半导体业伺服冲床设备设计
摘要
采用全自动的上料下料机构，智能检测产品加工过程中的需要的动作反馈，以确保产品加工工艺的一致性，高效性和设备运行的可靠稳定性。为此，减少人工的干预程度。
由于半导体产品在生产过程中，对环境和产品精度要求非常高，以确保产品的精密性和高品质性，故采用伺服驱动机构，由此而设计的伺服冲床设备。
关键字：冲压，连杆，原理，操作，维护
1. 前言
据美国市场资讯机构出示的调查报告显示，中国大陆在2000年中超过了台湾，一跃成为亚太地区除日本之外的第一大半导体市场。
这样的统计数字使一部分台湾人感到恐慌，他们担心大陆会吸引走很多高科技公司，而使台湾的高科技产业面临危机。然而据一些工业界分析人士估计，这种趋势对台湾并无不利。
台湾市场资讯研究机构的分析家李颁(音译)说：“中国大陆的半导体市场在去年一年中增长了近35%，超过台湾的这一行业而成为亚太地区的领头羊。中国大陆是半导体领域正在崛起的发展速度最快的地区之一，我们早在几年以前就看到了这一趋势，并且也预见到它将很快赶上并超过台湾。”
据美国市场资讯专业研究机构预期，中国将在未来的5年之内继续保持在这一领域的领先地位。而且，中国加入世界贸易组织的进程已经接近尾声，加入世贸会对中国大陆半导体市场的发展起到推波助澜的作用。
亚太地区的半导体市场在去年已经达到融资569亿美元的规模，凭借着年均35%的增长率成为全球半导体市场的主力军，而且市场总价值仅次于美国。
近年来经济和社会的迅猛发展使得中国大陆高科技市场潜力巨大，尚待合理地利用和开发。加之中国大陆的劳动力相对低廉，不少外国资本纷纷从台湾流入中国大陆。这种情况的出现导致了近几年来台湾相关行业的不景气和业内人士的担忧。
去年，台湾塑料业巨头王永清之子王文洋和中国国家主席江泽民之子江锦恒在上海联合投资64亿美元开办了一家半导体制造公司。这使得很多台湾人认为，半导体业也会像电脑主板和计算机外围设备一样，离开台湾而转赴中国大陆开辟新的发展空间。然而工业分析家却不这么认为。
台北市一家分析机构的研究员单海乐（音译）表示：“我觉得中国在相关行业的发展对台湾的半导体工业不会构成威胁，因为中国大陆目前仍然缺少半导体设计和制造所必需的技术装置。”
海乐先生指出，台湾拥有像台湾半导体制造有限公司和联合微电子公司这样的半导体工业的排头兵。凭借着这样的王牌企业，台湾每年向世界提共70%的半导体铸造方面的服务。
另有一部分分析家认为，中国大陆半导体市场的发展不但不会对台湾该领域的繁荣提出挑战，反而能使台湾的芯片制造商得到实惠。他们说，中国大陆必须从台湾进口半导体工业所需微型芯片的84%。
香港专门研究半导体市场的分析家李冬（音译）说：“中国尚没有建立完全独立的半导体工业的能力，它必须在目前的发展阶段部分地依赖外部技术支持。因此，中国半导体市场的繁荣对台湾来说是个好消息。”
仅台湾半导体制造有限公司和联合微电子公司两家公司就在全球半导体制造业中占有25%的份额，而整个中国市场才占有总共不到17%。
台湾当地的半导体工业将会继续加速发展以适应中国大陆市场不断增长的需求。去年，台湾依然是亚洲地区半导体设备和原材料生产的龙头之一，它的销售占世界该领域总份额的25%。美国咨询机构预期，由于台湾正在对自己的半导体生产设备进行升级换代并且正在努力扩大生产规模，中国大陆明年的半导体业还将保持现有的地位。
中国大陆目前对进口半导体产品征收17%的关税，这会在很大程度上保护中国大陆的半导体工业。毋庸置疑的是，台湾的半导体业会或多或少地面临同台湾海峡对岸的大陆同行展开竞争的局面。
部分分析家还指出，中国大陆已经在半导体制造业上大步伐地开始前行了。近几年来，大陆已经开始在许多地方着手建设半导体生产厂。尽管这些工厂目前尚在建设阶段，在2002年或2003年之前尚不能开始生产，但是这如雨后春笋般生机勃勃的局面“一定会使台湾的半导体业感到更大的压力，面临强有力的竞争。”
近些年，民用电子、个人电脑和电信业是中国大陆对半导体技术需求最旺盛的三个领域。民用电子产品包括像微波炉和电视机这样的一般产品和信息技术方面的价值较高的产品。针对国内科技的发展，尤其在半导体行业上的长足进步，而伺服压力机则成为其发展的又一新的工艺需求装备之一。[1]
近年来，随着国内半导体行业的发展、新型材料的出现以及产品形状复杂化，开发出高精度、高效率、能加 工复合材料和难加工材料、具有复合加工功能的智能化、柔性化新型压力机迫在眉睫。
