Micromanufacturability를 위한 디자인

교수에 의하여 해리 Stephanou

Aditya Das, Rakesh Murthy 및 해리 Stephanou, 자동화 & 로봇 공학 연구소, 알링턴에서 택사스 대학
대응 저자: stephanou@arri.uta.edu

요약

많은 microsystems의 비용의 85%를 위한 회의, 포장, 및 시험 활동 계정. 이것은 백엔드 기준 일반적인 방법론의 부족 1 차적으로 때문이. 이 프리젠테이션은 micromanufacturability를 위해 디자인을 위한 동시 microengineering 그리고 필요에 집중합니다. 조립될 수 있다 그래야 특히, microsystem를 디자인하는 방법, 저용량 자동화를 가진 높은 수확량, 저가 및 짧은 주기 시간으로 포장하고, 시험해. 목표는 제작 프로세스 및 조립 작업 세포 동시에 생기는 디자인될 제품을 위해 입니다. 특별한 주의는 제품 성능에 대한 공차 분석, 오차 전파 및 그들의 충격에 정진됩니다. 우리는 디자이너가 급속하게 비용, 주기 시간 및 수확량의 사이에서 트레이드오프를 평가하는 것을 허용하는 소프트웨어 도구로 준엄한 수학 기구 및 그것의 실시를 제출합니다. 우리는 택사스 Microfactory™가 복잡한 microsystems의 안내하는 생산을 위한 이 유일한 소유 공구를 어떻게 사용하고 있는지 설명할 것입니다.

소개

최근에, 복잡한 기능을 가진 값이 싼 휴대용 시스템으로 증가 시장 성향은 소형화 기술을 위한 중대한 도로를 열었습니다. 과거 표면 micromachined 및 모놀리식으로 날조된 MEMS 제품과는 다른, 더 새로운 microsystems는 디자인 복합성 뿐 아니라 물자 이성분에서 현저하게 증가했습니다. 이 문제점을 해결하기 위하여는, 양자택일 생산 기술은 준엄하게 조사되고 있습니다. 마이크로 도메인에 있는 회의는 강력하고, 값이 싼, 질량 producible microsystems의 제조를 위한 새로운 패러다임을 놓는 개척 개념입니다. 이것은 상상된 복합 시스템을 구성하기 위하여 이 분대의 정확한 조작 그리고 집합에 선행된 이질적인 마이크로 분대의 간단한 디자인을 통해 달성됩니다.

그러나, microsystems의 집합에 기지를 둔 제조는 구성요소 디자인 및 제작을 위한 기준 엄격한 공차 예산, 워크스페이스 제한 및 오르기 때문에 표면 효과의 비가동률과 같은 특정 본질적인 이유 때문에 몇몇 유일한 도전을 제기합니다. 따라서, 조작 시스템의 선택성, 센서, 제어 골격 및 자동화는 제조공정을 거대하게 비싼 및 시간이 걸리는 만드는 수용 가능한 수확량을 위한 생산 주기 설치에 있는 반복의 현저하게 많은 수 귀착될 수 있습니다.

ARRI의 택사스 Microfactory™에서, 우리는, 복잡한 수학 기구를 사용하여, 수확량 처리량, 비용 및 성과와 같은 비용 함수를 추정하기 위하여 안내하는 생산에 있는 다른 양상이 동시에 평가되는 마이크로 눈금 제조로 전체론 접근을 운동합니다. 이 비용 함수를 위한 고유로 발육된 반복 소프트웨어 도구를 사용하여, 수용 가능한 조합은 검토되고 대응 입력 매개변수는 제조공정을 선정됩니다.

결과

실리콘 MEMS 부속, 유리제 공 렌즈 및 beamsplitter 입방체, IC 이루어져 있는 숫자 1. ARRI microspectrometer는 눈에 보이는 파장을 위한 5nm 및 가까운 적외선 파장을 위한 25nm의 장치 해결책으로 1cmx1cm 실리콘에 레이저 소스와 검출기 정지합니다 통합했습니다.

도표 1: microspectrometer 제조를 위한 비용 함수 비교

매개변수
순수한 열리는 루프 통제를 위한 투상이 집합을 기지를 두었습니다
순수한 닫힌 고리 제어를 위한 투상은 집합을 기지를 두었습니다
주문 설계되는 잡종 제어 골격을 위한 투상
전반적인 수확량
20%
99.9%
92.5%
주기 시간
6 - 10 분
50 - 80 분
20 - 35 분
센서 필수품
0
4
2

 


micromanufacturability를 위한 디자인을 위한 소프트웨어 도구의 숫자 2. 스냅: (최고) 제조 원가 기능 평가인, (사실상 3D에 있는 밑바닥) 가공 시뮬레이터.

저작권 AZoNano.com, MANCEF.org

Date Added: Dec 15, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:23

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