随着集成电路封装技术不断向细间距、大尺寸的封装方向发展,砂轮划片机对其高精度的运动系统的加工范围、定位精度、对刀测量精度提出了更高的要求。基于此,针对12英寸工作台的砂轮划片机的运动系统进行选型设计、精度控制及误差补偿以保证运动系统的高精度要求,在提高划片机加工范围的同时保证其运动的定位及对刀测量精度对集成电路的质量及成品率具有重要的意义。本文基于自主研发的划片机,针对其运动系统各轴定位、对刀测量技术这两个方面进行研究,展开了以下几个方面的工作:(1)运动系统的机构选型与设计。根据划片机运动系统的划切运动工作原理确定运动系统的技术指标,包括各轴所需实现的运动功能、传动方式及精度要求,对运动平台的旋转机构和直线运动机构进行选型设计,为后续伺服控制系统实现高精度定位保证高稳定性。(2)划片机运动控制系统设计。通过技术指标选择运动控制卡结合工控机控制的方案,分析设备所需实现的运动方式从而设计配套运动算法,并对接触式及非接触式对刀测量模块进行设计。通过介绍伺服控制原理实现对控制系统的前馈PID控制整定参数的调试,使运动系统的伺服响应时间短,跟随误差小。(3)运动系统误差分析及检测补偿。首先通过误差矩阵法建立误差模型,分析系统主要误差因素,提供误差辨识方案与误差补偿方案;然后通过激光干涉仪对各轴进行实际的定位检测,通过万分表对工作台平面进行检测,在误差较小且稳定的情况下通过运动控制系统进行各轴间的补偿从而提高轴运动的定位精度;最后通过实验对对刀测量模块的精度和稳定性进行测试,以及对整个运动系统进行加工测试来验证运动系统的精度与稳定性。本文以划片机的运动系统作为研究对象,从硬件到软件的选型设计来保证了系统初始的精度及稳定性,分析了划片机高精度运动定位时产生误差的原因,并通过一定措施减少误差,对划片机运动系统的高精度、稳定性进行实验检测,保证了划片机的高精度及高稳定性,对后续划片机运动系统的设计、精度控制提供了思路。