精密電子製造裝備關鍵理論與技術研究

《精密電子製造裝備關鍵理論與技術研究》是依託南京航空航天大學，由趙淳生擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：精密電子製造裝備關鍵理論與技術研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：趙淳生
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

針對精密電子製造、數控裝備關鍵理論與共性技術問題，結合當前壓電型直線電機及其精微運動系統的發展趨勢，從科學和技術兩個層面進行綜合研究。研究基於可靠性高的柔順機構最佳化設計理論；宏微結合多自由度柔順機構運動學與彈性動力學問題；超聲電機驅動系統，多場耦合下接觸動力學和摩擦學問題；壓電型直線電機結構形式、運動機理；系統的感測、驅動、基於視覺的控制策略與方法等；建立精微運動核心裝備的理論基礎，解決其關鍵技術問題。.目前，在珠三角地區，電腦主機板等產品已經占到世界市場份額的１５％-４０％，沿珠江已形成了電子信息產業的黃金走廊。由於我國在相關製造裝備方面的自主研發能力相對薄弱，電子製造裝備的設計與製造水平與已開發國家相比還有很大差距。本項目在於通過對共性理論與關鍵技術的研究，解決存在的瓶頸問題，為我國，特別是廣東省的電子信息裝備製造業提供必要的理論基礎和關鍵技術支撐。項目具有重要的理論意義和套用價值。

結題摘要

根據精密電子製造、數控裝備對大行程、高精度運動機構的需求，結合直線型超聲電機和柔順機構的特點，研究了精微運動核心裝備的理論基礎和關鍵技術問題，取得了以下研究成果： 1. 建立了直線型超聲電機的間歇接觸動力學模型及其性能預測方法，採用表面微結構和提高接觸頻率的方法改善了接觸界面穩定性和輸出力，用所研製的直線超聲電機驅動和控制的運動平台定位精度達到納米級； 2. 揭示了柔順機構應力變化與溫度變化歷程的關係，建立了多輸入多輸出柔順機構多目標、熱固耦合拓撲最佳化模型、結構參數的設計方法和動態耦合效應的預測方法，緩解了柔度與剛度的矛盾，抑制了輸入輸出耦合效應； 3. 建立了含有壓電作動器和感測器時柔順機構的動力學模型，提出了驅動器和感測器的位置最佳化設計方法，研製了高精度低耦合效應平面三自由度微動平台； 4. 建立了面向晶片特徵尺寸檢測的高精度視覺檢測方法，構建了疊層式三自由度宏微結合運動系統，定位精度達到預期目標，提出了並聯平面三自由度宏微結合運動系統，定位速度較疊層式三自由度系統提高了一個數量級。 發表論文62篇（其中SCI檢索28篇），核心成果獲國家技術發明二等獎等榮譽；授權專利24件（其中國際專利2件），其中X射線分層攝影檢測方法與宏微定位系統進行了產業化，國內外用戶已達到300多家。