軌跡研究.pdf

1、隨著信息技術的發(fā)展，對藍寶石基片、多晶硅單晶硅等電子器件基片的市場需求日益增加，對其表面質量提出更嚴格要求。雙面研磨/拋光機正是進行基片超精密表面加工的主要設備，如何高效地獲得超平滑無損傷表面的晶片已經成為研究熱點。目前國內對其結構研究分析以及拋光機理研究落后于發(fā)達國家，本文正是應某企業(yè)對藍寶石晶片的加工需求，設計一款超精密雙面/研磨拋光機。
　　首先，進行了整機結構改造和設計。通過分析雙面研磨/拋光機的設備特點和整機技術參數結合

2、研磨/拋光加工機理，基于三維設計軟件依據原設備拆裝測量尺寸進行了整機三維設計建模；同時在分析研究過程中找出結構問題進行了優(yōu)化改進及操作便利性支持。
　　其次，對雙面研磨/拋光機關鍵零部件進行了動靜態(tài)分析以及結構輕量化設計。簡單闡述了動靜態(tài)分析原理和特點，選取設備主要系統(tǒng)及零部件進行動靜態(tài)分析，了解整機靜態(tài)下位移變形、等效應力以及基于模態(tài)分析的整機振動頻率和振型；基于Workbench優(yōu)化分析功能對其質量較大且關鍵部件進行了結構的輕

3、量化優(yōu)化設計。
　　然后，根據研磨拋光過程中工件的行星運動形式分別采用向量法和位移法建立了磨削軌跡的數學模型，并基于軌跡仿真軟件進行了運動軌跡的模擬仿真分析。采用單一因素變量法選取不同因素：齒圈速比、拋光盤轉速、工件擺放位置等，進行研究分析得出了各因素對磨削軌跡均勻性的影響，并選取磨削軌跡致密性、均勻性最好的一組工藝參數。
　　最后，依據拋光后工件表面質量的理論評價體系進行了正交實驗驗證分析，從中選取一組組合優(yōu)化的工藝參數，