基于单片机的脉冲电源控制系统设计

ByElmer1

[摘要]硅片的电火花线切割是一种新型的工艺方法,由于硅片的高电阻率特点,脉冲电源的
+ A8 ~* u; V1 Z0 z& L" j# y参数与传统线切割设备有较大不同。通过采用MCS51系列的单片机,设计一种基于高压直流
电源改进为脉冲电源的控制系统,应用到高速走丝线切割机床上来对工件进行试切,可以取得
7 X2 k5 @6 ^1 R, b5 ]: p 理想的切割效果。
6 v2 y, w- v9 Q+ A, m9 a【关键词]单片机；电火花线切割；脉冲电源；硅片

; q3 F8 a0 |% a3 \3 P1 ^- c集成电路(Integrated Circuit，IC)所用的材料主
要是硅、锗和砷化家等,全球90%以上IC都采用硅
片。半导体材料硅在微现尺度上所显示出的系列
& b* C, c* X; t; l: `; g8 L# v8 D优异性能奠定了其在微型机械制造中的主导地位，
2 d! F4 i1 t4 F$ D9 T6 z& s7 j/ r# ]其加工技术在微机电系统(Micro-Electro-Mecha-
nism System,MEMS)中起着举足轻重的作用。
目前硅片切割方法主要有内圆切割(Inner Di-
' `4 W4 D# Z9 P) C- famond Saw，IDS）和多线切割(Multi-wire saw,
MWS)。而电火花线切割(Wire Electrical Discharge
  ]0 \1 c  W2 O2 HMachining，WEDM)硅片技术则是目前国外硅片切
割研究的一种新方法,低速走丝电火花线切割(Low
Speed Wire Electrical Discharge Machining，LS -
) L6 `4 j) \$ @+ MWEDM)硅片技术在国外已有报道,这与目前通用

的MWS技术相比,新技术切片薄、切割损失少,因
此叮提高硅材料的利用率I。
电火花线切割加工是利用放电热来进行加工，
0 d5 L' L$ T3 \其高温使工件局部的金属熔化,甚至出现少量气化
现象,并具有爆炸的特性。利用这种热膨胀和局部
4 A3 ^9 ]) o6 K爆炸,抛出熔化和气化的金属材料从而对工件材料
进行电蚀切削加工。电火花加工是一种与晶向无关
% E% ~% X0 _) `4 q5 U( K+ |6 ^" |的、非接触、宏观加工力很小的加工方式。近年来，
微细电火花加工技术的加工范闱日益拓宽,加工尺
$ `5 m2 P! C( I& J度也日趋微细,在微三维结构制作方面显示出了极
大的潜力。由于硅的电阻率很高,在一些需要掺杂
9 I1 s$ U8 g3 M1 D很少的单晶硅或多晶硅材料的特殊应用场合(如太
+ I; p7 U- A1 W, d. |. z! f" y阳能电池的制备)，这时采用线切割加工机床原有

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新技术切片薄、切割损失少

Lee123

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