新型节能塑封设备的系统设计与研究

【摘要】： 随着半导体封装技术的发展,半导体元件塑封技术水平也得到了进一步的提高,作为推动塑封产业发展的另一个重要组成部分,塑封机的性能的改进越来越受到人们的重视。在塑封行业人们渴望有一种价格低廉、耗能少、工作性能可靠、使用管理方便的塑封机,这种新型节能半导体塑封机的创新设计不仅有理论意义更具有实用价值。 本文通过对现有塑封机的性能和工况分析,得出现有塑封机在实际工作过程中,合模保压过程耗能最大,整个系统的工作压力较高,液压回路复杂,这些问题主要是由于目前塑封机采用纯液压缸作为执行机构造成的,且特制的执行液压缸增加了整机的制造成本。因此本文提出了一种以连杆机构与液压相结合的执行机构,在此基础上设计出了一种新型的节能塑封设备。具体工作如下： 1.概括了半导体元件塑封机的工作原理,以及目前现有塑封设备几种节能方法,总结了这些方法的优点和不足。并以载重200吨的塑封机为例,分析该设备的耗能情况,以及该设备经过传统变频节能改造后的节能效率。 2.提出了一种新型的液压与连杆相结合的合模机构。运用SolidWorks软件对其主要受力部件(连杆和平台)进行了有关应力、位移、形变的数学建模和仿真,使设计的结构更加的合理。针对新的执行机构笔者为其设计了与之相适应的液压系统,并对系统中涉及的液压组件(液压泵、液压阀件、蓄能器等)进行了选型。 3.对新设计塑封设备的性能进行了的分析得到以下结论：(1)新设备的工作压力减少了一半,这使得在保压过程中因压力降低而减少了液压油的泄漏量；(2)通过计算得到了新系统在一个工作循环过程中的能量消耗量减少了45%以上,达到了节能目的；(3)通过对新设备液压系统发热功率和散热功率的计算,得出系统本身的散热量高于系统的发热量,系统不需外加冷却设备即可达到散热要求；(4)由于新型塑封设备本身具有结构和性能上的优越性,使其制造成本大大降低,这对于整个塑封产业来说意义重大。 【关键词】：塑封机 变频器 节能 液压 连杆结构
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TN305.94
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 半导体元件封装概述及塑封的意义10-13
• 1.1.1 半导体元件封装概述10-11
• 1.1.2 半导体封装的目的11-13
• 1.2 半导体元件塑封技术的发展现状13-14
• 1.3 论文的研究背景及主要研究内容14-16
• 1.3.1 论文的研究背景14-15
• 1.3.2 论文的主要研究内容15-16
• 第2章 塑封机的工作原理及其节能方法16-26
• 2.1 塑封机的工作原理16-19
• 2.1.1 简述塑封机的系统组成16-17
• 2.1.2 塑封机的液压工作原理17-19
• 2.2 目前的几种节能方法19-20
• 2.2.1 变频节能改造19-20
• 2.2.2 加装蓄能器改造20
• 2.3 变频节能的应用及其耗能分析20-25
• 2.3.1 变频节能的应用20-22
• 2.3.2 变频节能的耗能分析22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 新型节能塑封机的设计26-52
• 3.1 新型节能塑封机的结构设计26-40
• 3.1.1 新型节能合模机构简介26-28
• 3.1.2 COSMOSXpress概述28
• 3.1.3 合模机构各部件的尺寸设计及其受力分析28-40
• 3.2 新型节能塑封机的液压系统设计方案40-42
• 3.2.1 简述液压系统的设计要求40-41
• 3.2.2 液压系统主要参数计算41-42
• 3.3 新型节能的液压系统设计方案42-51
• 3.3.1 液压缸的选型及工况分析42-45
• 3.3.2 制定系统方案和拟定液压系统图45-48
• 3.3.3 液压元件的选择48-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第4章 新型塑封机液压系统的性能计算52-64
• 4.1 计算回路中的压力损失52-57
• 4.1.1 合模/开模过程中的压力损失52-55
• 4.1.2 注塑过程中的压力损失55-57
• 4.2 计算回路中的能量损失57-59
• 4.2.1 执行机构工作过程中的能量损失计算57-58
• 4.2.2 保压过程中的能量损失计算58-59
• 4.3 计算新系统的发热与散热59-62
• 4.3.1 液压系统的发热功率59-60
• 4.3.2 液压系统的散热功率60-62
• 4.4 新型节能塑封设备与现有塑封设备的性能比较62-63
• 4.7 本章小结63-64
• 第5章 新型塑封机控制系统的概念性设计64-68
• 5.1 压力以及速度控制64-65
• 5.2 变频器控制65-66
• 5.3 电气与控制66-67
• 5.3.1 PLC的原理66-67
• 5.3.2 PLC控制设计67
• 5.3.3 选用PLC控制系统的优点67
• 5.4 本章小结67-68
• 第6章 总结与展望68-70
• 6.1 本文总结68-69
• 6.2 相关工作展望69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 研究生履历74-75

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