超音波振動輔助線切割放電及電解加工多晶矽材料之研究

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研究生：	簡綱佑 Gang-You Jian
論文名稱：	超音波振動輔助線切割放電及電解加工多晶矽材料之研究 Study of ultrasonic vibration-assisted WEDM and electrolytic machining on poly-silicon
指導教授：	顏炳華 Piin-Hwa Yan
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 機械工程學系 Department of Mechanical Engineering
畢業學年度：	98
語文別：	中文
論文頁數：	99
中文關鍵詞：	太陽能電池、多晶矽、線切割放電、超音波、電解加工
外文關鍵詞：	solar cell, electrolytic, micro ultrasonic vibration machining, WEDM, poly-silicon
相關次數：	點閱：20 下載：0
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本研究是以太陽能級的多晶矽為研究材料，探討實驗參數對加工製程之影響，而本文主要分為兩大部份：
第一部份是將超音波振動結合線切割放電的複合加工技術，藉由超音波高頻率、微小振幅的振動作用，使放電線電極產生高頻振動，促使將放電所產生之加工屑振散，使其較容易被沖除，避免加工屑聚集而造成二次放電，冀望藉此提升整體的加工效率與加工精度。
第二部份即是利用電解加工方法，對線切割放電所造成的微裂痕進行蝕刻(Etching)與修平(Leveling)，實驗發現，電解液濃度為6M、加工電壓20V、加工間隙0.9mm、電極轉速0rpm、加工時間5min，可得到本實驗最佳表面粗糙度值，其表面粗糙度由4.83μm下降至3.67μm，其改善率為24.02%。

This research investigates the effect of operation parameters on poly-silicon. This paper is mainly divided into two major parts：
The first part is studying of ultrasonic vibration-assisted wire electrical discharge machining, ultrasonic vibration was mounted on wire electrode of WEDM. Produce high-frequency and small periodic amplitude characteristic, can be working debris easy flushed and avoid secondary discharge, in hopes of improving the machining efficiency and accuracy in the technology.
The second part is the surface carries on etching and leveling after WEDM by the electrolytic machining. According to the result, when machining voltage of 20V、electrolyte concentrate of 6M、machining gap of 0.9mm、electrode rotational speed of 0rpm and machining time of 5min can be improved from 4.83μm(Ra) to 3.67μm(Ra)and surface roughness improvement rate up to 24.02%(Ra).

中文摘要	i
英文摘要	ii
誌 謝	iii
圖目錄	viii
表目錄	xii
第一章 緒 論	1
1-1 研究動機	1
1-2研究目的	4
1-3 文獻回顧	5
1-3-1 線切割放電加工應用於矽晶圓切割	5
1-3-2 超音波振動應用於放電加工	6
1-3-3 電解加工	7
第二章 基本原理介紹	9
2-1放電加工	9
2-1-1 放電加工基本原理	9
2-1-2 放電加工的材料去除機制	12
2-1-3 放電加工參數設定及其影響	15
2-1-4 線切割放電加工特性	19
2-2 N型與P型半導體的放電加工極性	21
2-3 超音波振動加工基本原理	23
2-3-1 超音波輔助加工	24
2-3-2 超音波錐體及喇叭的種類	24
2-3-3 超音波振動子	24
2-4 電解加工原理	25
2-4-1 電解加工基本原理	25
2-4-2擾動對電解加工之影響	27
2-4-3 電解加工的電解液	27
第三章 實驗設備及方法	29
3-1實驗設備	29
3-1-1 線切割放電機	29
3-1-2 超音波振動機構	29
3-1-3 電解加工機構	31
3-1-4 示波器	32
3-1-5 顯微量測系統	32
3-1-6 掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscope)	33
3-1-7 表面粗糙度儀(Surface Roughness Tester)	34
3-1-8 直流電源供應器	34
3-1-9 張力計	35
3-1-10 精密電子天平	35
3-2 實驗材料	36
3-2-1 線電極材料	36
3-2-2 工件材料	36
3-2-3 電解液	37
3-2-4 工具電極	37
3-3實驗流程	38
3-4實驗方法	39
3-4-1超音波振動輔助線切割放電之研究	39
3-4-2電解加工之研究	40
第四章 結果與討論	43
4-1線切割放電於多晶矽之加工特性實驗	43
4-1-1放電脈衝時間之影響	43
4-1-2放電休止時間之影響	44
4-1-3線張力之影響	44
4-1-4沖水流率之影響	44
4-1-5 伺服電壓之影響	45
4-2線電極附加超音波振動特性實驗	48
4-2-1 線張力值大小對附加超音波加工的影響	48
4-2-2脈衝時間的影響	50
4-2-3 加工電流的影響	55
4-3 電解加工探討	60
4-3-1電解液濃度對加工特性之影響	60
4-3-2 加工電壓對加工特性之影響	63
4-3-3加工間隙對加工特性之影響	66
4-3-4電極轉速對加工特性之影響	69
4-2-5加工時間對加工特性之影響	72
第五章 結 論	79
參考文獻	81

