在電火花線切割硅片技術(shù)研究過程中,研究學(xué)者一般是采用單一電源供電與單根電極絲切割的方式,這種方式存在切割速率低的問題。電火花線切割技術(shù)若要與當(dāng)前市場(chǎng)主流的多線研磨切割技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng),必須努力提高切割電極絲的數(shù)量。若仍采用“一電一線”的獨(dú)立電源供電方式,勢(shì)必將使得運(yùn)絲裝置與脈沖電源系統(tǒng)變得十分復(fù)雜而龐大,最終變得不可行。此外,在切割電極絲數(shù)量大幅增加的情況下,傳統(tǒng)的沖液式供液方式已無(wú)法保證放電間隙內(nèi)工作液的及時(shí)更換以及電極絲的平穩(wěn)均勻走絲。為此,本文提出了浸液式混合進(jìn)電硅材料超細(xì)密線網(wǎng)切割方法,并展開了理論與實(shí)驗(yàn)研究,具體工作如下:(1)設(shè)計(jì)了浸液式混合進(jìn)電電火花超細(xì)密線網(wǎng)運(yùn)絲機(jī)構(gòu)。在單線WEDM機(jī)床的基礎(chǔ)上,完成了運(yùn)絲機(jī)構(gòu)改造,構(gòu)建了3×4結(jié)構(gòu)的超細(xì)密切割線網(wǎng)絡(luò),并設(shè)計(jì)了Z型絲臂,從而實(shí)現(xiàn)可一次性切割12片硅片的浸液式電火花線切割。(2)由于諸多因素的干擾,電火花切割半導(dǎo)體材料的加工狀態(tài)難以實(shí)時(shí)檢測(cè)識(shí)別,加工過程中容易產(chǎn)生彎絲與斷絲現(xiàn)象,為此提出了一種在電極絲后側(cè)增加一根平行金屬絲的彎絲檢測(cè)新方法,并試制了采用雙平面定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)絲的裝夾與定位的彎絲檢測(cè)裝置。(3)設(shè)計(jì)開發(fā)了多電源混合進(jìn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 早期傳統(tǒng)切割方法
        1.2.2 電火花線切割方法
        1.2.3 電火花線切割智能控制方法
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容和框架
第二章 混合進(jìn)電電火花細(xì)密線網(wǎng)運(yùn)絲機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 混合進(jìn)電電火花細(xì)密線網(wǎng)原理方案設(shè)計(jì)
    2.2 浸液式與沖液式供液方式對(duì)比
    2.3 超細(xì)密線網(wǎng)布局設(shè)計(jì)
    2.4 多槽導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)仿真
    2.5 新型彎絲檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)
        2.5.1 彎絲短路放電基本原理
        2.5.2 彎絲檢測(cè)方法基本原理
        2.5.3 彎絲檢測(cè)裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 混合進(jìn)電電火花多線切割系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 FPGA核心控制器選型與介紹
    3.2 多路脈沖電源控制電路設(shè)計(jì)
        3.2.1 高頻脈沖電源分類
        3.2.2 多路脈沖電源控制電路設(shè)計(jì)
    3.3 新型半導(dǎo)體電火花線切割彎絲檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
    3.4 防干擾設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 混合進(jìn)電電火花多線切割系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 上位機(jī)軟件
        4.1.1 上位機(jī)軟件流程圖
        4.1.2 USB通信
    4.2 下位機(jī)FPGA核心控制器
        4.2.1 下位機(jī)系統(tǒng)總體框圖
        4.2.2 USB通信模塊
        4.2.3 加工運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷模塊
        4.2.4 電壓電流計(jì)數(shù)模塊
        4.2.5 多路脈沖電源控制模塊
    4.3 本章小結(jié)
第五章 混合進(jìn)電電火花多線切割半導(dǎo)體控制算法研究
    5.1 基于短路電流的模糊控制器設(shè)計(jì)
        5.1.1 加工厚度與短路電流之間的關(guān)系
        5.1.2 基于短路電流大小的模糊控制器設(shè)計(jì)
    5.2 多電源同步均衡放電控制算法研究
        5.2.1 多電源均衡同步放電控制原理
        5.2.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多電源同步均衡控制算法
    5.3 綜合控制算法流程圖
    5.4 MATLAB仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 半導(dǎo)體電火花多線切割實(shí)驗(yàn)與分析
    6.1 試驗(yàn)樣機(jī)的搭建
    6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證分析
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)加工條件介紹
        6.2.2 切縫寬度分析
        6.2.3 加工粗糙度分析
        6.2.4 加工速率分析
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文工作總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3973649