文档介绍：山东理工大学硕士学位论文单晶铜水平牵引生长设备及自动控制系统的研究姓名:王海涛申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:王友林20060401摘要随着半导体,集成电路和电子元器件质量的不断取得突破,电子通信等相关产业的迅猛进步,对金属材质的要求也越来越高,单晶线材的出现和应用适应了这一趋势的发展要求,其应用和推广成为未来电子发展的必然趋势。但是由于其制造的特殊性,制造设备的研制成为推动单晶线材应用的一个重要因素。本文根据单晶铜的牛长的环境要求,针对单晶铜生长的关键环节对单晶铜的设备进行了改进,使其更加有力于单晶铜的生长。并且对设备进行了自动化改造,大大提高其自动化程度。利用PID自整定技术对炉体进行温度控制,把炉温精确的控制在所需要的温度范围之内。另外,针对电阻丝加热的特点,利用PID的无超调技术解决了电阻丝加热的超调问题,大大提高了温度的精确度。整个机构采用交流伺服电机控制,并且根据牵引速度和液面高度的关系,利用插补原理,实现对牵引速度和液面高度的控制,来实现牵引系统和液面控制系统的协调运动,从而保证了制出的单晶铜线材平滑,不会出现断裂等缺陷。本系统的控制核一Ii,采用AT89C52单片机,通过对单片机的编程实现对交流伺服电机的控制,以实现两个电机的协凋运动。另外,通过设计键盘和LED显示器建立了良好的人机界面,有利于对整个系统的实时控制。试验表明本系统的稳定性良好,可靠性高,操作方便,在实验窀中制出了高质量的单晶铜线材。关键字:单晶铜,温度控制,单片机,自动控制AbstractWiththegreatprogressonsemiconductor,integratecircuitandelectrommunication,single·——crystalcoppergrowth,makegooduseofthePIDself-—,,highreliabilityandsimplewayofuseofthedigitalcontroller,:single—crystalcopper,temperaturecontrol,singlechip,auto—control山东堙1人学颧t。学位论文第一章绪论第一章绪论随着半导体技术、集成电路技术和电子元器件的质量不断取得突破,电子、通信、音像设备和高清晰度电视机等相关产业的迅猛进步,要求零部件向小型化、精密化方向发展:同时对该领域所用的金属材料的品质提出了更高的要求,其发展趋势之一一是研发更细、更薄的高级品质,从而对金属材料的品质提出了更高的要求。如集成电路的底板和连线就分别需要直径为10/an的和厚度20/an的内部无缺陷的极细线材和极薄板材。要做到这一点,就要求在塑性加工之前的原材料没有偏析、气孔、夹杂等缺陷。在电子通信设备中,高保真音像设备中采用无缺陷无晶界的单晶导体,显著提高了信号传输的保真度:为提高信号传输速度,要求电缆、网络线等用的铜线为没有晶界的单晶材料?。从导体材料晶质的角度出发,提高线材传导性能,改善信号传输质量有两条途径:(1)高纯追求导体材料的高纯度,减少杂质对导电性能的影响。其发展取决于冶金精炼技术的突破。(2)无缺陷从会属物理学的角度考虑,减少会属内部缺陷,消除金属组织中的晶界,减少电子传输中的散射