【正文】 438 ， 175183 ， 2003 。參考[ 1 ] “2003年麥卡琳?qǐng)?bào)告” ，新聞稿， IC 的洞察， 2003年。 100μm厚的晶圓可以切割在六60mm/ s和卓越的品質(zhì)是達(dá)成共識(shí)。與傳統(tǒng)切割相比，激光引導(dǎo)水射流切割砷化鎵不需要任何額外的保安系統(tǒng)。由于有水的存在，在切割時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，而是是有毒氣體溶解到水中。該切削的晶圓（右側(cè)）是250μm厚，切削速度2mm/s 。圖3介紹了水射流全方位的定向切割。任意形狀的切割，在薄晶圓加工中已變得日益重要，為各種應(yīng)用在微電子學(xué)和醫(yī)學(xué)，在其中的任意形狀使用。使用一種特殊的薄水膜，新技術(shù)的具體不斷晶圓清潔和免費(fèi)的粒子。
傳統(tǒng)的激光切割砷化鎵時(shí)產(chǎn)生大量的碎片，很難消除，甚至可以破壞附近的活性成分。另一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，這種水射流對(duì)于此特定的應(yīng)用是當(dāng)工件變薄時(shí)它的切削速度和質(zhì)量會(huì)增加，而在傳統(tǒng)切割中，這是剛好相反。這種水射流很安全，在晶圓在切割中不存在由于機(jī)械和熱而產(chǎn)生的損失（見(jiàn)圖2 ） 。事實(shí)上，在激光引導(dǎo)水射流是一個(gè)低溫切割系統(tǒng)，在任何切削過(guò)程中檢測(cè)的工作的切削溫度不會(huì)超過(guò)160 176。激光引導(dǎo)水射流采用了薄水射流作為一個(gè)引導(dǎo)件，以指導(dǎo)工件加工（參見(jiàn)圖1 ） 。利用激光引導(dǎo)水射流，不需要將它與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的激光看待，可以增加砷化鎵晶圓的切削速度，提高切縫質(zhì)量。這往往是晶圓破損的主要原因。在加工一個(gè)昂貴的復(fù)合材料，這是一個(gè)真正的優(yōu)勢(shì)。表1顯示的是3種切割方法的比較。此外，由于機(jī)械的限制，導(dǎo)致工件的邊緣往往容易破碎，從而使該件無(wú)法使用。如果是傳統(tǒng)的切割方法的話，由于硅晶圓非常的脆，加工出高質(zhì)量的切縫是很難實(shí)現(xiàn)的。傳統(tǒng)的切割方法在加工半導(dǎo)體時(shí)會(huì)遇到很多問(wèn)題。2 .比較不同的切割方法目前有三種加工方法，用來(lái)加工砷化鎵晶圓，即砂輪切斷，刨切，和激光引導(dǎo)水射流切割。砷化鎵氣體有毒，是引起人類(lèi)致癌物質(zhì)。此外，砷化鎵的價(jià)格昂貴也是需要考慮的。這需要提高切削速度和質(zhì)量。減少芯片尺寸低于500um的規(guī)定，使用更薄的晶圓比100um的，縮小晶圓厚度也有其優(yōu)點(diǎn)，可以降低其溫度梯度。最重要的應(yīng)用不光是無(wú)線通信業(yè)，砷化鎵是揭示了它的潛力在光電電子應(yīng)用在軍事，醫(yī)療，特別是LED照明領(lǐng)域。 “IC 的洞察”預(yù)測(cè)增長(zhǎng)強(qiáng)勁，在隨后的歲月，與不斷擴(kuò)大到2007年，當(dāng)市場(chǎng)將會(huì)擴(kuò)大一倍以上。 “IC 的洞察”調(diào)查，在2002年到2007年化合物半導(dǎo)體每年平均的增長(zhǎng)率為22%。根據(jù)“IC 的洞察”的市場(chǎng)研究（公司總部設(shè)在斯科茨代爾，亞利桑那州），在2002年占市場(chǎng)87 ％的份額的化合物半導(dǎo)體集成電路仍然主要是基于砷化鎵。然而，持續(xù)的要求，更高的速度和增加小型化帶動(dòng)無(wú)線電和寬帶通訊行業(yè)的發(fā)展，使III/V半導(dǎo)體材料，如砷化鎵（ GaAs ）的和磷化銦（ InP） 的需求量增大。