浅析超声波清洗机基于SPCE061A单片机的研究理论

针对半导体器件、印制电路板等表面形状复杂且易损坏的器件，其表面污物难于清洗的状况，介绍了一种基于SPCE061A单片机控制的超声波清洗机。

依据超声波清洗原理，分析了超声波清洗机的工作过程，对超声波清洗机的控制电路、驱动电路、频率自动跟踪技术、阻抗匹配及系统软件设计方法进行了详细介绍。该超声波清洗机可以实现频率自动跟踪、功率调节及定时等功能，另外有振荡、扫描两种工作方式可供选择。实验表明，该超声波清洗机工作可靠，清洗效果好。

超声清洗是利用超声波在清洗液中的空化作用、加速度作用及直进流作用，产生的冲击，将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物震落剥离下来。目前常用的超声波清洗机中，以空化作用和直进流作用为主。超声波清洗机主要应用于电子、光学和医疗领域，用来清洗半导体器件、印制电路板、玻璃器具等。

超声波清洗机由超声波发生器、超声波换能器、超声清洗槽及控制电路组成。超声波清洗机主要利用超声波发生器产生超声波信号并传入超声波换能器，超声波换能器将超声波电能转换为高频机械振动并传入清洗液中，在清洗液中产生空化作用，从而达到超声波清洗的目的[4-5]。

超声波清洗机控制的关键是频率跟踪，也就是使超声波电源输出频率和换能器频率一致，这样才能形成共振，使换能器处于最佳工作状态，清洗效果最好。目前，常用的频率跟踪技术采用锁相环方式，该方法简单易实现，跟踪效果好，但功能单一。

本文采用单片机实现全数字控制，以便于设置相关参数。该机的主要功能有频率自动跟踪、功率调节、振荡工作方式、扫描工作方式、定时功能。