面向固晶機(jī)的音圈電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制仿真.pdf

1、由于我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在飛速發(fā)展，而半導(dǎo)體封裝是影響半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，半導(dǎo)體的封裝技術(shù)的優(yōu)劣是至關(guān)重要的競(jìng)爭(zhēng)因素，而固晶機(jī)主要用于半導(dǎo)體封裝，它是生產(chǎn)LED(LightingEmittingDiode)所需的關(guān)鍵設(shè)備之一。焊頭機(jī)構(gòu)作為固晶機(jī)的核心機(jī)構(gòu)，其主要工作是驅(qū)動(dòng)擺臂來回旋轉(zhuǎn)180°、豎直方向移動(dòng)5mm的位移來精確地吸取芯片和固定芯片。而現(xiàn)有的采用伺服電機(jī)帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)和四連桿機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)方式，有著精度要求有限，并且速度

2、難于繼續(xù)提升的缺陷。另外，目前國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者所研究的采用音圈電機(jī)加直流電機(jī)來直接帶動(dòng)擺臂和吸嘴的方式，存在著剛度不足、慣性大的問題，從而影響固晶機(jī)的性能。
　　 本文通過設(shè)計(jì)出一款應(yīng)用于固晶機(jī)焊頭機(jī)構(gòu)的音圈電機(jī)，其具有慣性小、高加速、沖擊小等特點(diǎn)，從而可以提升固晶機(jī)焊頭機(jī)構(gòu)的工作效率。同時(shí)，此設(shè)計(jì)方法也能夠?yàn)橐羧﹄姍C(jī)的設(shè)計(jì)制造提供理論指導(dǎo)。
　　 首先，本文對(duì)封裝半導(dǎo)體固晶機(jī)Z軸上下運(yùn)動(dòng)方向上現(xiàn)有的以旋轉(zhuǎn)伺服帶動(dòng)皮帶凸輪系

3、統(tǒng)所存在的不足進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)音圈電機(jī)的基本工作原理、應(yīng)用場(chǎng)合、以及在國(guó)內(nèi)外的研究理論以及方法的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了解。并且根據(jù)本文的實(shí)際問題，提出了以音圈電機(jī)直接帶動(dòng)固晶機(jī)焊頭機(jī)構(gòu)的Z軸進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)的方案，以及音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程。其次，采用多物理場(chǎng)仿真軟件COMSOLMultiphysics4.2的建模方法對(duì)所提出的音圈電機(jī)結(jié)構(gòu)建立有限元模型，進(jìn)行仿真并驗(yàn)證所設(shè)計(jì)音圈電機(jī)的合理性。再次，應(yīng)用迭代搜索優(yōu)化方法，分析研究在一定的容積下以最大