關(guān)鍵詞：激光切割，水射流引導(dǎo)激光，砷化鎵，化合物半導(dǎo)體。最后，安全問(wèn)題不應(yīng)該忘記。這是一種比其他加工方法更快捷和清潔的加工方法，并且能產(chǎn)生很高的加工精度。在傳統(tǒng)切割中， 由于存在嚴(yán)重的熱損失，使工件的切口處產(chǎn)生結(jié)晶體。由于這些III/V 半導(dǎo)體材料的加工工藝要求高，因此產(chǎn)生了許多與傳統(tǒng)加工不同的加工工藝和方法。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1. ：機(jī)械工業(yè)出版社，20032. ：機(jī)械工業(yè)出版社，3. ：機(jī)械工業(yè)出版社，4. ：機(jī)械工業(yè)出版社，5. ：機(jī)械工業(yè)出版社，19986. ：化學(xué)工業(yè)出版社，19947. ：化學(xué)工業(yè)出版社，20048. 顧熙棠 遲建山 胡寶珍 （下冊(cè)）.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，9. ：機(jī)械工業(yè)出版社，200010. （第三冊(cè)）11. （第二版）.北京：高等教育出版社，12. ：機(jī)械工業(yè)出版社，13. ：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，14. ：國(guó)防工業(yè)大學(xué)，200315. ：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999等。由于所學(xué)的知識(shí)比較淺，還沒(méi)有能力去解決這些問(wèn)題。而非接觸式高度跟蹤系統(tǒng)采用電容式傳感器實(shí)現(xiàn)高度追蹤和調(diào)節(jié)。4. 高度跟蹤系統(tǒng)分為接觸式和非接觸式。2. 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性也是對(duì)機(jī)床加工精度影響的一個(gè)重要因素。結(jié)論結(jié) 論這次我所設(shè)計(jì)的數(shù)控水射流切割機(jī)床是一種最簡(jiǎn)單的水射流加工機(jī)床，它只能切割最簡(jiǎn)單的平面板材，它采用龍門(mén)式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，機(jī)架不易變形。還可以防止灰塵的落入，導(dǎo)致磨損。如果滾，珠絲杠磨損，會(huì)導(dǎo)致絲杠的螺距變化，傳動(dòng)不平穩(wěn)，直接的影響加工的質(zhì)量。防止其磨損對(duì)加工精度造成影響?；蛘呤遣捎糜椭瑵?rùn)滑，導(dǎo)軌面進(jìn)行潤(rùn)滑后，可以降低磨擦系數(shù)，減少磨損。2. 咬合磨損，改種磨損是導(dǎo)軌面上磨擦熱使表面溫度可以達(dá)到金屬熔化的程度，潤(rùn)滑脂有吸熱的作用，可以防止改種潤(rùn)滑。導(dǎo)軌如果不注意潤(rùn)滑與防滑，就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌的磨損，就會(huì)致使加工精度的下降。但不是不潤(rùn)滑。還要注意的一點(diǎn)是，雖然油脂潤(rùn)滑，油脂不易流失，但比不過(guò)不等于軸承可以長(zhǎng)時(shí)間的不加潤(rùn)滑脂，這是一個(gè)錯(cuò)誤的觀念，軸承要每個(gè)一段時(shí)間添加潤(rùn)滑脂。但是采用油脂潤(rùn)滑功率損失比較大。軸承的主要的潤(rùn)滑方式為：稀油潤(rùn)滑和油脂潤(rùn)滑，由于我所設(shè)計(jì)機(jī)床的轉(zhuǎn)速比較低，載荷不大，溫升也不高，并且沒(méi)有油池，因此采用油脂潤(rùn)滑。 