Для улучшения эффекта пиков и впадин магнитной плотности магнитных игл в массивной магнитной передаче чипов Mini/Micro LED с постоянным магнитом была предложена ступенчатая магнитная игла с концентрированным постоянным магнитом. Для данной ступенчатой структуры магнитной иглы была построена многокаскадная эквивалентная магнитная цепь, учитывающая нелинейный эффект размагничивания и характеристики насыщения магнитной цепи, а также динамическая механическая модель, учитывающая характеристики движения чипа и взаимодействие поток-твердое тело. На этой основе, с целью повышения скорости изменения пиков и впадин магнитного поля и скорости изменения этой величины, проведено поэтапное параметрическое моделирование высоты и диаметра каждой ступени магнитной иглы с помощью программного обеспечения конечных элементов, определены оптимальные трехмерные параметры структуры высокопроизводительной магнитной иглы при заданных геометрических масштабах и технологических ограничениях. На основе результатов оптимизации был изготовлен прототип магнитной иглы, эффективность оптимизации проверена экспериментами по измерению магнитной плотности и передаче массивов. Результаты показали, что скорость изменения магнитной плотности пиков и впадин оптимизированной иглы δ достигла 82,3%, а скорость изменения пиков и впадин ζ составила 44,8 мТл/мм, что на 20,1% и 28,7% выше соответственно. Был проведен эксперимент по массовой магнитной передаче 4500 чипов на приемную подложку размером 180 мм × 160 мм, время передачи составило всего 3 минуты, что на 40% меньше по сравнению с существующими решениями.

Массивная передача;ступенчатая структура;динамическая модель;оптимизация магнитного поля