基于葵花籽粒結(jié)構(gòu)的仿生拋光墊設(shè)計制造及壓力場的研究.pdf

1、本文中設(shè)計制作了一種新型葵花籽粒結(jié)構(gòu)仿生拋光墊，將葵花籽粒排列分布形式應(yīng)用到拋光墊設(shè)計制作中。研究葵花籽粒結(jié)構(gòu)參數(shù)對化學(xué)機械拋光效果的影響，正確的參數(shù)可以均衡在被加工件上壓力場分布，解決加工過程的接觸壓力場分布不均帶來的幾何誤差；均衡化學(xué)機械拋光液的供給分布，使化學(xué)機械拋光中的化學(xué)作用和機械作用得到合理的分配，獲得最大的加工效率和質(zhì)量。葉序排布所隱含的是生物通過進化獲得了籽粒緊密的自分離排布、對光熱輻射的最大吸收，排布形成葉列線溝槽具有

2、對流體的均勻發(fā)散作用。這些隱含的生物學(xué)上的幾何與物理特性為實現(xiàn)化學(xué)機械拋光過程均衡壓力場、溫度場和拋光液的流場提供了可行的理論依據(jù)。
　　 葵花籽粒結(jié)構(gòu)分布是一種非常重要的葉序形式，而所謂葉序是指葉子和花瓣的排列方式，大多數(shù)高等植物的葉子在莖向都是呈螺旋狀排列的，為了清晰的表達葵花籽粒在葵花盤表面上的分布規(guī)律，Vogel 用方程來描述其分布規(guī)律，根據(jù)該方程，利用UG 軟件建立了葵花籽粒結(jié)構(gòu)仿生拋光墊的三維模型。根據(jù)彈性力學(xué)接觸理

3、論，對硅片化學(xué)機械拋光過程中接觸形式建立的物理力學(xué)模型，利用有限元理論建立有限元模型、邊界條件并通過有限元分析軟件ANSYS對接觸壓力場進行仿真分析，討論了不同參數(shù)的仿生拋光墊對硅片接觸狀態(tài)、接觸表面壓力場分布形態(tài)的影響，并對普通的拋光墊進行仿真分析，與其形成對比。
　　 文中設(shè)計了兩種仿生拋光墊的制作方法，一種是澆注制作法，該方法制作過程復(fù)雜、成本高。另一種是絲網(wǎng)印刷制作法，該方法相對簡單。考慮到經(jīng)濟、加工條件、時間等方面因素