軸承的潤(rùn)滑與防護(hù)軸承是保證旋轉(zhuǎn)精度的重要的支撐部件，在實(shí)用的過(guò)程中一定要注意對(duì)軸承進(jìn)行防護(hù)與潤(rùn)滑。減小裝配的誤差，提高裝配的精度，降低機(jī)床的震動(dòng)和噪音。如果選擇，則可使。如下圖所示，前后軸承的偏心量分別為：，絲杠的偏心量為：利用相似三角形的關(guān)系，可得， 既 可見(jiàn)，,絲杠軸端的徑向跳動(dòng)增大。 若為相反的方向，則偏心量為：，故從上面的式子可以看出后者的絲杠的旋轉(zhuǎn)精度要比前者高。同樣的軸承，采用合理的選配安裝方法，就可以提高絲杠的旋轉(zhuǎn)精度，如下圖所示：絲杠的中心為, 相對(duì)的安裝在絲杠軸頸上的軸承的內(nèi)圈內(nèi)孔偏心量為，它相對(duì)于內(nèi)圈滾道的中心的偏心量為，裝配后，絲杠組件旋轉(zhuǎn)中心為。滾動(dòng)軸承中各元件的精度和表面粗糙度，如內(nèi)圈，和外圈的滾道圓度，波紋度，滾動(dòng)體直徑的差異和形狀的差異等對(duì)絲杠的旋轉(zhuǎn)精度很大。由于末端傳動(dòng)件對(duì)加工質(zhì)量的影響比較大，因此在選用末端的傳動(dòng)件是要比起以前的傳動(dòng)件高1—2級(jí)。3. 合理的選擇傳動(dòng)件應(yīng)采用傳動(dòng)準(zhǔn)確的傳動(dòng)副。2. 合理的分配傳動(dòng)副的傳動(dòng)比根據(jù)以上的分析，有誤差的傳遞規(guī)律可知，傳動(dòng)鏈采用降比傳動(dòng)的原則。影響的情況同橫向?qū)к壍挠绊?。由于我所設(shè)計(jì)的機(jī)床為數(shù)控水射流切割機(jī)床，沒(méi)有切削力的影響，只能加工平面板材，對(duì)于橫向?qū)к壴诖怪逼矫鎯?nèi)的平行度誤差不會(huì)對(duì)工件的加工產(chǎn)生影響；然而導(dǎo)軌在水平面的誤差來(lái)說(shuō)，它影響了工件的加工質(zhì)量，當(dāng)導(dǎo)軌內(nèi)凹的時(shí)候，在切割的時(shí)候，切縫不再是直線，而是影響了水射流頭的位置，使得切縫變成了鼓形，而當(dāng)機(jī)床的導(dǎo)軌在水平面突出的時(shí)候，也會(huì)使得水射流頭的位置在移動(dòng)的過(guò)程中發(fā)生變動(dòng)，使得加工的工件的邊緣不再是直線形狀，而是變?yōu)榱笋R鞍形。2. 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度。因?yàn)樗募庸し秶幌抻谄矫姘宀牡那懈?。?dǎo)軌是機(jī)床中確定主要部件的相對(duì)位置精度的機(jī)組基準(zhǔn)，也是運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)，它的各項(xiàng)誤差直接的影響被加工工件的精度。如果把越靠近末端的的傳動(dòng)副的傳動(dòng)比安排的越小，對(duì)減小其前面各傳動(dòng)件的誤差影響越明顯，這樣就可以有效的減小傳遞到末端件的總誤差，也就可以提高加工工件的質(zhì)量。根據(jù)概率論原理，假定誤差正態(tài)分布，則從傳動(dòng)件到末端件之間的各動(dòng)件傳遞到末端件的總的誤差為或，可以用均方根誤差表示為： 由上式可見(jiàn)，應(yīng) 1時(shí)，傳動(dòng)件的誤差將通過(guò)傳遞過(guò)程減小。（2） 誤差的傳遞規(guī)律在傳動(dòng)鏈中，個(gè)個(gè)傳動(dòng)件的誤差不僅在一對(duì)傳動(dòng)副之間相互傳遞，而是在整個(gè)的傳動(dòng)鏈中依次傳遞，最終反映到末端件上，使工件的質(zhì)量受到影響。滾珠絲杠螺母副的誤差可以通過(guò)上式來(lái)計(jì)算獲得。絲杠的螺距誤差和軸向躥動(dòng)，都會(huì)以直線誤差的形式傳遞給螺母，最終反映到被加工的工件上面。（1） 誤差的來(lái)源在機(jī)床的傳動(dòng)鏈中，傳動(dòng)誤差主要的來(lái)自齒輪，蝸輪蝸桿以及絲杠螺母等傳動(dòng)件的制造和裝配誤差。 