1 金剛石線切割
20世紀(jì)90年代明顯,國際上為了解決大尺寸硅片的加工問題求索,采用了線鋸加工技術(shù)將硅棒切割成片相對簡便。早期的線鋸加工技術(shù)是采用裸露的金屬線和游離的磨料大局,在加工過程中責任,將磨料以第三者加入到金屬線和加工件之間產(chǎn)生切削作用服務。這種技術(shù)被成功地用于對(duì)硅和碳化硅的加工實現。為了進(jìn)一步縮短加工時(shí)間,以及對(duì)其它堅(jiān)硬物質(zhì)和難以加工的陶瓷進(jìn)行加工舉行,人們將金剛石磨料以一定的方式固定到金屬線上,從而產(chǎn)生了固定金剛石線鋸。
1.1金剛石線切割的原理
圖1.1金剛石線切割原理圖
如圖1.1高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切割線帶動(dòng)砂漿到切割區(qū)習慣,使砂漿中的研磨顆粒(SiC顆粒)與硅棒表面高速磨削記得牢,由于研磨顆粒有非常銳利的棱角,并且硬度遠(yuǎn)大于硅棒的硬度覆蓋,所以硅棒與線鋸接觸的區(qū)域逐漸被砂漿磨削掉服務體系,進(jìn)而達(dá)到切割的效果,同時(shí)砂漿也可以帶走磨削中產(chǎn)生的大量熱能重要的作用。
在對(duì)金剛石線鋸切割機(jī)理的認(rèn)識(shí)過程中特點,許多研究者認(rèn)為,金剛石磨粒的微觀切削運(yùn)動(dòng)是一個(gè)滾動(dòng)搶抓機遇、嵌入過程綠色化發展,提出了“滾動(dòng) -嵌入"模型。有人提出鋸絲施加在磨粒上的力帶動(dòng)磨粒沿切削表面滾動(dòng)結論,同時(shí)壓擠磨粒嵌入切削表面應用創新,從而形成剝落片屑和表面裂縫,形成宏觀的切割作用足夠的實力。重點(diǎn)研究了磨粒嵌入工件時(shí)的應(yīng)力分布和作用和諧共生, 發(fā)現(xiàn)磨粒對(duì)材料的最大剪切應(yīng)力發(fā)生在微觀切削表面之下,據(jù)此對(duì)磨料的選擇進(jìn)行優(yōu)化全會精神。有人指出在 “滾動(dòng) - 嵌入" 模型中左右,磨粒的運(yùn)動(dòng)除滾動(dòng)和嵌入外,還包括刮擦智能化, 三者共同形成切削作用。有人則在這個(gè)模型中考慮了磨漿的作用并認(rèn)為拓展基地,在鋸絲帶動(dòng)游離磨料切割硅錠的小區(qū)域內(nèi)綜合措施,鋸絲與磨漿的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了一個(gè)彈性流體動(dòng)力學(xué)環(huán)境,用有限元方法分析鋸絲與硅錠間的磨漿彈性流體動(dòng)力學(xué)模型業務,得到磨漿薄膜厚度和壓力分布關(guān)于走絲速度、磨漿粘度和切割條件的函數(shù), 還得出結(jié)論:磨漿薄膜厚度大于平均磨粒尺寸完善好,是磨粒的流動(dòng)產(chǎn)生了切削促進進步。
1.2 金剛石線切割的導(dǎo)線輪
根據(jù)切割材料直徑不同和設(shè)備制造廠家的技術(shù)考慮導(dǎo)線輪有2輪、3輪全過程、4輪不等更高要求,安裝方法有2輪平行積極參與、等邊三角形或梯形,如圖1.2所示經驗分享。
圖1.2導(dǎo)線輪安裝形式
導(dǎo)線輪是控制片厚的關(guān)鍵部件探討,導(dǎo)線輪是用高分子材料制作的精密滾輪,在其表而刻有等同于線寬培養、深的螺旋槽共創美好,切割時(shí)將線繞在導(dǎo)線輪上。要求其材料耐磨性要好高效流通、剛度要高預判,在切割張緊時(shí)不能變形:片厚的控制取決于槽間寬度,槽間寬度誤差應(yīng)小于5um有力扭轉,所以對(duì)材質(zhì)要求和加工精度都非常高[4]調解製度。
1.3 金剛石線切割的特點(diǎn)
a) 可加工非導(dǎo)電材料 而傳統(tǒng)的放電加工則不能
b) 可進(jìn)行多線切割
c) 刀縫損失小 這對(duì)加工成本高的半導(dǎo)體和貴重材料非常重要。用直徑350 m 的金剛石線切SiC單晶時(shí)刀縫才為0 .3048 mm
d) 可自由改變切割位向
1.4 金剛石線切割的應(yīng)用
20世紀(jì)90年代推動,國際上為了解決大尺寸硅片的加工問題協調機製,采用了線鋸加工技術(shù)將硅棒切割成片,這種技術(shù)被成功地用于對(duì)硅和碳化硅的加工有效性。
目前高質量發展,采用金剛石工具切割花崗石是石材加工常用的方法之一,在光電子工業(yè)中使用最為廣泛的是往復(fù)式多線鋸形勢,金剛石線切割被廣泛的用在大尺寸半導(dǎo)體和光電池薄片切割攻堅克難。