基于Comsol的光刻模具兆声清洗换能器声场辐射仿真优化设计

作     者：刘延星 朱相宇 关俊祥 黎浩东 姚泽成 Liu Yanxing;Zhu Xiangyu;Guan Junxiang;Li Haodong;Yao Zecheng

作者机构：东莞理工学院机械工程学院广东东莞523808 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51905098) 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2025年第54卷第1期

页      码：28-32页

摘      要：在光刻模具清洗中,兆声波技术展现出其独特的优势,兆声清洗能够去除小于0.2μm的微小颗粒,且避免了空化现象可能引起的对物件表面的损伤。然而,兆声清洗换能器不同匹配层的水域声场分布差别很大,且目前鲜有关于兆声清洗换能器方面的研究。为了进一步提高光刻模具兆声清洗换能器的清洗效率,增大传入水中的声压,减小能量传递过程中的损耗,首先借鉴超声的方法对换能器整体进行了设计,然后利用有限元软件Comsol对光刻模具兆声换能器的水域声场进行了分析,采用Comsol中声-压电相互作用模块,通过改变匹配层材料和尺寸,研究了其对光刻模具兆声清洗换能器水域声压的影响规律,并基于分析结果对光刻模具兆声换能器进行了优化设计。优化结果表明,以5mm石英作为喷淋式兆声清洗换能器匹配层,其水域中的声场稳定性更好,且在传播距离为20~40mm时有最大的声压幅值150kPa。

主 题 词：光刻模具 兆声换能器 匹配层 水域声压 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1009-9492.2025.01.005

馆 藏 号：203156947...