誤差的來(lái)源和傳遞規(guī)律機(jī)床的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中各個(gè)傳動(dòng)件存在一定的誤差，包括傳動(dòng)件的制造和裝配誤差，因受力和溫度的變化而產(chǎn)生的誤差等，要完全的消除這些誤差是不經(jīng)濟(jì)的，也是不可能的。（2） 正確處理測(cè)量和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，合理計(jì)算所的結(jié)果，以便在一定條件下得到更接近于真值的數(shù)據(jù)。誤差存在的必然性和普遍性，已為大量實(shí)踐所證明，為了充分認(rèn)識(shí)并進(jìn)而減小或消除誤差，必須對(duì)測(cè)量過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中始終存在著的誤差進(jìn)行研究。 誤差研究的意義人類(lèi)為了認(rèn)識(shí)自然與改造自然，需要不斷地對(duì)自然界的各種現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)量和研究，由于實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不完善，周?chē)h(huán)境的影響，以及受人們認(rèn)識(shí)能力所限等，測(cè)量和實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)和被測(cè)量的真值之間，不可避免地存在著差異，這在數(shù)值上即表現(xiàn)為誤差。第5章 誤差來(lái)源及分析第5章 誤差來(lái)源及分析由于目前加工制造技術(shù)還不夠完善，生產(chǎn)制造出來(lái)的東西不免有誤差，機(jī)床是加工制造東西的“母機(jī)”，它的誤差可以直接的反映到它所加工制造的產(chǎn)品上，既所謂的“誤差復(fù)映”現(xiàn)象。滑塊式聯(lián)軸器有兩個(gè)有凸的圓盤(pán)組成，當(dāng)兩個(gè)凸起的部分的中心線相互垂直，并嵌在兩半聯(lián)軸器的凹槽中?；瑝K式聯(lián)軸器是無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器的一種，主要運(yùn)用于允許兩軸線有徑向位移的軸間連接。 聯(lián)軸器的選用由于所設(shè)計(jì)的機(jī)床為數(shù)控機(jī)床，參照現(xiàn)有機(jī)床，大部分的數(shù)控機(jī)床采用滑塊式聯(lián)軸器。聯(lián)軸器適用與有偏斜或工作中有相對(duì)位移，載荷速度有變化的場(chǎng)合。選用GGB AA四方向等載導(dǎo)軌 GGB AA2P21400 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二卷 這種導(dǎo)軌的額定動(dòng)，靜載荷分別為： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 44—47各項(xiàng)的系數(shù)為： —49序號(hào)9的載荷計(jì)算公式來(lái)計(jì)算， 有所設(shè)計(jì)的圖紙可得， 則帶入上式可得， 把得到的各個(gè)滑塊的載荷對(duì)比，選取載荷最大的帶入下面的公式進(jìn)行計(jì)算， L額定壽命 額定動(dòng)載荷 P當(dāng)量動(dòng)載荷 受力最大的滑塊所承受的載荷 指數(shù)，當(dāng)滾動(dòng)體為滾珠時(shí)，為滾柱時(shí)K額定壽命單位，為滾珠時(shí)，滾柱時(shí)硬度系數(shù)溫度系數(shù)接觸系數(shù)精度系數(shù)載荷系數(shù) 其中最大的力為 ，帶入上式， 按式 來(lái)計(jì)算，則可得到 其中 壽命時(shí)間 額定壽命 行程長(zhǎng)度 每分鐘的往復(fù)次數(shù) 按你工作日為，二班工作制，每班8小時(shí)，開(kāi)機(jī)率為80%，則預(yù)算壽命為：年 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的種類(lèi)及功用聯(lián)軸器是連接兩軸使之一同轉(zhuǎn)動(dòng)的并傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)的一種零件。