藍(lán)寶石基片研磨加工過(guò)程研究及研磨裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-05-11 09:35
藍(lán)寶石因其優(yōu)良的光學(xué)、物理和化學(xué)性能,成為L(zhǎng)ED氮化鎵(GaN)外延層生長(zhǎng)的常用襯底材料之一,要求藍(lán)寶石基片具有高加工精度和超光滑無(wú)損傷的表面質(zhì)量。藍(lán)寶石作為一種典型的硬脆性難加工材料,目前主要采用游離磨料加工方式對(duì)藍(lán)寶石基片進(jìn)行研磨和拋光,其中研磨工藝是獲得藍(lán)寶石基片超光滑無(wú)損傷表面的重要前提。本文基于現(xiàn)行藍(lán)寶石襯底基片加工工藝,對(duì)雙面研磨機(jī)床上研磨盤機(jī)構(gòu)以及藍(lán)寶石基片加工參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化,以期得到能夠有效提升大尺寸藍(lán)寶石基片加工良率和質(zhì)量的工藝參數(shù)。首先,基于在研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地合作企業(yè)對(duì)藍(lán)寶石雙面研磨機(jī)制造和加工過(guò)程的實(shí)習(xí)調(diào)研,對(duì)企業(yè)現(xiàn)行生產(chǎn)制造的雙面研磨機(jī)結(jié)構(gòu)合理性、功能穩(wěn)定性、基片加工質(zhì)量等進(jìn)行跟蹤分析,提出對(duì)其機(jī)床控制功能以及機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化方案。通過(guò)對(duì)大型雙面研磨機(jī)上磨盤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),采用球鉸鏈?zhǔn)股夏ケP組件處于浮動(dòng)狀態(tài)并為其傳輸動(dòng)力,簡(jiǎn)化傳動(dòng)結(jié)構(gòu),節(jié)約制造成本的同時(shí)避免了復(fù)雜的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生誤差導(dǎo)致研磨精度下降。其次,建立雙/單面研磨加工運(yùn)動(dòng)的軌跡模型。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行仿真分析,從工件表面平坦化的角度研究不同工藝參數(shù)下磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡的分布規(guī)律、加工表面...
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.1.1 課題研究的背景及意義
1.1.2 藍(lán)寶石的特性與應(yīng)用
1.1.3 藍(lán)寶石基片的加工過(guò)程
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)外雙面研磨機(jī)床研究現(xiàn)狀
1.2.2 藍(lán)寶石襯底材料加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 大型雙面研磨機(jī)功能及機(jī)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)
2.1 雙面研磨機(jī)整體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 KS1000Y雙面研磨機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
2.1.2 KS1000Y雙面研磨機(jī)技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
2.1.3 KS1000Y雙面研磨機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成方案設(shè)計(jì)
2.2 大型雙面研磨機(jī)研磨過(guò)程中保持架建模仿真
2.2.1 游星輪保持架受力分析
2.2.2 保持架仿真模型的建立和材料屬性的定義
2.2.3 仿真模型的網(wǎng)格劃分
2.2.4 保持架載荷和約束的施加
2.2.5 旋轉(zhuǎn)力矩變化對(duì)保持架受力變形的影響
2.2.6 研磨壓力對(duì)保持架內(nèi)孔的受力變形影響的仿真分析
2.3 上研磨盤系統(tǒng)提升擺動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)改造
2.4 本章小結(jié)
第三章 藍(lán)寶石基片研磨運(yùn)動(dòng)軌跡仿真優(yōu)化
3.1 單面研磨過(guò)程磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡分析
3.1.1 研磨軌跡方程的建立
3.1.2 單顆磨粒運(yùn)功軌跡仿真分析
3.1.3 仿真結(jié)果對(duì)研磨加工的指導(dǎo)
3.2 雙面研磨過(guò)程磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡分析
3.2.1 軌跡方程的建立
3.2.2 單顆磨粒運(yùn)功軌跡仿真分析
3.2.3 磨粒軌跡均勻性分析
3.2.4 仿真結(jié)果對(duì)研磨加工的指導(dǎo)
3.3 本章小結(jié)
第四章 藍(lán)寶石基片研磨過(guò)程分析
4.1 藍(lán)寶石基片的技術(shù)要求
4.2 藍(lán)寶石基片的雙面研磨加工工藝
4.2.1 雙面研磨加工過(guò)程
4.2.2 研磨條件以及檢測(cè)分析方法
4.2.3 雙面研磨機(jī)床盤面修整
4.2.4 雙面研磨機(jī)床研磨加工實(shí)驗(yàn)
4.2.5 藍(lán)寶石基片的清洗
4.3 藍(lán)寶石基片的單面研磨加工工藝
4.3.1 單面研磨過(guò)程
4.3.2 單面研磨實(shí)驗(yàn)條件
4.3.3 單面研磨工藝實(shí)驗(yàn)研究
4.3.4 單面研磨工藝優(yōu)化
4.4 藍(lán)寶石基片研磨精度分析及其保證措施
4.4.1 藍(lán)寶石基片研磨精度影響因素
4.4.2 藍(lán)寶石基片加工精度的保證措施
4.5 本章小結(jié)
