Создание экологичных и виброустойчивых механических модулей высокопроизводительного оборудования для выращивания монокристаллического кремния

• Автор: Терехин, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 229 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОРНОЛНЛЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ МЕХАНИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ.

1.1 Кристаллизационные процессы выращивания монокристаллического кремния и их механическое обеспечение.
1.2 Классификация волновых резьбовых передач механических модулей ростового оборудования
1.3 Сравнительные исследования волновых резьбовых передач модулей оборудования для выращивания

монокристаллического кремния

2. ВОЛНОВЫЕ МОДУЛИ РОСТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

2.1 Волновые зубчатые передачи ростового оборудования

2.2 Исследование высокоточных устройств перемещения слитков монокристаллического кремния на базе волновых резьбовых передач и вводов
2.3 Аналитические выражения составляющих погрешностей положения ведомого звена волновой резьбовой передачи
3. МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИВНОСИМОЙ ДЕФЕКТНОСТИ ОТ МОДУЛЕЙ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБЪЕМЕ РОСТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1 Энергетический баланс в зоне трения модулей
перемещения ростового оборудования
3.2 Модели трения и износа в условиях технологических вибраций .
3.3 Расчет элементов модулей перемещения на привносимый уровень загрязнений в технологический агрегат
3.4 Примеры расчета на привносимый уровень загрязнений для
модулей перемещения типа винт гайка
4. ВИБРОЗАЩИТНЫЕ МОДУЛИ РОСТОВОГ О ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Виброзащитные модули ростового оборудования
с одной степенью свободы.
4.2. Математическая модель виброзащитного модуля ростового оборудования на шесть степеней свободы
4.3. Анализ расчетов на ЭВМ многостепенных
виброзащитных модулей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Анализ конструкции механизма привода установки, имеющего сложную кинематическую цепь, позволил сделать вывод о том, что данный механизм имеет значительную кинематическую погрешность, а применяющиеся сальниковые уплотнения не обеспечивают надежной герметизации вакуумной камеры. Кинематическая особенность передаточных механизмов этих установок требует синхронного вращения штока и его поступательного перемещения при условии обеспечения стабильной скорости и минимального газовыделения в рабочей камере, что заставляет искать пути создания новых устройств. Аналогичные установки разработаны и зарубежными фирмами ЬеуЬоШ-Негаеиз, Кокша^бепки и др. Рис. Вакуумно-кинематическая схема установки выращивания монокристаллов НИИ «Полюс». Разработанная систематизация волновых передач винт-гайка (рис. Тип передачи. В передаче зацепления траектория движения (переход витков) подобна тому, что это происходит в зубчатой передаче, т. Силовые характеристики ограничены радиальной жесткостью узла «генератор -гибкий элемент». К7 = 1,2,3,. К7 = 1. В волновой передаче винт-гайка трения характер зацепления подобен обычным передачам винт-гайка, т. Силовая характеристика ограничена прочностью гибкого элемента. Кг! Кинематические особенности. Кинематические особенности волновой передачи винт-гайка характеризируются ее кинематическими схемами и возможностями, числом волн генератора, его передаточным отношением и числом выходных движений от одного привода. Кинематические схемы передачи, тип генератора волн его регулировочная характеристика и способ деформирования гибкого элемента могут быть приняты в классификации такими же, как у зубчатых волновых передач. Особенностями волновых передач винт-гайка являются кинематические возможности, число и разнообразие выходных движений от одного элемента. Кинематические возможности. S3a4=~-Sz + Sy и SiaH=Sz,, если Sy =0 (гибкий элемент зафиксирован от поворота). Srp-Sy, т. Кинематическая схег^а . Рис. У-а посадочно? J: І Еіяев:. Способ декорт ровшшя гибкого з. Рис. Отметим, что обратное преобразование движения у волновых передач винт-гайка трения возможно при передаче значительных осевых сил. Например, для передачи Мх1,5 - р = . Н, в то время как у передач зацепления р ~ 2. Число выходных движений от одного привода. В большинстве случаев в волновой передаче винт-гайка от одного привода снимается одно движение (поступательное или винтовое), но более широкие возможности откроются, если гибкий элемент выполнен в виде трубчатой оболочки (двойной цилиндр) с диафрагмой посередине (рис. Р) или комбинированной (рис. К). Движения могут быть одно- и разнонаправленные. Величина осевого смещения каждого из ведомых элементов - независима. От передачи с гибким элементом в виде трех и четырех цилиндров (рис. С.Ц) можно получить еще более разнообразную гамму движений. Отличительной особенностью их является вид и число резьбовых участков, возможная совокупность: резьба и зубья, резьба и утолщение и т. Кроме того, от передач (рис. Т) в герметизированном объеме можно получать два и более независимых движений от двух и более приводов расположенных в атмосфере. В волновой передаче (рис. И) предлагаемое «разнесение» сопряженных конусов и снятие «защемления» внутренней диафрагмы улучшает напряженное состояние гибкого элемента и повышает нагрузочную способность передачи. Конструктивные особенности. Наиболее важными конструктивными характеристиками волновых передач винт-гайка являются: тип гибкого элемента и форма посадочной поверхности жесткого звена, тип генератора волн и способ деформирования гибкого элемента, расположение относительно гибкого элемента и регулировочная характеристика генератора волн. Основные типы гибких элементов показаны на рис. Следует отметить, что угол конуса X у гибких элементов (рис. Г и Д) должен быть мал, т. Форма посадочной поверхности у жестких элементов обычно цилиндрическая, хотя для ограничения поворота жесткого элемента возможно выполнение ее фасонной или с продольными пазами. Тип генератора волн (рис. Для волновых передач винт-гайка чаще всего применяются механические генераторы. Рис. А, Б, В -цилиндр; Г, Д, - конус; Е, И - двойной конус; К - цилиндр с конусом; Л, М, Н - тор; О, П, Р - двойной цилиндр; С, Т, Ц — три цилиндра.