機械設計制造及自動化(機電)專業(yè)畢業(yè)設計(論文-在線瀏覽
2024-09-30 20:01本頁面
【正文】 硅單晶拋光工藝：是通過化學腐蝕和機械磨擦，從而獲得表面平整，無損傷的鏡面，以顯露出完美的晶體原子排列面，改善硅片如 TTV、 TAR、 STAR 等重要參數(shù)。 因本自動貼片設備是針對本人所在公司的生產(chǎn)需要而設計的，且本設備所需要完成的工作，僅是替代有蠟拋光生產(chǎn)工藝中所需完成的手動操作，所以發(fā)下只介紹有蠟拋光工藝中本設計所替代的手動操作步驟。 C 左右。 3． 移動貼好硅片還是高溫狀態(tài)的陶瓷盤至另一操作平臺。 4． 兩名操作人員拿一根中間固定有耐高溫橡膠墊的橫桿用力壓硅片，兩名操作人員需要配合默契，一片一片的壓。 5． 待陶瓷盤溫 度降至適合上拋光機進行拋光的溫度時，上拋光機進行拋光工序。 2． 人身體部位過多的與硅片接觸或身體過多的在陶瓷盤上方操作，都使硅片或陶瓷盤沾污過多的顆粒，使壓緊硅片后，出現(xiàn)硅片局部的向上凸起。 4． 操作人員勞動強度大。 第 2 章 設計任務和目的 設計任務和目的 本設計目的和任務，就是使用一臺自動化機電設備，完成整個單晶硅片在陶瓷盤上的貼片工作，并且執(zhí)行的結果要比人工操作方法在操作和工藝方面要有所提高。通過一 名操作人員簡單的操作，能完成整個從放入硅片到整陶瓷盤硅片貼好全過程。操作人員在整個生產(chǎn)過程中不能與硅片有直接接觸。 4． 要求設備運行穩(wěn)定，便于設置和控制工藝參數(shù)。 自動與手動貼片工藝對比 自動貼片設備與手動貼片的對比可以明顯發(fā)現(xiàn)，自動設備存在諸多優(yōu)點 : 1． 操作簡單，勞動強度大大降低。 3． 人為因素的排除，在生產(chǎn)過程中改進生產(chǎn)工藝，能及時有效的得到工藝參數(shù)和控制產(chǎn)品的穩(wěn)定性。有效提高產(chǎn)量，明顯降低生產(chǎn)成本。如貼片的壓力需要在200500N 可調，陶瓷盤要加熱至 120177。 C，因不同直徑的硅片在陶瓷盤上貼的數(shù)量不同，要求每盤貼片數(shù)量可調， 浙江廣播電視大學畢業(yè) 設計（ 論文 ） 第 4 頁共 13 頁 機械 設計 基本 要求 根據(jù)機械整個運動過程，機械方面基本要求有： 1． 根據(jù)陶瓷盤上硅片需要承受最大 500N 左右的壓力，固定機架需要設計牢固和穩(wěn)定。 3． 要有自動取片到貼至陶瓷盤上的功能。 5． 要求固定在陶瓷盤上的硅片，平整度要明顯好于手工貼片。 電氣 控制設計基本 要求 根據(jù)設備自動運行控制方向的需要，電氣部分的基本要求： 1． 電氣控制簡單，易于識別，操 作方便。 3． 根據(jù)陶瓷盤需要加熱的工藝要求，要有溫度控制在 120177。 C 的控制功能。 5． 其它機械運動過程所需的電氣控制支持 6． 操作安全考慮，電氣控制電力電源電壓采用人體安全電壓及以下等級。 2． 局部凈化功能所需的排風管道設計安裝方法。 4． 機械運動所需空氣動力管道設計。原有舊設備有，利用電氣控制電磁閥，壓縮空氣作為動力，氣缸執(zhí)行動作，往復動作搬運陶瓷盤往一個方向運動的功能。 5176。由于原設備較大，且可能未來還要使用，本設計部分尺寸將以舊設備來確定，以便配套使用。 整機機架的設計 機架采用立方體結構，四邊立柱和機架橫梁使用材料為 5X50mm 國標方型鋼管，機架的橫梁所處平面使用 10mm以上鋼板焊接，并在鋼板上焊接加強筋。如圖 41，此設計能達到以下目的： 1． 機架能保證安裝所有機械電氣部件。 3． 設計機架尺寸能保證與舊的陶瓷盤加熱裝置相匹配，便于實現(xiàn)自動化運行。陶瓷盤托盤的轉速控制在小于1r/min ，因為按常用的 4” 硅片為例，陶瓷轉動一圈要貼 13 片硅片，控制小于1r/min 的速度才能準確有效的定位。 使用金屬鏈條的設計，能降低安裝精度，以便于零件的加工和安裝。 圖 42 陶瓷盤旋轉角度的設計 瓷盤旋轉角度的設計 ,此設計目的是為保證陶瓷盤托盤按規(guī)定角度和次數(shù)進行旋轉，以 滿足不同尺寸硅片的貼片加工需要。本設計利用槽型光電傳感器配合金屬加工的刻度盤實現(xiàn)自動運行的驅動信號控制。見圖 43 圖 43 陶瓷盤托盤及與主軸聯(lián)接設計 陶瓷盤托盤及與主軸聯(lián)接設計： 1． 陶瓷盤托盤采用 40mm 厚 鋼材制成，與陶瓷盤接觸面縱橫方向都有數(shù)條排列均勻的溝槽，溝槽深度為 10mm。如圖 44 此設計目的為： 1． 陶瓷盤托盤的厚度和表面的溝槽能有效防止托盤的受熱變形。 3． 主軸細牙螺紋與主軸連接件相配合，能有效減小零件配合之間的間隙，減小了由于陶瓷盤受力點不在中心而帶來的影響。此主軸上部的中心固定采用推力角接觸軸承，如圖 44。 取硅片時中心定位設計 取硅片時中心定位設計，此裝置采用金屬材料加工，中心加工為一錐形設計，錐形上大下小，錐形底部直徑略大于配用硅片的直徑。如需生產(chǎn)不同直徑 規(guī)格的硅片時，需同時更換配用的此定位裝置，因目前生產(chǎn)常用硅片直徑為 4”、 5”和 6”，所以更換和加工并不會很麻煩。此定位裝置的設計解決了： 1． 定位裝置底部圓形凸起設計，解決了定位裝置自身在主機架上的定位，在更換不同規(guī)格定位裝置時，保證了使用不同直徑硅片還能處在同一個中心位置，便于設備取片。 浙江廣播電視大學畢業(yè) 設計（ 論文 ） 第 8 頁共 13 頁 圖 45 取硅片部分設計 取硅片部分設計 ，取片部分采用了兩只行程能滿足要求的氣缸，并在兩只氣缸上安裝用于采集自動控制信號的行程開關，在上下運動氣缸最底部安裝一只由耐高溫橡膠制成的吸盤，如圖 46。 （ 2）由于陶瓷盤是經(jīng)過加熱處理的，使用耐高溫橡膠吸盤的
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