選用GGB AA四方向等載導(dǎo)軌 GGB AA2P21400 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二卷 這種導(dǎo)軌的額定動(dòng)，靜載荷分別為： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 44—47各項(xiàng)的系數(shù)為： —49序號(hào)9的載荷計(jì)算公式來(lái)計(jì)算， 有所設(shè)計(jì)的圖紙可得， 則帶入上式可得， 把得到的各個(gè)滑塊的載荷對(duì)比，選取載荷最大的帶入下面的公式進(jìn)行計(jì)算， L額定壽命 額定動(dòng)載荷 P當(dāng)量動(dòng)載荷 受力最大的滑塊所承受的載荷 指數(shù)，當(dāng)滾動(dòng)體為滾珠時(shí)，為滾柱時(shí)K額定壽命單位，為滾珠時(shí)，滾柱時(shí)硬度系數(shù)溫度系數(shù)接觸系數(shù)精度系數(shù)載荷系數(shù) 其中最大的力為 ，帶入上式， 按式 來(lái)計(jì)算，則可得到 其中 壽命時(shí)間 額定壽命 行程長(zhǎng)度 每分鐘的往復(fù)次數(shù) 按你工作日為，二班工作制，每班8小時(shí)，開(kāi)機(jī)率為80%，則預(yù)算壽命為：年 Y向進(jìn)給系統(tǒng)滾動(dòng)導(dǎo)軌的壽命計(jì)算該機(jī)床的縱向進(jìn)給部分的導(dǎo)軌是立式垂直安裝的滾動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)，有假設(shè)已知：被支撐部分的質(zhì)量為30Kg,。 X向進(jìn)給系統(tǒng)導(dǎo)軌壽命計(jì)算該機(jī)床的橫梁部分的導(dǎo)軌是立式橫向安裝的滾動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)，有假設(shè)已知：被支撐部分的質(zhì)量為100Kg,。另外，還可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，制造和裝配工作?？傊?，直線導(dǎo)軌的承載能力大，剛度高。6. 滾動(dòng)導(dǎo)軌的選用由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的特殊結(jié)構(gòu)，使其具有垂直向下，向上，和向左右水平方向四個(gè)方向的額定載荷相等，且額定載荷大，剛性好，剛度高。5. 簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造。成對(duì)使用導(dǎo)軌副時(shí)，具有誤差均化效應(yīng)，從而降低了基礎(chǔ)件（導(dǎo)軌安裝面）的加工精度要求，降低了基礎(chǔ)件的機(jī)械制造成本與難度。能實(shí)現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度。與V型十字交叉滾子氘歸相比，摩擦阻力可以下降40倍。直線導(dǎo)軌的組件圖如下：圖 直線導(dǎo)軌組件圖1~8—鋼球 9—保持架 11—密封端蓋 12—返向器 13—滑塊 14—油杯 滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是在滑塊和導(dǎo)軌之間放入適量