机械工程学报

作者：刘强, 高晴利, 王伟, 韩邦成, 牛萍娟, 王子羲

单位：1. 北京石油化工学院精密电磁装备与先进测量技术研究所 北京 102617;2. 天津工业大学膜国家重点实验室 天津 300387;3. 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 北京 100191;4. 清华大学摩擦学国家重点实验室 北京 100084

关键词：巨量转移,Mini/MicroLED,运动定位平台,洛伦兹磁轴承,优化设计；

基金：北京市自然科学基金(3212004)、北京市属高等学校高水平科研创新团队建设支持计划(BPHR20220110)、北京市属高校分类发展专项(11000023T000002199202)和北京石油化工学院重要科研成果培育专项(BIPTACF-007)资助项目。

针对现有Mini/Micro LED巨量转移运动定位平台不具有轴向微高度调整能力的问题，提出了一种基于轴向平动单自由度洛伦兹磁轴承的复合构型运动定位平台(Motion positioning platform，MPP)。为提高平台轴向悬浮控制带宽与控制精度，设计了“L”型永磁体和倾斜磁化永磁体叠加的多通道磁轴承拓扑构型，利用等效表面电流法建立了气隙区域磁通密度数学模型，得到了影响磁通密度大小和均匀性的结构参数，借助灵敏度分析筛选设计参数并进行优化设计。优化后轴承气隙磁密强度为478.20 mT，气隙磁密轴向波动率为10.6%，分别比原始方案的323.07 mT和10.8%提升48.02%和1.8%。根据优化结果研制了一台基于洛伦兹磁轴承的复合支撑运动平台，并应用于巨量转移设备，进行磁密测量验证和芯片转移效果测试。结果表明，优化方案轴承气隙平均磁密强度为476.75 mT，气隙磁密轴向波动率为11.1%，与设计结果相符。转移中使用轴向轴承主动承接芯片，可消除因芯片未完全剥落产生的转移坏点，对提升巨量转移效率和良率有重要意义。

来源：2024年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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