高精度藍(lán)寶石粘接機(jī)設(shè)計(jì)

高精度藍(lán)寶石粘接機(jī)設(shè)計(jì)《機(jī)械雜志》2014年第六期1粘料機(jī)具體結(jié)構(gòu)圖2所示的臥式粘料機(jī)主要由Y方向晶棒角度定向裝置、X光發(fā)生和接收裝置、測(cè)角儀、X方向晶棒定向以及粘接、壓實(shí)裝置等組成。Y方向角度定向裝置主要由晶棒夾具，定位裝置，滑動(dòng)裝置等組成。晶棒夾具主要分成2寸、4寸和6寸，因?yàn)槟壳熬О糇畲蟪叽鐬?寸。所以?shī)A具也只做到了6寸。夾具主要的作用是將晶棒固定住，同時(shí)晶棒還可以實(shí)現(xiàn)在夾具中繞著軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣才能進(jìn)行晶向角度調(diào)節(jié)。同時(shí)，調(diào)整完成后還要進(jìn)行鎖緊保證晶向位置不變。定位裝置主要是起固定晶棒夾具的作用，晶棒夾具放在定位裝置中緊固后，才可調(diào)節(jié)晶棒的端面晶向角度?；瑒?dòng)裝置的作用是隨著晶棒的長(zhǎng)度不斷變化,滑動(dòng)裝置可前后移動(dòng)，來(lái)保證晶棒端面和指針始終是靠在一起的。X光發(fā)生裝置和接收裝置主要是指X光管和閃爍探測(cè)器，X光管的作用是產(chǎn)生X射線(xiàn)，發(fā)射出的X射線(xiàn)經(jīng)過(guò)水晶晶片反射后，變成高純度的X光照射在晶棒端面的原子面上，衍射出的X光線(xiàn)被閃爍探測(cè)器吸收。通過(guò)放大器等電器元件轉(zhuǎn)換成峰值信號(hào)在微安表上顯示出來(lái)。當(dāng)達(dá)到最大峰值時(shí)，此時(shí)的晶向方向就是我們所需要的。測(cè)角儀主要包括蝸輪、蝸桿、編碼器、主軸、手輪等。主要作用是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，帶動(dòng)蝸輪付旋轉(zhuǎn)，最后帶動(dòng)晶棒旋轉(zhuǎn)，使晶棒晶向轉(zhuǎn)到需要測(cè)試的方向。晶棒定向以及粘接裝置主要包括托板、直線(xiàn)導(dǎo)軌、滑板、V型導(dǎo)軌、定位頂針、頂尖、微調(diào)裝置等。其中，V型導(dǎo)軌要根據(jù)所配合的切割機(jī)的料板形狀尺寸來(lái)設(shè)計(jì)。頂針和頂尖的作用是確定晶棒的位置，而微調(diào)裝置的作用是為了調(diào)整晶棒端面晶向的角度。當(dāng)調(diào)整到需要的位置時(shí)，就可以粘接晶棒了。壓實(shí)裝置主要由立柱、直線(xiàn)導(dǎo)軌、推力軸承、滾珠絲杠、滑塊、手輪等組成。立柱主要起到支撐作用，滑塊可隨著絲杠的升降而上下運(yùn)動(dòng)。直線(xiàn)導(dǎo)軌主要起滑道作用。同時(shí)隨著晶棒的長(zhǎng)度變化滑塊還可前后拉動(dòng)來(lái)壓實(shí)晶棒。2操作2.1工作過(guò)程工作時(shí)，首先將晶棒的參考面與玻璃條或樹(shù)脂條粘好。然后將粘好的晶棒放到Y(jié)方向夾具中，放置時(shí)玻璃條平面盡量與夾具底面平行，可以靠高度尺來(lái)保證。調(diào)平后將晶棒固定住。將夾具放到Y(jié)方向基準(zhǔn)座中固定好。此時(shí)打開(kāi)光閘拉板，讓X光照射到晶棒端面。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪將測(cè)角儀角度轉(zhuǎn)到20度50分（藍(lán)寶石晶棒端面衍射角為20度50分）。這時(shí)開(kāi)始對(duì)晶棒端面進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓晶棒端面繞著定位針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)微安表指針達(dá)到最大峰值時(shí)，這時(shí)晶棒的位置就是我們需要的。將夾具調(diào)整部分鎖死。然后將夾具卸下。放到銃床或磨床上將玻璃條或樹(shù)脂條磨平。這時(shí)Y方向操作結(jié)束。先把切割機(jī)料板放到X方向定位座中，將晶棒連同玻璃條從Y方向夾具中拆下，用酒精將玻璃條底面以及料板上表面擦拭干凈，將晶棒放到料板上，讓晶棒端面靠在X方向定位指針上，同時(shí)晶棒柱面靠在側(cè)面定位基準(zhǔn)上，這時(shí)，打開(kāi)X光拉板，讓X光照在晶棒端面上，將測(cè)角儀角度調(diào)整到20度50分。此時(shí)通過(guò)調(diào)整晶棒側(cè)面的微調(diào)裝置，來(lái)改變晶棒端面的角度，當(dāng)微安表峰值為最大時(shí)，此時(shí)晶棒端面的角度就是我們想要的角度。保持該位置不動(dòng)。將調(diào)好的膠均勻涂在料板上，然后將晶棒連同玻璃條重新放回到原來(lái)的位置。放置時(shí)，玻璃條與料板表面要充分接觸，保證膠層厚度均勻。這時(shí)搖動(dòng)壓實(shí)裝置上的手輪，讓壓實(shí)裝置與晶棒接觸，進(jìn)一步保證玻璃條底面與料板上表面充分接觸，保證了粘接效果。等膠凝固后，拉動(dòng)滑板，使料板向后移動(dòng)，騰出空間來(lái)粘接下一個(gè)晶棒，操作方法與粘接上一個(gè)晶棒相同，直到料板上粘滿(mǎn)晶棒為止。2.2注意事項(xiàng)在調(diào)節(jié)Y方向晶棒的過(guò)程中，注意不要調(diào)節(jié)幅度過(guò)大，可先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角儀的手輪，看晶棒的端面角度是向大偏還是向小偏,然后再調(diào)節(jié)。這樣調(diào)節(jié)起來(lái)有一個(gè)參考，調(diào)節(jié)速度就快了。在X方向粘接晶棒的過(guò)程中，先不要盲目調(diào)整微調(diào)機(jī)構(gòu)?？梢赞D(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角儀手輪?？纯淳О舻亩嗣婢虼蟾畔蚰膫€(gè)方向偏，這樣做的目的是有的放矢。避免盲目調(diào)整，浪費(fèi)時(shí)間。另外，粘接前先根據(jù)料板的長(zhǎng)度選擇合適的晶棒，這樣就避免了浪費(fèi)料板長(zhǎng)度或者晶棒長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)粘接不上去的麻煩。3結(jié)束語(yǔ)該型設(shè)備在藍(lán)寶石加工過(guò)程中起到了重要作用，切割出的晶片精度可以達(dá)到土3分以?xún)?nèi)。在沒(méi)有該設(shè)備以前，對(duì)藍(lán)寶石晶棒的端面晶向精度要求較高，因?yàn)樵谇懈顧C(jī)中主要以藍(lán)寶石晶棒的端面為定位基