面向多線鋸超聲振動(dòng)臺(tái)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(duì)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(shí)意義。
　　本課題是針對(duì)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(dòng)作用于工作臺(tái)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。結(jié)合

2、多線切割和超聲波的加工原理，將超聲振動(dòng)作用在工作臺(tái)的垂直方向，研究垂直方向的振動(dòng)對(duì)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(shí)驗(yàn)分析等手段，對(duì)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(dòng)理論運(yùn)用于多線切割中，通過簡(jiǎn)化模型推導(dǎo)出體積去除公式。比較有無超聲振動(dòng)作用下的體積去除率，從理論上證明超聲振動(dòng)作用下的體積去除率高于無超聲振動(dòng)作用下的體積去

3、除率。
　　(2)對(duì)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(dòng)力學(xué)狀態(tài)，為超聲振動(dòng)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(dòng)臺(tái)和多線切割模擬裝置。
　　(4)進(jìn)行超聲振動(dòng)臺(tái)的時(shí)域振動(dòng)狀態(tài)測(cè)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(duì)工件振動(dòng)狀態(tài)的影響。
　　(5)通過高速攝像機(jī)對(duì)超聲振動(dòng)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(duì)切