.电解液箱，18.过滤网，19.下托板，20.液压栗，21.等离子体，22.S12,23.导电胶，24.工件，25.电解液。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0022]本实用新型的一种SiC单晶片微弧放电微细切割设备，如图1所示，包括床身1、导管11和脉冲电源箱14，床身I上设置有底座2和立柱7。床身I上还安装有线锯系统和机床工作台。机床工作台包括安装在床身I上的导轨a，导轨a上设置有下托板19，下托板19连接有由电机驱动的丝杠；下托板19上安装有导轨b，导轨b与导轨a相垂直，导轨b上设置有上托板15，上托板15也连接有由电机驱动的丝杠；上托板15上安装有支架13，支架13上设置有旋转轴。线锯系统包括设置在底座2上的运丝托板4，运丝托板4上安装有运丝筒5，运丝筒5的输入轴通过齿轮传动系统3与电机相连；立柱7从上到下依次安装有上臂8和下臂9，上臂8上固接有用于调节线锯10张力的配重块，上臂8通过配重块与立柱7相连。上臂8的两端及下臂9的两端均分别安装有导轮6，线锯10的一端从运丝筒5出来后，依次经过上臂8上的两个导轮6和下臂9上的两个导轮6后又回到运丝筒5中。导管11的一端通过液压栗20与电解液箱17相连，导管11的另一端安装有喷头且位于工件的上方，导管上安装有流量计12 ;床身I上表面设置有导流槽，导流槽与排水管16的一端相连，排水管16的另一端通向电解液箱17，电解液箱17内部设置有过滤网18。工件24的一端使用工业胶与旋转轴相连，旋转轴由电机带动实现旋转，工件24的另一端通过导电胶(导电粘合剂)13与脉冲电源箱14的正极连接使其成为阳极电极；线锯10采用不锈钢基体外面镀铜，其与脉冲电源箱14的负极相连作为阴极电极。
[0023]SiC单晶棒(工件24)的运动系统通过上托板15和下托板19实现X轴和Y轴方向的运动，同时通过旋转轴实现旋转运动。SiC单晶棒的X轴方向的运动速度控制了放电加工过程中的材料去除率以及表面质量，而Y轴方向的进给决定着切割晶片的厚度。工件的旋转是为了实现切割过程中的切割量均匀。
[0024]电解液箱17中盛装的碱性电解液25通过液压栗20的作用经导管11送到线锯正上方喷入加工区，加工后的残余电解液通过床身I上的导流槽及排水管16再经过滤网18回流入电解液箱17。
[0025]在工作过程中，电源系统通过脉冲电源箱14调制电压和脉冲电流的峰值、脉冲宽度和脉冲间隔。当工件24(SiC单晶棒)沿着X方向进给到一定的距离时(100微米-150微米左右，便于电极之间电解液通过)，在外加的微秒级脉冲电流电场的作用下，极间的碱性电解液发生电解生成氧气；调制氧气膜两端的电场强度至气体放电双峰曲线辉弧过渡区的左侧(使形成的氧气膜两端的电场强度至峰值电流300-500A、电流脉冲宽1000 μ S-3000 μ s)，调控阴阳极间距和外电场电流输入模式，SiC单晶棒(工件24)表层微区在外加脉冲电场的作用下产生热积累，积累到一定程度会发生热电子发射，使微区的SiC处于高活性状态，使微区氧等离子体21达到最优值；氧等离子与微区SiC单晶棒表面层处于高活性状态的Si产生化学反应生成Si0222，与C反应生成CO逸出，而Si0222沉积在SiC单晶棒的表面层，被电解液25去除掉。加工后的残余电解液带着Si0222通过床身I上的导流槽及排水管16再经过滤网18回流入电解液箱17，重复进行该过程，进行微弧放电切割。
【主权项】
1.一种SiC单晶片微弧放电微细切割设备，其特征在于，包括床身(1)、导管(11)和脉冲电源箱(14)，床身(I)上安装有线锯系统和机床工作台，机床工作台上安装有工件，所述导管(11)的一端通过液压栗(20)与电解液箱(17)相连，导管(11)的另一端位于工件与线锯系统切割处的上方；所述脉冲电源箱(14)的正极与工件的一端相连、负极与线锯系统相连，所述床身(I)上设置有底座(2)和立柱(7)，导管(11)的另一端安装有喷头，导管上安装有流量计(12)，所述床身(I)上表面设置有导流槽，导流槽与排水管(16)的一端相连，排水管(16)的另一端通向所述电解液箱(17);电解液箱(17)内部设置有过滤网(18)。2.根据权利要求1所述的一种SiC单晶片微弧放电微细切割设备，其特征在于，所述机床工作台包括安装在床身(I)上的导轨a，导轨a上设置有下托板(19)，下托板(19)上连接有由电机驱动的丝杠；下托板(19)上还安装有导轨b，导轨b与导轨a相垂直，导轨b上设置有上托板(15)，上托板(15)上连接有由电机驱动的丝杠；上托板(15)上安装有支架(13)，支架(13)上设置有旋转轴，旋转轴与工件的另一端相连。3.根据权利要求1所述的一种SiC单晶片微弧放电微细切割设备，其特征在于，所述线锯系统包括设置在底座(2)上的运丝托板(4)和线锯(10)，运丝托板(4)上安装有运丝筒(5)，运丝筒(5)的输入轴通过齿轮传动系统(3)与电机相连；所述立柱(7)从上到下依次安装有上臂(8)和下臂(9)，上臂(8)的两端及下臂(9)的两端均分别安装有导轮(6)，线锯(10)的一端从运丝筒(5)出来后，依次经过上臂(8)上的两个导轮(6)和下臂(9)上的两个导轮(6)后又回到运丝筒(5)中；线锯(10)与所述脉冲电源箱(14)的负极相连。4.根据权利要求3所述的一种SiC单晶片微弧放电微细切割设备，其特征在于，所述上臂(8)上固接有配重块，上臂(8)通过配重块与立柱(7)相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种SiC单晶片微弧放电微细切割设备，包括床身、导管和脉冲电源箱，床身上安装有线锯系统和机床工作台，机床工作台上安装有工件，导管的一端连接电解液箱，导管的另一端位于工件的上方；脉冲电源箱的正极与工件的一端相连、负极与线锯系统相连。本实用新型通过微弧放电体的放电加工大大缩短了SiC单晶片的切割时间，提高了材料去除率，降低晶片表面粗糙度和TTV，降低了线锯的磨损，节省珍贵硬脆材料。
【IPC分类】B28D5/04
【公开号】CN204736347
【申请号】CN201520464189
【发明人】麻高领, 李淑娟, 黄虎
【申请人】西安理工大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月1日