复合电镀法制造固结磨料金刚石线锯的工艺要点分析

复合电镀法是制造固结磨料金刚石线锯的理想方法。复合电镀法制造固结磨料金刚石线锯依次经线锯基体选择、预处理工序、电镀工序和后处理工序。对各工序及关联子工序涉及的工艺要点予以分析,以期为固结磨料金刚石线锯的研究与制造提供理论参考。     

利用紫外线固化树脂开发树脂结合剂金刚石线锯

半导体工业的最近技术趋势是使用大直径硅片,以提高硅器件产量,降低制作成本.传统内周刃切断刀用来切断大直径硅锭则会降低其生产率.所以线锯技术引起人们的关注,并在逐渐替代内周刃切割技术.目前广泛采用悬浮磨粒线锯切法,但该法存在工作环境恶劣、生产效率低下等问题.为解决这些问题,已开发出采用树脂结合剂金刚石线锯的固结磨粒线锯切法,但这种线锯由于用作结合剂的热固性树脂的固化时间太长,仍有生产成本过高的问题.因此,这种金刚石线锯尚不能投入实际应用.为解决这一问题,本研究采用可在短时间内固化的紫外线固化树脂作为树脂结合剂线锯的结合剂.一系列试验表明,新开发的线锯制作成本低,机械性能和加工性能均良好.     

线锯切技术发展状况

回顾线锯切技术发展的历史背景.分析了在半导体工业中锯切硅晶锭使用的超薄金刚石内圆锯片的优缺点.阐述游离磨料线锯的产生及其与超薄金刚石内圆锯片的性能对比以及游离磨料线锯在使用中的局限性.文章还介绍了固结磨料线锯中磨料的一些固结方式,并详细阐述当前先进的树脂粘结金刚石线锯和电镀金刚石线锯以及浸渍金刚石线锯的技术规格和技术性能.     

金刚石线锯切割设备现状分析

随着光伏、半导体等高精端产业的发展,硬脆性材料,如晶体硅、蓝宝石、特种陶瓷等材料的切割加工显得尤为重要。近年来,世界各国大力投入研究开发,新工艺,新设备不断涌现。金刚石线锯切割成为研究和发展的主流趋势,文章介绍国外切割设备研究的最新进展以及国内发展状况,分析其性能优势,展望金刚石线切割设备应用前景。     

环形金刚石线锯切割蓝宝石试验研究

使用环形金刚石线直径为0.70毫米,长4米,切割直径53毫米的蓝宝石晶体,30分钟即可完成切割。论文研究切割线速度,进给速度等对蓝宝石切割面粗糙度的影响。通过试验找到环形金刚石线切割蓝宝石片的最佳工艺参数并对其切割机理进行了探讨。     

硬脆材料切割用线锯的金刚石磨料浓度概念探讨

文章根据金刚石线锯的结构特征,探讨了"表镶式"金刚石线锯的金刚石浓度定义方法,提出了体积浓度、表面浓度、颗粒浓度等三种浓度概念和计算方法,研究对比了不同切割对象时浓度设计与工具性能的关系。研究结果表明,蓝宝石切片线锯金刚石体积浓度为21.13%、面积浓度为6.84%、颗粒浓度为71mm-2时,工具使用综合效果较好。     

金刚石线锯技术问题探讨

探讨金刚石线锯的技术问题,包括母线的材质、规格、强度、连接方法和结构形式;金刚石磨料的拉度、某些物理特性以及金刚石磨料在母线上的电镀固着方法和树脂粘结法及其改进措施.文章还提出了有待探索研究的课题,包括复合固着法、母线精细喷砂处理、金刚石磨料表面织构化处理以及微水刀激光技术应用于晶片切割的可行性.     

环形金刚石线锯切割大理石试验研究

选用环形电镀金刚石线锯切割大理石,分析了锯丝线速度、工件进给速度和锯丝张紧力对大理石表面加工质量的影响,研究了金刚石锯丝的磨损机理.结果表明:工件进给速度对大理石表面粗糙度的影响最大,锯丝线速度对大理石表面粗糙度的影响次之,锯丝张紧力对大理石表面粗糙度的影响再次之.在本试验参数范围内,最优工艺参数为:工件进给速度为10mm/min,锯丝线速度为30m/s,锯丝张紧力为100N.     

金刚石电沉积绞合线锯的开发

目前在集成电路基底用硅片制造中,切割工序采用磨粒悬浊液的多线锯切正在成为主流.但是,多线锯切存在切割性能受悬浊液供应状态的影响、加工效率低下、加工精度不佳等问题.因此,为了提高作为下一代切割加工法而引人注目的金刚石电沉积线锯的效率和使用寿命,研究开发出芯线为绞合线的金刚石线锯,并介绍该线锯的制作方法及其切割性能.     

钎焊金刚石线锯的失效模式研究

利用钎焊金刚石线锯在不同切割参数下对单晶硅材料进行切割,观察线锯钎料层和线锯断口形貌,结合对线锯切割受力的理论分析,研究线锯的失效模式及机理.研究结果表明,线锯的失效主要有正常失效和非正常失效,正常失效模式主要是线锯表面裂纹扩展引起的脆性断裂,非正常失效的主要模式是由于切割参数的不恰当而导致线锯的意外拉断和钎料层的脱落.     

