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単結晶シリコンの高能率・高精度三次元放電加工法に関する研究

单晶硅高效高精度三维放电加工方法研究

基本信息

批准号：
09750143
负责人：
岡田晃
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750143/
关键词：
放電加工単結晶シリコン

项目摘要

1. まず,広く利用されているトランジスタスイッチング式の放電回路を用いて,単発放電痕形状の解析,加工速度,電極消耗率等,基礎的な加工特性について実験的検討を行った.その結果,以下の結論を得た.(1) 単結晶シリコンの放電加工は,シリコンの比抵抗10^<-2>Ω・cm以下で安定して可能である.(2) シリコンの加工速度は鉄鋼材よりもかなり大きい.これはシリコンが高抵抗材料であるために工作物内部でのジュール発熱が材料除去に大きく関与すること,および沸点が低いことによると考えられる.(3) 灯油系加工液中でのシリコンの加工では,工作物および加工液の熱分解によって生じるカーボンが電極端面に多く付着するために電極消耗率はかなり小さくなる.また,パルス幅の長い条件では電極無消耗加工も可能となる.2. 次に1に基づき,市販のRC回路を用いた細穴放電加工機によって単結晶シリコンに対し貫通穴加工を試みた.その結果,以下の結論を得た.(1) 同一放電エネルギーの加工条件下では鉄鋼材料に比べて単結晶シリコンの加工速度は大きく,電極消耗は小さい.(2) 細穴放電加工によって,200以上の高アスペクト比の貫通穴加工が短時間で可能である.3. さらに,三角形断面を有する微細な電極を用い,その単純形状を組み合わせて微細複雑形状の創成について試み,以下の結論を得た.(1) 押出し成形加工によって単純断面形状の電極を効率的に作成でき,それを用いることによって微細複雑形状の貫通穴を高効率に加工できる.(2) 電極を加工機上で修正することによって精密な複雑形状の加工か可能である.

1. In this paper, we discuss the basic machining characteristics of the discharge circuit by using the discharge circuit of the discharge circuit, analyzing the shape of the discharge mark, machining speed, electrode consumption rate, etc. The following conclusions were obtained. (1)The specific resistance of single crystal is less than 10^<-2>Ω·cm. (2)The processing speed of iron and steel is very high. High resistance materials are removed from the interior of the workpiece. High resistance materials are removed from the workpiece. (3)In the process of machining oil system machining fluid, the thermal decomposition of workpiece and machining fluid produces a large amount of electrode end surface wear and electrode consumption. The electrode has no consumable machining capability under the condition of long amplitude. 2. In the first place, the RC circuit of the market is used in the fine hole processing machine, and the crystal is used in the through hole processing. The following conclusions were obtained. (1)Under the same processing conditions, the processing speed of iron and steel materials is higher than that of single crystal, and the electrode consumption is lower. (2)The fine hole processing is more than 200 meters high than the through hole processing. In addition, triangular cross-section has been used in fine electrode applications, pure shapes have been combined, and fine complex shapes have been created. The following conclusions have been obtained. (1)Extruding and forming process for pure cross-section shape of electrode with high efficiency. (2)It is possible to correct the machining of precise complex shapes on electrode machining machines.