面向多線鋸超聲振動臺研制及其超聲加工機(jī)理研究.pdf

1、隨著太陽能電池和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，尤其是集成電路的制作過程中大直徑和超大直徑的單晶硅片的廣泛應(yīng)用，對多線切割技術(shù)的要求越來越高。切片的質(zhì)量直接影響后續(xù)加工的效率和硅片的成品率，因此尋求新型輔助加工技術(shù)運(yùn)用到多線切割技術(shù)中，以期得到更好的切片質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本課題是針對現(xiàn)有多線鋸加工中的斷絲問題與硅片加工效率和質(zhì)量問題，深入研究超聲波加工原理及其在多線鋸中的運(yùn)用效果，提出將超聲振動作用于工作臺的創(chuàng)新性設(shè)計。結(jié)合

2、多線切割和超聲波的加工原理，將超聲振動作用在工作臺的垂直方向，研究垂直方向的振動對多線鋸加工中帶漿作用和硅片加工效率的影響。
　　本文通過理論推導(dǎo)、ANSYS仿真、設(shè)備研制和實驗分析等手段，對超聲輔助多線切割技術(shù)進(jìn)行了研究，本文的主要工作和成果如下:
　　(1)將超聲振動理論運(yùn)用于多線切割中，通過簡化模型推導(dǎo)出體積去除公式。比較有無超聲振動作用下的體積去除率，從理論上證明超聲振動作用下的體積去除率高于無超聲振動作用下的體積去

3、除率。
　　(2)對超聲波作用下切割線的建模分析，研究切割線的共振頻率以及瞬態(tài)動力學(xué)狀態(tài)，為超聲振動運(yùn)用于多線切割技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。
　　(3)基于理論分析，研制超聲振動臺和多線切割模擬裝置。
　　(4)進(jìn)行超聲振動臺的時域振動狀態(tài)測試并研究了各加工因素（超聲輸出功率、走線速度和進(jìn)給速度）對工件振動狀態(tài)的影響。
　　(5)通過高速攝像機(jī)對超聲振動作用下的切割線振型分析，研究各加工因素（超聲輸出功率、走線速度）對切