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利用 EDM 結合 WEDG 技術與單發放電製造多球探針

利用 EDM 結合 WEDG 技術與單發放電製造多球探針. 指導老師：戴子堯 班級：碩機一甲 姓名：柯志憲 學號： M9910202 2011.06.13. 大綱. 實驗目的 實驗過程 結果與討論 結論. 實驗目的. 本實驗之主要目的在於利用 WEDG 結合 OPED （單發放電）製作高精度之微小探球並調查峰值電流與 OPED 持續時間之關係. 實驗過程 * 1. 實驗裝置. uEDM 放電電路： RC 電路與電晶體電路 機台：步進馬達驅動螺桿，最小單位進給量 0.1um 主軸轉速 2500rpm

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利用 EDM 結合 WEDG 技術與單發放電製造多球探針

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  1. 利用EDM結合WEDG技術與單發放電製造多球探針 指導老師：戴子堯 班級：碩機一甲 姓名：柯志憲 學號：M9910202 2011.06.13

  2. 大綱 • 實驗目的 • 實驗過程 • 結果與討論 • 結論

  3. 實驗目的 • 本實驗之主要目的在於利用WEDG 結合OPED （單發放電）製作高精度之微小探球並調查峰值電流與OPED持續時間之關係

  4. 實驗過程*1.實驗裝置 • uEDM • 放電電路：RC電路與電晶體電路 • 機台：步進馬達驅動螺桿，最小單位進給量0.1um 主軸轉速2500rpm • WEDG：100um銅線 • 工件：300um鎢棒

  5. 實驗過程2.加工過程 • 電壓：80V • 電容：22000pF • 粗加工至50um • 精加工至30um • 鎢棒直徑30um 長度400um • 總加工時間15分鐘

  6. 實驗過程2.加工過程 • 光學顯微鏡下之工件 • 主軸旋轉角度控制製作方形截面微電極

  7. 實驗過程2.加工過程 • 微電極製作與OPED加工。 • 使用RC電路與A/D轉換控制器做間隙控制

  8. 實驗過程3.輪廓測量 • 光學顯微鏡圖像量測探球半徑與縱軸長度

  9. 結果與討論1.探頭直徑和峰值電流 • 探球直徑與峰值電流之關係

  10. 結果與討論2.OPED系統持續時間 • 探球直徑與持續時間之關係

  11. 結果與討論2.OPED系統持續時間 • 在相同條件下OPED系統反覆加工之情形

  12. 結果與討論2.OPED系統持續時間 • 電極直徑約15um，探球直徑30um • 持續時間為 40us只變更峰值電流參數 • 相同加工條件下，峰值電流超過2A時微電極完全磨損 • 直徑越小放電能量越小

  13. 結果與討論3.不同截面的微電極 • 將電極分為四個部分製作，探球直徑約為45um • 探球差異為3um，橫截面為不統一 • 利用WEDG與主軸旋轉角度控制製作的方形截面微電極並利用OPED系統將前端做為探球 • 探球的形成與微電極的截面形狀沒有關係

  14. 結果與討論4.電極材料差異 • 對碳化鎢電極做OPED • 纯金屬材料＞合金材料

  15. 結論 • 該OPED系統結合WEDG技術應用到製造多微球探針，傳統的加工方法是無法做到的。 • 與uEDM相比， OPED的微球探針表面非常光滑 • 峰值電流與持續時間增加會導致收縮力的不平衡而使探球圓度惡化 • 峰值電流與持續時間增加也會造成微電極的磨損 • 在峰值電流和持續時間分別固定在2A和40us等相同條件下反覆加工探球會有3um的不均勻 • 在OPED系統加工下探球的形成與微電極的截面形狀沒有關係 • 實驗結果表明，多球探針可被製作出來。如果配合線切割將有可能實現大規模生產的球形探針

  16. Thanks for you attention!!

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