焊接机测试机编带机等几乎全部依赖进口，即使有小部分企业在做封装设备的研究，但是主要还是通过测绘国外仪器进行复制，精度差，效率低四是照明需要高效率低成本大功率的产品，目前而言我国的封装技术及设备发展水平还不是很高。些缺陷进行修复和完善,有时候效果并不是很好,这对分析结果会造成影响。同时,的操作界面不是很友好,有时还需要进行文字命令输入,而且在进行模态以及谐响应分析时,占用的内存资源过多,并会消耗大量的时间。有限元静力学分析方程静力学分析是指求解不随时间变化的系统平衡问题,如线弹性系统的应力等。线性方程的等效方程为式中为总刚度矩阵为节点位移矢量，为单元数，为单元刚度矩阵，为支反载荷矢量，为所受的总外载荷。通过式和式得出各点的位移矢量。根据位移插值函数，由弹性力学中的应变和唯应力和应变的关系，得出节点的应变和应力表达式εεε式中，ε为由应力引起的应变，为节点上的应变位移矩阵，为节点上的位移矢量，ε为热应变矢量本文不考虑，为应力矢量，为弹性矩阵系数。求解式和式，得到各节点的应力。摆臂静力学分析在里可以先划网格，然后再定义单元类型，对划好的单元赋以材料属性.的几何模型从三维软件导入.进行有限元分析时，如果要准确模拟这些特征，需要用到很多小单元，导致求解时间延长。只需要简化的几何模型，因此需要对模型部件的些细节信息进行简化，以便于网格划分和分析。此外，模型的些几何信息在导入时可能会出错，如导入曲面数据时可能会存在缝隙重叠边界错位等缺陷，导入单元质量不高，求解精度差。般，所有的有限元软件的单位都是需要用户自己定义。不过有些软件也有些默认的单位，例如长度单位是质量单位是等。用户在设置单位的时候要注意所有的单位要形成个“封闭的回路”。例如，当质量的单位是，时间的单位是，长度单位是，那么根据牛顿第二定律，即的单位为。把三维软件的几何模型导入到之前最好把零件组装成装配体的形式，因为对几何模型进行切分在三维软件里操作要比在软件里操作起来方便多了。另外，由于只是对摆杆的中间部分进行优化，当把中部分修改了尺寸局部修改，摆杆最左边的部分和最右边的部分的网格可以完全不作改变，只需要把中间部分的几何模型重新导入，再单独对这部分进行网格划分就可以了。当然，由于这里的摆杆整体模型也不是很复杂，上面提到的这些操作也可以在里完成。摆杆约束和载荷摆杆静力分析主要是为了算出没有优化前的摆杆在受力情况下的位移。计算负载惯量及惯量比连接装置惯量为，因此总负载惯量为总负负载联轴器电机最大负载力矩为电机负载功率为选择满足要求的电机行程.，持续推力，最大推力,负载功.。线性马达图示如下图.图.线性马达固晶臂的研究分析全自动粘片机是个高精密机构。芯片拾放装置是粘片机最重要的部件，其功能是将晶圆上已切割分离成粒粒的芯片逐个吸起，传送并放置到引线框架上涂有银浆的装载杯中，使芯片在引线框架上被粘焊固定。芯片拾放装置需要精确快速平稳地往返于拾片和粘片两个位置，实现拾取传送和放置芯片等动作。摆杆是芯片拾放机构中最重要的部件。摆杆既要精密轻巧又要刚度高。摆杆质量的好坏直接影响到粘片机速度的提高。传统的设计只是要求摆杆转动半径要达到要求，尽量省材料。摆杆在工作过程中，当摆到引线框架上方时，压缩空气通到吸嘴，迅速将芯片吹出释放，并通过吸嘴对芯片施加压力将芯片放置在引线框架上涂有银浆的位置。为此通过对摆臂进行静力学分析以及振动分析来模拟摆臂在运动过程中即将出现的问题，同时为尽可能地满足生产要求提供定的实验依据。图.摆臂工业生产中常见的是连接套与摆臂相连，也有三段的连接体，如图示图.三段连接体二段以上的拥有缓冲的优势，在嵌套上面连接传感器，保证晶体破坏，但是二段及以上段在高速运转的周期运转下固连部件容易出现松动，影响精度。.