摘要：本文針對激光加工平臺誤差產(chǎn)生因素進行理論分析，并對激光加工雙軸平臺的綜合誤差進行數(shù)學(xué)模型建立。誤差理論分析包括以下部分：幾何誤差分析和熱影響誤差分析。另外，本文結(jié)合MusenTeK的LA激光加工平臺進行了誤差測量，并進行相應(yīng)的誤差補償試驗。同時，本文分別利用儀器檢測與加工產(chǎn)品檢測的方法對補償后的平臺進行檢測。結(jié)果證明：在采用新型補償系統(tǒng)后，平臺的定位誤差由90微米提高至10微米，產(chǎn)品加工誤差由100微米降低至25微米，且加工產(chǎn)品的CPK值由1.21提高至1.62。

1.   引言

在新一代的集成電路加工制造過程中，激光加工方法在產(chǎn)品切割方面有廣泛的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)的加工方法（如水切割、銑削加工等），激光加工有無接觸、無加工應(yīng)力、不產(chǎn)生大量加工廢料、系統(tǒng)體積小、加工效率高等優(yōu)點。 

在激光加工過程中，激光加工精度主要由兩部分組成：平臺運動精度和光學(xué)精度。本文僅針對前者進行分析。事實上，由于平臺的制造和裝配誤差，在平臺集成后，需要采用補償方法提高平臺的系統(tǒng)精度。補償技術(shù)的應(yīng)用可以一定程度上降低制造成本，并獲得較為理想的加工精度。然而，在目前的補償技術(shù)中，主要補償?shù)膮?shù)為單軸的位移誤差（該部分誤差主要由測量系統(tǒng)本身的誤差和單軸系統(tǒng)運動誤差二者綜合造成。）該補償方法忽略了其他重要的誤差產(chǎn)生因素，如單軸的轉(zhuǎn)動誤差（如俯仰角度、偏擺角度、滾擺角度等產(chǎn)生的阿貝誤差）、雙軸之間的幾何誤差（如雙軸的垂直度等）、熱影響誤差（如溫度所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形等）。

本文將以激光加工所用的三軸平臺進行分析。在第2部分，對誤差形成因素進行了綜合分析。在第3部分，對誤差補償進行數(shù)學(xué)模型建立，通過坐標變換的計算方法，得到實際運動與理論運動的變換矩陣。在第4部分，對溫度測量方案進行介紹。第5部分，分別采用儀器測量和加工產(chǎn)品的測量方法，進行平臺補償技術(shù)的結(jié)果對比。

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