全文主要結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]第三代半導(dǎo)體材料SiC平坦化技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 韓潤(rùn)龍. 當(dāng)代化工研究. 2018(11)
[2]藍(lán)寶石襯底基片表面平整加工工藝研究[J]. 徐曉明,周海,黃傳錦,王晨宇. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(06)
[3]半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的基本研究分析[J]. 彭強(qiáng). 電子制作. 2018(Z2)
[4]LED芯片技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張璟,楊藝偉,徐洪海,裘科名,莊益孌. 中國(guó)照明電器. 2018(02)
[5]藍(lán)寶石襯底材料的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 考政曉,葉大千,于璇,張保國(guó). 人工晶體學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]中國(guó)半導(dǎo)體材料業(yè)的狀況分析[J]. 王龍興. 集成電路應(yīng)用. 2018(01)
[7]雙面研磨藍(lán)寶石襯底面形及表面粗糙度變化過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 邵銘劍,胡中偉,張志斌,謝斌暉. 現(xiàn)代制造工程. 2017(09)
[8]藍(lán)寶石晶片粗磨工藝的研究[J]. 董云娜. 金剛石與磨料磨具工程. 2017(03)
[9]藍(lán)寶石基片超精密拋光技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 羅求發(fā),陸靜,徐西鵬. 超硬材料工程. 2017(01)
[10]藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃與布局[J]. 李戩. 黑龍江科技信息. 2016(36)
博士論文
[1]泡生法藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)及缺陷研究[D]. 于國(guó)建.山東大學(xué) 2014
[2]用于邊界面法的三維體網(wǎng)格生成方法[D]. 黃橙.湖南大學(xué) 2014
[3]高效率LED汽車前照燈關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高鐵成.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]藍(lán)寶石多線切割晶片表面質(zhì)量分散性及其對(duì)研磨加工影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張興浪.華僑大學(xué) 2018
[2]藍(lán)寶石生長(zhǎng)方法和晶向?qū)w質(zhì)量與性能影響規(guī)律研究[D]. 呂漢雄.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]藍(lán)寶石襯底片雙面研磨加工的面形精度及損傷控制的研究[D]. 張志斌.華僑大學(xué) 2016
[4]雙面研磨/拋光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及磨削軌跡研究[D]. 董瑞.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[5]DPL160雙面研磨機(jī)控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)[D]. 裴忠.電子科技大學(xué) 2014
[6]SiC晶片精密研磨工藝及其表面損傷研究[D]. 李偉.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[7]軌道車輛車廂LED照明控制系統(tǒng)研究[D]. 姜艷青.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2013
[8]單晶藍(lán)寶石的延性研磨加工研究[D]. 周平.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[9]雙面拋光機(jī)氣動(dòng)加載控制系統(tǒng)的研究[D]. 鄭海輝.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3181179
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.1.1 課題研究的背景及意義
1.1.2 藍(lán)寶石的特性與應(yīng)用
1.1.3 藍(lán)寶石基片的加工過(guò)程
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)外雙面研磨機(jī)床研究現(xiàn)狀
1.2.2 藍(lán)寶石襯底材料加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 大型雙面研磨機(jī)功能及機(jī)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)
2.1 雙面研磨機(jī)整體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1.1 KS1000Y雙面研磨機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
2.1.2 KS1000Y雙面研磨機(jī)技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
2.1.3 KS1000Y雙面研磨機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成方案設(shè)計(jì)
2.2 大型雙面研磨機(jī)研磨過(guò)程中保持架建模仿真
2.2.1 游星輪保持架受力分析
2.2.2 保持架仿真模型的建立和材料屬性的定義
2.2.3 仿真模型的網(wǎng)格劃分
2.2.4 保持架載荷和約束的施加
2.2.5 旋轉(zhuǎn)力矩變化對(duì)保持架受力變形的影響
2.2.6 研磨壓力對(duì)保持架內(nèi)孔的受力變形影響的仿真分析
2.3 上研磨盤系統(tǒng)提升擺動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)改造