固晶臂静力学分析粘片机关键部件是焊头运动机构。焊头主运动结构要求在垂直平面内实现两个方向的运动,在高速运动的同时还要求定位高运动平稳。焊头的作用是将晶圆上已切割分离成片片的芯片逐个吸起,传送并放置到引线框架上,使得芯片在引线框架上被粘焊头通常由两个电机分别驱动。为了使焊头运动平稳,在设计机架的时候定要使机架固有频率避开驱动电机的运动频率及倍频,以减少共振。有限元分析的工具通常,使用建立复杂的三维实体模型比较麻烦,所以在般情况下使用三维软件例如等来建立几何模型,同时将该模型转换为认可的文件格式,例如格式和格式。将格式的模型文件导人,可以发现该模型往往存在或多或少的缺陷,例如线或面之间存在小间隙出现多余的图元等,这都是模型文件进行转换时所造成的不良影响。我们可以使用中的几何和拓扑修复工具对这此外本课题提出的自适应闭环的分析优化方法也可以促进虚拟设计技术的发展，使虚拟设计突破目前设计与分析优化分离的瓶颈。作为极端制造的产品如航空件风电桥梁建筑等，本课题的研究还将为这类产品的研制提供很好的产考。粘片机芯片取放机构的结构设计.机构的整体设计装配设计芯片取放机构图.如上。设计分为旋转电机，圆柱直线电机，固晶臂，旋转轴，联轴器等主要设备元器件组成。图.粘片机芯片取放机构整体结构图粘片机是旋转电机与直线电机的组合式运动。旋转电机带动直线电机以及固晶臂做旋转运动，直线电机带动固晶臂做直线往复运动。固晶臂在两电机的作用下实现上移，旋转下移，旋转。要求旋转的频率较高，同时要求旋转电机的频率要高，同时直线运动的电机运动左右，需要保证运动的震动型，避免频率形同引起共振。与直线电机相连的轴直径需要满足疲劳强度，直径至少实心。通过联轴器连接。最终选用实心铝合金材料的轴。联轴器选择与轴相配合的法兰，法兰与直线电机相连。.连接设备的设计在连接部件运动过程中，满足许用力非常关键。下面是针对销的设计计算销如图.示图.连接销若传递功率单位为马力时,由于.•满足扭矩要求，轴的材料选用铝合金铝合金的许用剪应力为取直径为。如果采用空心轴的话，则最小直径.，也可取。如果采用，其抗拉强度为，热处理，.，取直径可取。.运动的时间分配以及电机负载惯量分析时间分配共表时间分配部件动作停顿在蓝膜上上移动下停顿在支架上上移动下摆臂移动等待等待等待工作台等待等待移动等待承片台转动度大概用毫秒时间分配图.谱如下时间单位为图.运动时间简图摆臂平均每分钟达到的转速为转动度大概用毫秒直线电机运动惯量系统摆臂.重量.材料铝合金左右转动惯量的生成及叠加摆臂轴套法兰筒套钨钢吸嘴法兰,机芯,片取放,机构,结构设计,固晶臂,分析研究,毕业设计,全套,图纸摘要本文研究了如何提高全自动固晶机的摆臂的工作效率的机构设置，以及对影响摆臂固有频率的因素进行分析研究。运用三维分析软件以及实验对不同影响因素下摆臂的振动进行研究，分别就影响因素下的摆臂进行振动分析，得出最佳的设计方案。根据摆臂的运动需要，选择满足条件的电机以及各连接部件，并对关键运动部件进行受力分析计算，从而为摆臂的运动提供有效的保障。复合运动的摆臂采用多电机带动，在控制系统的操作下，为摆臂运动提供有效地保证。对摆臂固有频率的不电机选择设计方案固晶臂的研究分析.固晶臂静力学分析有限元分析的工具摆臂静力学分析.对有摆臂限元分析要注意的事项优化分析固晶臂弯曲振动固有频率和振型函数.固有频率理论研究.动态分析.运用分析软件对摆臂进行模态分析悬臂梁弯曲振动模态分析具体步骤.扭转振动分析.运动过程分析固晶臂的变截面优化设计研究.摆臂的长度问题研究.不同质量的有限元分析研究.