由于AC伺服电机具有一系列优点，在数控机床上得到了广泛应用。近年来，由于低速大扭矩AC伺服电机的成功研发，电力电子、计算机控制技术等的快速发展，液压增力机构与肘杆机构等在压力 机上的应用，具有复合加工功能的智能化、柔性化新型压力机―伺服压力机（Servo Press）便应运而生。它推动了汽车制造业大型钣金冲压、拉伸工艺的伺服压力机和精锻、精压工艺的伺服压力机以 及多工位伺服压力机等的迅速发展，形成了一股伺服化的潮流。
国外将这类伺服压力机称之为“第三代智能化压力机”。目前只有日本、德国等少数发达国家能够批量制造，国内正处于起步阶段，不少厂家最近也开始了这一技术研究与产品开发。[2]
中国的半导体市场需求强劲，市场规模的增速远高于全球平均水平。不过，产业规模的扩大和市场的繁荣并不表明国内企业分得的份额更大，相反，中国的半导体市场正日益成为外资公司的乐土。国内半导体公司的发展面临强大的压力，生存环境堪忧。从两大分支上看，分立器件由于更新换代较慢、对技术和制造的要求较低、周期性也不明显，因而更适合国内企业，加上国际低端分立器件产能的转移，国内企业能够在低端市场获得优势。而从产业链环节上看，我们相对看好设计业，认为本土设计公司有突破的可能。基于政策支持、市场需求和产能转移，我们判断半导体行业在国内有很大的增长潜力。
我国尤其是长三角地区的半导体产业在国际半导体产业转移过程中获得了极好的发展机会,半导体产业初步形成了有一定规模的半导体产业集群,大大地推动了长三角地区的产业结构升级和带动了地区经济的发展。目前长三角地区已经成为我国集成电路产业的重镇,在国际半导体产业版图也占有极其重要的一席之地。但是应该认识到,长三角地区的半导体产业集群还只是如低廉的劳动力成本、地方政府提供的土地与财税优惠政策等基本生产要素驱动所形成的。这种低层次生产要素无法构成我国半导体产业的长久竞争优势,很快就会被以低成本比较优势的后起之秀所取代。长三角地区目前已经具有较好的半导体产业集群基础,国内又有极为庞大的内需市场,在国际半导体产业大转型的产业背景下,我们应转变传统靠低成本比较优势来招徕产业投资的观念,而应积极建立促进半导体产业高层次生产要素产生的机制,来提升长三角地区半导体产业集群的国际竞争力。
中国半导体产业的发展与突破，人才是关键因素。目前我国发展半导体产业最缺乏的就是人才，既包括技术人员，也包括半导体企业有经验的中高阶主管。我们应学习马来西亚等东南亚国家的发展经验，制定高工资、低个人所得税的人才吸引政策，吸引海外半导体设计、制造、治理专家来华工作。对少数高科技设计人员和工艺技术人员采取高薪聘任，甚至给予更优惠的待遇，比如可持有企业股份等。同时决不可忽视对技术人才的培养，为基层作业员、技工、工程师提供较好的专业素质培训，这对一个以生产为导向的半导体企业来说也是至关重要的。
综上所述，现在半导体行业中切金工艺中存在的问题是：其一，工序复杂，自动化程度低，一致性差，精度低，效率低；其二，由于用到一下手动的液压设备，极易造成产品的污染。而目前半导体业涉及到的主要切金装备（后道工序），主要采用手动或半自动冲压方式（借用传统钣金冲床的冲压结构），其工作效率非常低，一致性非常差。为此我们急需设计开发全自动高精度，高效率的低成本的伺服冲床设备，来满足半导体产品生产的需求。[3-5]
目录
1. 前言 1
2. 总体设计 5
4. 装备的调试运行方式（操作指南） 8
5. 运行故障及其排除方法 19
6. 结论与展望 20
参考文献 21
致谢 22
参考文献
[1] 李颁，单海乐.中国半导体业发展迅猛.金融时报，2001年1月7日
[2] 于燮康.分析我国半导体产业链现状 引领半导体产业发展新浪潮.电子工业专用设备，2004，5（2）:11-15
[3] 张睿，钱省三.比较优势发展战略与中国半导体产业的发展.科学学研究，2005年第S1期
[4] 颜鸿森.具耦合特性变转速伺服冲床机构的整合设计.机械设计与研究，2002.01
[5] 左培伦，柯俊煌.复合驱动伺服冲床设计.第八届全国机构与机器设计学术研讨会,2005年
http://www.bysj360.com/cat.asp?id=25 http://www.bylw520.net/ http://www.bylw520.net/html/5080.html http://www.bylw520.net/page.asp?id=37
