多線切割機(jī)床模態(tài)分析及加工表面質(zhì)量預(yù)測.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，傳統(tǒng)的硅片加工方法由于加工效率低、表面完整性差、加工半徑小以及成本高等缺點(diǎn)已經(jīng)不能滿足如今的需求。多線切割技術(shù)以其加工效率高、切片薄、加工直徑大等優(yōu)點(diǎn)很快脫穎而出，成為了硅片切割市場的主流。由于我國該技術(shù)發(fā)展滯后，多線切割機(jī)床大多依賴于進(jìn)口，不適應(yīng)該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)于多線切割機(jī)床的研制以及該技術(shù)的研究，雖然還處于起步階段，但已經(jīng)受到廣

2、泛重視。
　　本文基于大尺寸硅片的多線切割原理，分析多線切割技術(shù)的材料去除機(jī)理；對(duì)多線切割機(jī)床的整體剛度進(jìn)行研究；對(duì)游離磨料線鋸加工切片的表面粗糙度進(jìn)行建模和預(yù)測，并分析同一切片表面粗糙度的不均勻性。
　　在游離磨料多線切割過程中，研磨液由有機(jī)溶液基底和磨粒配比而成，是工件材料去除的直接原因。它對(duì)工件表面有兩個(gè)作用，分別是液體對(duì)工件材料表面產(chǎn)生的作用和SiC磨粒對(duì)工件材料表面產(chǎn)生的作用。通過對(duì)這兩個(gè)作用的分析和比較，確定材料

3、去除的主要原因。
　　模態(tài)分析可以確定設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)或機(jī)器部件的振動(dòng)特性，即結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，它們是承受動(dòng)態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)，是影響線切割張力的重要原因。利用ANSYS軟件對(duì)數(shù)控多線切割機(jī)床進(jìn)行主要工作區(qū)域的模態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，從而驗(yàn)證其布局的合理性。
　　基于表面粗糙度二維評(píng)定方法，結(jié)合游離磨料線鋸加工技術(shù)的特點(diǎn)，建立表面輪廓線的理論模型，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論建模對(duì)表面粗糙度的預(yù)測能力。在此基礎(chǔ)上，測量及研究同一切片上的表