单晶铜水平牵引生长设备及自动控制系统的研究

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。 本文根据单晶铜的生长的环境要求，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。本系统的控制核心采用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调运动。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，在实验室中制出了高质量的单晶铜线材。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章单晶铜水平牵引生长设备的研究与设计

第三章控制系统设计

第四章设备调试及试验结果

第五章总结与展望

参考文献

致谢

学习期间的科研成果