在電火花線切割硅片技術研究過程中,研究學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。電火花線切割技術若要與當前市場主流的多線研磨切割技術相競爭,必須努力提高切割電極絲的數(shù)量。若仍采用“一電一線”的獨立電源供電方式,勢必將使得運絲裝置與脈沖電源系統(tǒng)變得十分復雜而龐大,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法保證放電間隙內(nèi)工作液的及時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電硅材料超細密線網(wǎng)切割方法,并展開了理論與實驗研究,具體工作如下:(1)設計了浸液式混合進電電火花超細密線網(wǎng)運絲機構(gòu)。在單線WEDM機床的基礎上,完成了運絲機構(gòu)改造,構(gòu)建了3×4結(jié)構(gòu)的超細密切割線網(wǎng)絡,并設計了Z型絲臂,從而實現(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,電火花切割半導體材料的加工狀態(tài)難以實時檢測識別,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新方法,并試制了采用雙平面定位機構(gòu)進行檢測絲的裝夾與定位的彎絲檢測裝置。(3)設計開發(fā)了多電源混合進...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：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 論文研究內(nèi)容和框架
第二章 混合進電電火花細密線網(wǎng)運絲機構(gòu)設計
    2.1 混合進電電火花細密線網(wǎng)原理方案設計
    2.2 浸液式與沖液式供液方式對比
    2.3 超細密線網(wǎng)布局設計
    2.4 多槽導輪結(jié)構(gòu)設計及力學仿真
    2.5 新型彎絲檢測裝置設計
        2.5.1 彎絲短路放電基本原理
        2.5.2 彎絲檢測方法基本原理
        2.5.3 彎絲檢測裝置機械結(jié)構(gòu)設計
    2.6 本章小結(jié)
第三章 混合進電電火花多線切割系統(tǒng)硬件設計
    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計
        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計
    3.3 新型半導體電火花線切割彎絲檢測電路設計
    3.4 防干擾設計
    3.5 本章小結(jié)
第四章 混合進電電火花多線切割系統(tǒng)軟件設計
    4.1 上位機軟件
        4.1.1 上位機軟件流程圖
        4.1.2 USB通信
    4.2 下位機FPGA核心控制器
        4.2.1 下位機系統(tǒng)總體框圖
        4.2.2 USB通信模塊
        4.2.3 加工運動狀態(tài)判斷模塊
        4.2.4 電壓電流計數(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 混合進電電火花多線切割半導體控制算法研究
    5.1 基于短路電流的模糊控制器設計
        5.1.1 加工厚度與短路電流之間的關系
        5.1.2 基于短路電流大小的模糊控制器設計
    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 半導體電火花多線切割實驗與分析
    6.1 試驗樣機的搭建
    6.2 實驗結(jié)果驗證分析
        6.2.1 實驗加工條件介紹
        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
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：3973649