2.4 本章小結(jié)
第三章 藍(lán)寶石基片研磨運(yùn)動(dòng)軌跡仿真優(yōu)化
3.1 單面研磨過(guò)程磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡分析
3.1.1 研磨軌跡方程的建立
3.1.2 單顆磨粒運(yùn)功軌跡仿真分析
3.1.3 仿真結(jié)果對(duì)研磨加工的指導(dǎo)
3.2 雙面研磨過(guò)程磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡分析
3.2.1 軌跡方程的建立
3.2.2 單顆磨粒運(yùn)功軌跡仿真分析
3.2.3 磨粒軌跡均勻性分析
3.2.4 仿真結(jié)果對(duì)研磨加工的指導(dǎo)
3.3 本章小結(jié)
第四章 藍(lán)寶石基片研磨過(guò)程分析
4.1 藍(lán)寶石基片的技術(shù)要求
4.2 藍(lán)寶石基片的雙面研磨加工工藝
4.2.1 雙面研磨加工過(guò)程
4.2.2 研磨條件以及檢測(cè)分析方法
4.2.3 雙面研磨機(jī)床盤面修整
4.2.4 雙面研磨機(jī)床研磨加工實(shí)驗(yàn)
4.2.5 藍(lán)寶石基片的清洗
4.3 藍(lán)寶石基片的單面研磨加工工藝
4.3.1 單面研磨過(guò)程
4.3.2 單面研磨實(shí)驗(yàn)條件
4.3.3 單面研磨工藝實(shí)驗(yàn)研究
4.3.4 單面研磨工藝優(yōu)化
4.4 藍(lán)寶石基片研磨精度分析及其保證措施
4.4.1 藍(lán)寶石基片研磨精度影響因素
4.4.2 藍(lán)寶石基片加工精度的保證措施
4.5 本章小結(jié)
全文主要結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]第三代半導(dǎo)體材料SiC平坦化技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 韓潤(rùn)龍. 當(dāng)代化工研究. 2018(11)
[2]藍(lán)寶石襯底基片表面平整加工工藝研究[J]. 徐曉明,周海,黃傳錦,王晨宇. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(06)
[3]半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的基本研究分析[J]. 彭強(qiáng). 電子制作. 2018(Z2)
[4]LED芯片技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張璟,楊藝偉,徐洪海,裘科名,莊益孌. 中國(guó)照明電器. 2018(02)
[5]藍(lán)寶石襯底材料的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 考政曉,葉大千,于璇,張保國(guó). 人工晶體學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]中國(guó)半導(dǎo)體材料業(yè)的狀況分析[J]. 王龍興. 集成電路應(yīng)用. 2018(01)
[7]雙面研磨藍(lán)寶石襯底面形及表面粗糙度變化過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 邵銘劍,胡中偉,張志斌,謝斌暉. 現(xiàn)代制造工程. 2017(09)
[8]藍(lán)寶石晶片粗磨工藝的研究[J]. 董云娜. 金剛石與磨料磨具工程. 2017(03)
[9]藍(lán)寶石基片超精密拋光技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 羅求發(fā),陸靜,徐西鵬. 超硬材料工程. 2017(01)
[10]藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)園的規(guī)劃與布局[J]. 李戩. 黑龍江科技信息. 2016(36)
博士論文
[1]泡生法藍(lán)寶石單晶生長(zhǎng)及缺陷研究[D]. 于國(guó)建.山東大學(xué) 2014
[2]用于邊界面法的三維體網(wǎng)格生成方法[D]. 黃橙.湖南大學(xué) 2014
[3]高效率LED汽車前照燈關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高鐵成.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]藍(lán)寶石多線切割晶片表面質(zhì)量分散性及其對(duì)研磨加工影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張興浪.華僑大學(xué) 2018
[2]藍(lán)寶石生長(zhǎng)方法和晶向?qū)w質(zhì)量與性能影響規(guī)律研究[D]. 呂漢雄.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]藍(lán)寶石襯底片雙面研磨加工的面形精度及損傷控制的研究[D]. 張志斌.華僑大學(xué) 2016
[4]雙面研磨/拋光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及磨削軌跡研究[D]. 董瑞.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[5]DPL160雙面研磨機(jī)控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)[D]. 裴忠.電子科技大學(xué) 2014
[6]SiC晶片精密研磨工藝及其表面損傷研究[D]. 李偉.廣東工業(yè)大學(xué) 2013
[7]軌道車輛車廂LED照明控制系統(tǒng)研究[D]. 姜艷青.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2013
[8]單晶藍(lán)寶石的延性研磨加工研究[D]. 周平.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[9]雙面拋光機(jī)氣動(dòng)加載控制系統(tǒng)的研究[D]. 鄭海輝.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3181179
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