硅切割用电镀金刚石线锯的研究现状

文章综述了硅切割用电镀金刚石线锯的构造和特点,以及制备工艺过程,并对其应用情况进行了简要介绍,对目前存在的问题进行初步的探讨,并就未来的发展趋势进行了展望。     

高档金刚石工具的研究开发及应用

随着我国石材加工业的高速发展,必须发展高档金刚石工具.高档金刚石砂轮和涂附磨具在玻璃、陶瓷、木材加工和汽车制造业的需求量日益增大,而在半导体单晶硅、多晶硅以及其他晶体的加工中,对其性能要求越来越高,市场的潜力巨大.文章简介石材加工用高档激光焊接圆锯片和薄壁钻头以及金刚石串珠绳锯的研制,特别介绍金刚石涂附磨具的研制和应用.此外在电子信息和光电子产业的晶体加工中,高档金刚石工具占据重要的地位,以往未受业界重视,制造难度较大,文章亦提出了见解.     

电镀金刚石线切工具高速生产

借助游离磨粒的多线锯切广泛地应用于脆性材料的切割,但该工艺存在效率低下、作业环境恶劣等问题.为了解决这些问题,通过使用树脂结合剂金刚石线切工具或电镀金刚石线切工具,引进了固定磨粒线切工艺.电镀金刚石线切工具具有较高的耐磨性,但生产过程中电镀需要的时间太长,生产成本居高不下,因此不能付诸实际应用.为了降低生产成本,研究推出一种采用毡刷的超高速电镀工艺.一系列实验表明,新开发方法的生产速度比常规生产法快30倍,且新线切工具的耐磨性高于市场上的线切工具.     

用金刚石线锯高速高精度切割加工天然大理石

目前,石材工业界的切割加工一般使用宽度约10mm的工具.当生产厚度为10mm以下的薄石板时,加工余量竟达原材料的50%以上,材料的利用率非常低.因此,为了提高生产薄石板时的材料利用率,制作了Φ0.74mm(芯线Φ0.50mm)的电镀金刚石线锯,对其切割加工石材的实用性进行了验证.另外,通过解析求出切割加工时的挠曲量和线锯发生的应力,也明确了可使加工时线锯受到的应力达到最小的加工条件.     

固着磨料多线锯研究进展

随着半导体工业的高速发展以及太阳能光电池产业的突起,对单晶以及多晶硅材料的需求不断增加.精密切割工具不仅要满足切割的质量,还要保证现代化生产的高效率.采用传统内圆锯片切割以及游离磨料多线锯切割逐渐显示出各种不足.而采用固着磨料多线锯切割是快速发展起来的一种精密切割技术.该文综述了固着磨料多线锯的锯丝制造方法,总结了固着磨料多线锯加工硬脆材料的锯切工艺,介绍了目前使用较多的多线锯切割机床,并展望了提高固着磨料多线锯锯丝寿命的可能途径.     

上砂工艺参数对电镀金刚石线锯性能的影响

采用氨基磺酸镍体系在60μm超细钢丝上进行金刚石复合电镀,采用正交试验探究了上砂阶段的主要工艺参数对金刚石线锯上砂效果及脆性的影响.结果表明,当电流密度为4 A/dm2,金刚石质量浓度为6 g/L,搅拌速率为60 r/min,温度为55°C,磁感应强度为16 mT,添加剂体积分数为0.03～0.04 mL/L时,电镀所...     

金刚石细线锯的开发与加工性能

在硬脆材料切割工程中,金刚石线锯引人注目.目前,市场上销售的金刚石线锯大多使用粒径Φ20～40μm的金刚石磨粒,线锯直径为Φ250～300μm左右.本研究的目的则是开发金刚石细线锯,目标放在减少加工时的切割余量.具体说来,线锯芯线采用由两根Φ58μm的琴丝扭绞而成的绞线,在其表面沉积粒径Φ30～40μm的金刚石磨粒,制成直径Φ175μm的金刚石线锯.经一系列试验确定了金刚石细线锯的最佳制作条件,并用该线锯进行了切割加工试验,弄清了其加工性能与加工机理.     

电镀金刚石线锯氨基磺酸盐预镀镍工艺

采用由500 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、30 g/L H_3BO_3和30 g/L NiCl_2·6H_2O组成的镀液对高碳钢丝预镀镍,以制作晶体硅太阳能电池片切割用电镀金刚石线锯。研究了镀液pH、温度和电流密度对预镀镍层表面形貌、结合力和抗拉强度的影响。得到较优的预镀工艺条件为:pH4.5,温度55°C,电流密度3.5A/dm~2。该条件下所得预镀镍层细致、平整,与母线结合良好,抗拉强度达3 403.5 MPa。     

新型金刚石链锯锯切实验研究

文章对一种新型无导板化金刚石链锯进行空转实验和锯切石材实验,研究发现,这种金刚石链锯空转及锯切石材功耗较小,且具有较高的锯切效率:Φ500链轮锯切大理石效率为1.9m 2/h,锯切花岗石达到0.6m 2/h.最后通过实验与理论计算得出节块寿命为56m 2/m,链条寿命为73h/m,由此推算出链条理论复焊次数为2次.     

KDP晶体金刚石线锯切入方向的研究

KDP晶体具有强烈的各向异性,为了使锯切时锯丝的偏移量较小,获得好的切片表面质量,本文对金刚石线锯切入方向进行了研究.锯丝两边材料去除率差异性的变化是导致锯丝偏移量变化的重要因素,因此本文基于保持锯切时锯丝两边材料去除率差异性最小的原则,分析得出:锯切(001)晶面时,锯丝切入方向的改变不影响锯丝偏移量的大小,锯切二倍频晶面时选择[110]、[-1-10]晶向、锯切三倍频晶面时选择[100]、[-100]晶向,此时锯丝两边材料去除率差异性最小.该线锯切入方向的提出对于KDP晶体的线锯切片技术的研究具有重要的意义.