适用于精密复杂零件表面形状的干涉测量光学系统的光线追迹方法

在用激光干涉法测量精密复杂机械零件的表面形状误差时,需要用光学仿真的方法对干涉测量光学系统进行设计和误差分析。以研究中所用的光学系统为基本模型,提出均质媒质中的两个带有安装误差的任意界面曲面之间的光线追迹的一般方法,从任意一个3维界面曲面到平面、球面和圆柱面等若干个典型界面曲面之间的光线追迹方法,和由若干段均质媒质构成的光学系统中的光线追迹方法,并对测量对象面的成像形状的求解方法进行探讨,再以平面测量试验片和齿轮齿面为对象进行仿真计算和试验验证,仿真计算的结果和试验结果非常吻合,验证所提出的方法的正确性。

半导体芯片切割加工品质的评价方法

在对日本一些著名半导体生产企业实际生产中所用的质量控制方法和企业生产规范进行认真分析的基础上,提出了一组具有代表性的主要检测项目和相应的检测方法。设计了一组芯片切割实验方案并进行了切割实验,对所提出的检测项目及要求逐项进行了检测。明确了在正常切割条件下各项指标出现不合格品可能性的大小,证明了所提出的检测项目和检测方法对于控制芯片切割品质的有效性。研究成果对于芯片切割加工品质评价方法的规范化和标准化,对于高速切割机的设计和切割工艺的制定等均具有重要的参考价值。

主轴转速对半导体芯片切割品质的影响

针对目前大量使用的有机材料基板芯片和使用量相对较少的铜板基板芯片,分别设计了一组实验,并对由实验切割出来的芯片的主要评价项目逐项进行了检测,明确了主轴转速对两种芯片的外形尺寸误差、芯片的喇叭口现象、切断面的角度误差、崩碎坑的数量和大小、表面粗糙度等的影响;得出了不管是哪一种基板的芯片,出现不合格的主要是崩碎坑指标这一结论。通过分析和比较,得出了实际使用的主轴转速不宜低于15 000r/min这一对于高速切割机的设计和切割工艺的制定具有重要参考价值的结论。

复杂光学系统中的干涉条纹图像的精确仿真方法

精密复杂曲面形状的干涉测量光学系统的设计和测量误差分析一般采用光线追迹的方法进行,但用传统方法进行追迹计算时,计算结果不能用直观的干涉条纹仿真图像的形式来表示,常常难以有效地进行分析和判断。在提出的考虑光学元件安装误差的精确光线追迹方法的基础上,对来自于测量对象面的物体光的光程差的精确计算方法、和与物体光的位置对应的参照光侧的光线追迹方法进行探讨,给出物体光与参照光的位相差的精确计算方法,提出一种实用的干涉条纹仿真图像的作成方法,及测量对象面仿真计算的初始化方法,再以平面测量试验片和齿轮齿面为对象,进行仿真计算和实测,验证所提出的方法的正确性。