用于角位移补偿的新型XYθ微动定位平台

邱 迁，关均铭，郭晓晖，汤 晖

(广东工业大学 机电工程学院，广东 广州 510006)

0 引言

目前精密制造及装配等操作精细程度越来越高，要满足高精度、多自由度的定位要求就需要研制出新型的精密运动平台[1-2]。晶圆级芯片封装是一种经过提高和改进的芯片尺寸封装，为保证芯片封装的正确性，必须做好高精度定位检测工作，高效准确的检测设备是晶圆级封装高质量的必要保证[3-4]，其中晶粒中心与元件拾取中心是否保持一致决定了倒装的成败。

本文结合柔性纳米定位机构及平面三自由度的定位需求创新性地设计了一种带角位移误差补偿的微定位平台，有效地提高了传统晶圆检测平台系统的性能。

1 3-RRR微动平台结构设计

1.1 柔性铰链

柔顺机构能够传递或转换运动、力或能量，它不仅由运动副传递运动，还至少从其柔性部件的变形中获得一部分运动。一级杠杆放大机构的放大原理和结构比较简单，使用的柔性铰链比较少，因而具有较高的传递效率，目前应用比较广泛。实际中，理想状态的刚性结构其实会发生轻微弯曲，如图1所示。

图1 杠杆位移放大器的受力分析图

在柔性铰链机构产生运动时，各柔性铰链不仅发生了转角变形，同时也会有拉伸和压缩变形产生，从而使柔性铰链的回转中心产生偏移，影响机构的放大率。设作用在柔性铰链上的轴向力为F2，反向作用力为F1，力矩为M，柔性铰链的转角为θ，柔性铰链的轴向变形为Δy，输入力到作用在柔性铰链上的点的距离为l1，柔性铰链总长为l，Xin为输入端位移，Xout为输出端位移。……