                                

1.Hao. Tong, Yong. Lib, Yang. Wang, “Experimental research on vibration assisted EDM of micro-structures with non-circular cross-section”, journal of materials processing technology, pp.289-298, 2008.
2.Z.N. Guo, T.C.Lee, T.M. Yue, W.S. Lau, “A Study of Ultrasonic-aided Wire Electrical Discharge Machining”,Journal of Material Technology, vol. 63, pp.823-828, 1997.
2.Z.N. Guo, T.C. Lee, T.M. Yue, W.S. Lau﹐“Study on the machining mechanism of WEDM with ultrasonic vibration of the wire”, Journal of Material Technology, vol.69, pp.212-221, 1997.
3.張渭川編譯，「放電加工的結構與實用技術」，全華科技圖書股份有限公司出版，民國90年12月。
4.W.Y. Peng, Y.S. Liao, “Study of electrical discharge machining technology for slicing silicon ingots”, Journal of Material Technology, vol.140, pp. 274-279, 2003.
5.T. Hideo, I. Toshimitsu, T. Katunori, Y. Syuichi, “Cutting of polished single-crystal silicon by wire electrical discharge machining”, Precision Engineering , vol. 28, pp.314-319, 2003.
6.T. Hideo, I. Toshimitsu, T. Katunori, Y. Syuichi, “High-quality cutting of polished single-crystal silicon by wire electrical discharge machining”, Precision Engineering , vol.29, pp.423-430, 2005.
7.T. Hideo, I. Toshimitsu, T. Katunori, N. Kazushi, “Contouring of polished single-crystal silicon plates by wire electrical discharge machining”, Precision Engineering , vol.31, pp.358-363, 2007.
8.Eberhard Bamberg, Dinesh Rakwal, “Experimental investigation of wire electrical discharge machining of gallium-doped germanium”, Journal of materials processing technology, vol 197, pp.419-427, 2008.
9.周昭宇著，「線切割電極附加超音波振動對碳化鎢加工特性影響之研究」，國立雲林科技大學碩士論文，2003。
10.Amir Abdullah, Mohammad, R. Shabgard, A. Ivanov, Mohammad T. Shervanyi-Tabar,“Effect of ultrasonic-assisted EDM on the surface integrity of cemented tungsten carbide (WC-Co) ”,Journal of Materials Processing Technology, 2009
11.S.C. Tam, “Electrochemical polishing of Biomedical Titanium Orifice Rings,” Journal of Materials Processing Technology, pp.83-91, 1992.
12.J.F. Aebersold, P.A. Stadelmann, M. Matlosz, “A rotating disc electropolishing technique for TEM sample preparation”, Ultramicroscopy, Vol. 62, pp. 157-169, 1996.
13.A.A. Taha, “Study of the effects of ethylene glycol and glycerol on the rate of electropolishing of copper by rotating disc technique”, Anti-Corrosion Methods and Materials, pp.94-104, 2000.
14.S.J. Lee, J.J. Lai, “The effects of electropolishing (EP) process parameters on corrosion resistance of 316L stainless steel”, Journal of Material Processing Technology, p.p206-210, 2003.
15.L.S. Andrade, S.C. Xavier, R.C. Rocha-Filho, N. Bocchi and S.R. Biaggio, “Electropolishing of AISI-304 stainless steel using an oxidizing solution originally used for electrochemical coloration”, Electrochimica Acta 50 pp.2623-2627, 2005.
16.蔡鎮宇，「鉬金屬放電加工與電解拋光之研究」，國立中央大學碩士論文，2007。
17.倉藤尚雄、鳳誠三郎著，鄒大鈞譯，「放電加工」，復漢出版社，1999。
18.陳建良，「結合微細放電與高頻抖動研磨之微孔加工研究」，國立中央大學碩士論文，2003。
19.張渭川編譯，「放電加工的結構與實用技術」，全華科技圖書股份有限公司出版，民國90年12月。
20.Hong Xiao著，羅正忠、張鼎張譯，「半導體製程技術導論」，台灣培生教育出版股份有限公司。
21.許玉山，「硼矽玻璃的磁場輔助電化學放電加工技術研究」，中央大學碩士論文，2008。
22.張瑞慶譯，「非傳統加工」，高立圖書有限公司，84年4月。
23.謝逸凡，「全靜不銹鋼電化學拋光表面特性研究」，長庚大學碩士論文，2002。

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