研究变截面摆臂的分析创新点以及遇到的问题.本课题的创新点.已有的工作条件和出现的问题已有的工作条件出现的问题小结致谢参考文献.引言粘片机是集机光电气于体的高速度高精度高智能化的设备，也是生产过程中的关键设备，其性能直接影响到所生产的性能生产效率和产品的合格率。全自动粘片机是由上料机构出料机构点浆机构送料机构晶圆芯片供送系统刺晶系统粘片机构及电气控制系统图像识别系统软件系统等组成芯片通常是以阵列方式排列在块晶圆上，目前可制作的晶圆最大直径已达，晶圆进步经过划片扩晶后，单个的芯片便以行列的形式粘覆在个胶膜上，为便于拾取芯片，常用个特制的圆环将胶膜绷紧固定。晶圆芯片供送系统即是个用于连接此晶圆固定圆环，可在，平面内精密移动的工作台。它的主要功能是将晶圆上排列地芯片逐行逐列的送到标定吸晶刺晶位置处。晶圆供送装置要求各运动件刚度高，相互摩擦小，配合精度高，能够满足小步距大行程的要求，且具有微调和装卸方便的特点。.课题来源“失去制造，失去未来”的认识如今已成为全球的共识，在世纪的国力竞争中，发达国家将制造列为战略发展的优先领域，抢占制造技术的制高点更是各国的战略必争。中国是个制造大国正在向制造强国转变，在微电子行业无论是消费市场还是装备制造基地都在向中国转移，中国正在成为制造大国和消费大国。微电子技术经过半个多世纪的发展，在其产业内部形成了自己特有的产业分工材料制备前道工艺和后道工艺。作为微电子技术发展的基础，材料制备早就发展的比较成熟，而在信息技术控制技术等新技术的发推动下，前道工艺的相关技术也如日中天，日渐成熟，例如晶元的不断扩大等。但相比较而言微电子制造的后道工艺技术才刚刚起步，或者说相对而言发展不是很成熟，因此有必要在微电子制造后道工艺方面做些技术研究和改进，以适应当今世界对微电子产品的需求。在半导体封装领域，制造技术具有独特的代表性。其中封装工艺属于后道工艺，的固晶过程又称粘片过程在封装工艺中占有极其重要的地位。目前而言国内的厂家所用的设备大部分都来自国外，固晶技术及设备几乎被国外所垄断，国内厂家即使能仿制些型号的产品，但是精度不急国外产品的二分之。但庆幸的是这项技术也还在发展中，如果加以足够深度的研究完全可以打破国外的垄断。在对微电子制造技术做出简单分析之后即可知道，作为极端制造技术的分支，微电子制造技术存在着高效高速与精密之间不可调和的矛盾，封装同样面临此问题。要解决此问题必须对封装设备，即现在市场主流产品全自动粘片机作深入的研究。经研究发现芯片拾取机构，即固晶臂在整个粘片工作过程伴随着高速高效精密的特点，它是全自动粘片机的核心部件，也是粘片机的设计关键所在，还是解决“高速”和“精密”这对矛盾的关键所在。本课题来源于工程实际，以封装着眼于解决企业中的实际工程问题，落脚点在于解决半导体制造装备中高速度与高精度之间的矛盾。.课题背景封装技术的国内外发展状况国内封装产业的发展状况半导体照明技术采用半导体发光二级管作为新光源。在同样的亮度下，半导体灯的耗电量仅为普通白炽灯的，而寿命却可延长倍。此外，由于的光谱中只有少量的紫外线或红外线，半导体灯辐射很低，热量很小，而且废弃物可以回收，无污染，被称为绿色光源。因此近年来，美国日本韩国欧盟等国家和地区都在制定相关的发展计划以抢占半导体照明产业的制高点。半导体照明也引起了我国相部门的高度重视。由科技部，信息产业部等部委和个地方政府共同实施的“国家半导体照明工程”相关项目已经正式启动。另外国家还设立了“半导体照明产业化技术开发专项”，以产业化为目标，解决市场急需半导体照明应用产品低成本产业化技术，培育新型大功率半导体照明产业，重点在大功率高亮度半导体发光体芯片制造及封装产业化，照明