Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из направлений решения острой проблемы удовлетворения потребностей в изделиях электронной техники (ИЗТ) является автоматизация оборудования, эксплуатация технологических линий, обеспечивающих выполнение разнообразных операций в контролируемых средах, в частности в вакууме.
Необходимость массового выпуска новых поколений ИЭТ: приборов твердотельной микроэлектроники, основанных на квантово-размерных эффектах, фотоэлектронных приборов с полупроводниковыми фотокатодами, СВЧ приборов и других привела к появлению ряда сверхвысоковакуумных (СВВ) технологических линий, различных по конструкции и степени автоматизации. Однако в большинстве из них не обеспечивается требуемый уровень надежности, что приводит к низкой производительности данного оборудования. Значительная доля потерь (дс 40Z) производительности связана с отказами транспортной системы (ТС). Основными причинами этих потерь являются: наличие в механизмах ТС многочисленных кинематических пар, ненадежно функционирующих в СВВ условиях и являющихся генераторами мелкодисперсных частиц и газов (ухудшающих параметры изготавливаемых приборов); большая длительность устранения отказов внут-рикамеркых механизмов, жесткость и сложность структур линий, обилие оригинальных нестандартных узлов в ТС.
Определение комплекса научно-обоснованных принципов построения ТС СВВ автоматизированных 7иний позволит на этапе проектирования избежать ряда конструкторско-технологических ошибок и определить рациональную структуру оборудования. Анализ существующих линий по обработке и сборке электровакуумных приборов (ЭВП) в вакууме показал наличие ряда нетрадиционных функций ТС по сравнению с аналогами из общего машиностроения. Исследование данных функций с использованием результатов в методике расчета и конструирования СВВ транспортно-сборочных устройств, совершенствование элементов существующих ТС и разработка перспективной конструкции ТС актуальны.
Цель работы. Повышение производительности СВВ автоматизированных линий обработки и сборки ИЭТ на базе системного подхода к проектированию их ТС, разработка инженерной методики расчета
ТС и ;х>;іструкции ТС линии, удовлетворяющей требованиям данного подхода.
'Методи исследования. Аналлз, выбор базовой конструкции ТС и ^г:;рс'.0оіі-л ковой - проводилась матричным методом генеращ : структури объекта. Выявление путей повышения производительности cScpy-озонил проводилось с использованием теории производительности иийі.-м и труда Г.А.Шаумяна. Л.И.Волчкезича. При исследова-нии новых Функций ТС СВВ линий сборки были испольБОваны положения теоретической механики, теории размерных цепей Н.А.Борода-чева, П.Ф.Дунаева, молекулярно-кинетической теории газов, теории электрического контакта.
Зкспершентальные исследования условий собираемости узлов ЗВЛ и надежного их транспортирования, токоподвода к элементам изделий на приспособлениях-спутниках проводились на СВВ установке в НИИВТ им. С.А.Векшинского. Теоретические и экспериментальные исследования выполнялись с использованием методов теории вероятностей и математической статистики. Обработка результатов исследований осуществлялась на ЭВМ.
Научная новизна. Разработан комплекс научно-обоснованных принципов построения транспортной системы СВВ автоматизированной сборочкой линии. В результате исследований специфических функций СВВ транспортной системы выявлена зависимость характера процесса сборки деталей в СВ вакууме от термодинамического состояния сопрягаемых поверхностей, степени их обезгакенности. разработаны динамическая модель сборки узлов ЭВП. закрепленных в частях спутника, математическая модель суммарной погрешности взаимной ориентации частей спутников на сборочной позиции линии.
Практическая ценность. Разработана методика расчета и конструирования ТС СВЕ сборочного оборудования. Изготовлены и апробированы элементы перспективной ТС гибкой автоматизированной линии сборки'ЭВП в вакууме. Результаты исследований условий собираемости деталей в вакууме и работоспособности электр'"'ескях разрывных контактов использованы в многокамерном комплексе фи-нишюй обработки и сборки ШІ. разработанном предприятием п/я А-1614, а также в многопозиционной установке г. алогичного назначения на предприятии п/я Ю-9084.
Апробация работы. По теме работы были сделаны доклады на
научно-технологическом семинаре "Обеспечение и контроль чистоты помещений и технологических сред в производстве изделий микро-и радиоэлектроники" (МДНТП.Москва, 1988 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Вакуум-91" (Казань, 1091 г.), на Всероссийской научно-технической конференции "Вакуумная наука и техника" (Гурзуф. 1994 г.), на заседаниях кафедри "Полупроводниковое и электровакуумное машиностроение" МГГУ т. Н.Э. Баумана.
Публикации. Основное содержание работы отражено в статьях и десяти авторских свидетельствах на изобретение.
Объем работы. Диссертация включает.введение, 4 главы, общие выводы и приложения. Содержит 130 страниц машинописного текста. 59 рисунков. 4 таблицы и список литературы из 107 наименований.