Ультразвукового генератора

Ультразвуковая обработка основана на использовании энергии ультразвуковых колебаний в диапазоне частот 15... 30 кГц при амплитуде порядка 0,05 мм. Источником колебаний обычно являются магнитострикционные преобразователи, возбуждаемые от ультразвукового генератора. Известны четыре области применения ультразвуковых колебаний для изготовления деталей: 1) обработка мелких деталей свободным абразивом; 2) размерная ультразвуковая обработка хрупких материалов; 3) очистка шлифовальных кругов в процессе их работы; 4) облегчение режимов резания вязких материалов. Для приборостроения наиболее характерны две первые области использования ультразвука ( 2.11).

В технологии полупроводниковых приборов применяют несколько методов разрезания слитков полупроводников на пластины: резание дисками с алмазсодержащей наружной или внутренней кромкой; резание стальными полотнами или проволокой с абразивной суспензией; скрайбирование; электрофизические способы (ультразвуковая обработка с абразивами, электроэрозионная обработка, лучевые способы обработки с использованием электронного или лазерного луча).

Ультразвуковая обработка (УЗО) основана на импульсном ударном воздействии на заготовку частиц абразива с ультразвуковой частотой (18—30 кГц). Ее применяют для изготовления деталей из хрупких и твердых материалов, таких как стекло, кварц, ситалл, керамика, алмаз, полупроводники (например, германий, кремний, арсенид галлия), ферриты, твердые сплавы и др. Ультразвуковую обработку используют для получения глухих и сквозных отверстий, полостей и щелей различного сечения, разрезания заготовок различного профиля на пластины нужной толщины, вырезания из плоских заготовок деталей различной формы и размеров, снятия заусенцев, гравирования, клеймения и др.

Ультразвуковая обработка Производительность, точность, качество обработанной поверхности при УЗО зависят от амплитуды и частоты колебаний инструмента, физико-химических свойств обрабатываемого материала и абразива, зернистости и концентрации абразива в водной суспензии, площади и конфигурации поперечного сечения инструмента, усилия подачи инструмента и глубины обработки. Оптимальные условия, при которых производительность УЗО возрастает по зависимости, близкой к линейной, следующие: амплитуда колебаний от 0,03 до 0,08 мм, усилие подачи инструмента от 5 до 20 Н, зернистость абразива от № 3 до № 12, концентрация абразива в водной суспензии 1 : 2.

25. Марков А. И. Ультразвуковая обработка материалов. — М.. Машиностроение, 1980. — 237 с.

Ультразвуковая обработка. Ультразвук широко используется для механической обработки твердых тел — металлов, керамики, стекла, полупроводников, твердых сплавов и др. Физический принцип такой обработки состоит в следующем.

в) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА

Ультразвуковая обработка материалов является от-

Ультразвуковая обработка 175

в) Ультразвуковая обработка....... 175

В последние годы все большее применение получает механическая обработка керамики ультразвуком. Такая обработка основана на частичном и последовательном отрыве частиц керамики под влиянием колеблющихся с ультразвуковой частотой частиц абразива, генерируемых соответствующим инструментом. Абразив в виде суспензии подается в .место контакта рабочего инструмента с обрабатываемой керамикой. Ультразвуковая обработка позволяет обрабатывать поверхность, делать отверстия различного профиля. В некоторых случаях возникает необходимость резки керамики. Эта операция успешно производится с помощью алмазных кругов.

зависит от силы сцепл«ния между инструментом и проволокой, а также от точности настройки ультразвукового генератора. Прямые методы контроля наиболее отработаны в настоящее время лишь в ручных и полуавтоматических системах сборочного оборудования. В связи с этим большое значение для контактных площадок при сборке ИМС приобретает контроль осаждения пленок алюминия, тщательность отработки технологии отмывки пластин, необходимость поддержания сборочного оборудования в полном соответствии с нормой его работы.

Ультразвуковая обработка основана на использовании энергии ультразвуковых колебаний в диапазоне частот 15... 30 кГц при амплитуде порядка 0,05 мм. Источником колебаний обычно являются магнитострикционные преобразователи, возбуждаемые от ультразвукового генератора. Известны четыре области применения ультразвуковых колебаний для изготовления деталей: 1) обработка мелких деталей свободным абразивом; 2) размерная ультразвуковая обработка хрупких материалов; 3) очистка шлифовальных кругов в процессе их работы; 4) облегчение режимов резания вязких материалов. Для приборостроения наиболее характерны две первые области использования ультразвука ( 2.11).

Рабочий стержень / ультразвукового паяльника, нагреваемый обмоткой нагревателя 2, через соединительную колодку 3 связан с магнито-стрикционным преобразователем 4. На преобразователе находится катушка возбуждения 5, подключаемая к выходу ультразвукового генератора. При прохождении через катушку возбуждения 5 тока высокой частоты благодаря эффекту магнитострикции в магнитопроводе 4 вибратора и связанном с ним рабочем стержне 1 паяльника возникают продольные колебания такой же частоты.

В качестве примера ультразвукового генератора рассмотрим ламповый генератор с самовозбуждением, работающий на магнитострик-ционный ферритовый излучатель.

Диапазон частот ультразвукового генератора....... 59—61 кГц

Мощность ультразвукового генератора ........... 30—80 Вт

Эффективность очистки полупроводниковых пластин повышается при применении ультразвуковых колебаний, так как при воздействии ультразвука на жидкость возникает явление кавитации. Мощные гидродинамические потоки, образующиеся в жидкости под действием ультразвука, вызывают интенсивное ее перемещение, которое также способствует очистке поверхности пластин. Для очистки пластин применяется установка УЗУ-0,25, которая состоит из ультразвукового генератора и ультразвуковой ванны.

Диапазон частот ультразвукового генератора....... 59—61 кГц

Мощность ультразвукового генератора ........... 30—80 Вт

Ультразвуковые установки станков состоят из ультразвукового генератора (УЗГ), магнитострикционного или пьезокерамического преобразователя, акустической головки для преобразования электрических колебаний в механические, каретки рабочего стола, станины и системы подачи абразивной суспензии. По мощности ультразвуковые

Отключение ультразвукового генератора производится в обратной последовательности. Вначале нажатием на кнопку К3 отключается магнитным пускателем /С#2 анодный выпрямитель. Затем кнопкой Ki отключаются магнитный пускатель КПг и цепь накала выпрямителя. После этого выключается выключатель В.

Оборудование для ультразвуковой пайки состоит из нагревательного устройства, преобразователя ультразвуковых колебаний, стержня-передатчика колебаний и ультразвукового генератора. Преобразователи в целом можно разделить на две группы: