金刚石单线切割设备及切割技术

本文着重介绍了金刚石单线切割机的发展技术背景,并就中国电子科技集团公司第四十五研究所基于金刚石线切割自主研发的JXQ-401单线切割机详细的介绍,性能特点,关键技术以及切割工艺实验分析,就金刚石线切割机理分析以及应用进行了初步的探讨.     

基于电子凸轮技术的多线切割机排线方法研究

分析了金刚石多线切割机的排线原理,介绍了一种基于电子凸轮技术的多线切割机排线方法,该方法已在设备上进行了验证。探讨了该设计方法的通用性,并为其他线切割设备借鉴。     

多线切割张力控制系统研究

对多线切割张力控制技术进行论述,分析了多线切割机中张力控制技术的特点,在此基础上,提出了一种多线张力的控制方法。该方法基于对张力信号变化的实时检测,将检测张力的变化转变为电机扭矩的变化,通过控制扭矩电机的扭矩来调整切割线张力,由控制软件来实现对切割线张力的检测、分析与控制。控制精度高,成功实现了在双主辊系统驱动下的多线切割机张力控制。实验证明,该方法可靠、稳定,能很好地检测并控制多线切割系统张力精度。     

数控电火花线切割机在机械生产中运用探究

数控电火花线切割机加工在机械中运用为中心话题,主要探讨分析了电火花线切割机种类、加工原理、加工工艺,以及电火花线切割机在机械生产中常出现的问题及处理措施。将理论研究与实际运用有机的结合起来,希望能够引起人们对电火花线切割加工的进一步关注,能够对机械生产的实际工作发挥指导作用。     

基于电子凸轮技术的金刚石单线切割机排线设计

分析了金刚石单线切割机的排线工作过程,利用电子凸轮技术在单线切割机上实现了排线功能设计。并探讨了该项设计方法的通用性及向其他线切割设备上移植的可能性。     

VC＋Flash技术在多线切割设备人机交互中的应用

给出了作为网络动画常用开发工具的软件Flash在多线切割机中的具体应用,介绍了用Flash结合VC进行上位机组态接口的制作,并详细说明了用VC实现对Flash控件调用的关键步骤,进而完成对整个多线切割设备动态监控的方法。     

多线切割机电气控制设计

多线切割机是硬脆性材料精密切片加工的电子专用设备。介绍了多线切割机的应用,分析了切割机加工轴辊的同步控制,提出了张力控制在切割机中的重要作用及稳定、有效张力控制系统的研究,分析了收放线轮的排线控制和切割机的温度和流量控制。     

张力调节系统在金刚石单线切割设备上的应用

金刚石单线切割设备主要是针对碳化硅等其他硬脆材料的切割,在单线切割过程中,切割线张力的突然变化会导致切割质量下降,甚至断线,必须增加张力调节系统,介绍了国内外单线切割设备的张力调节系统。     

太阳电池用Si片切割过程中浆料作用研究

Si片生产技术及工艺的进步使得太阳电池用Si片的切片厚度不断降低,而超薄的太阳电池用Si片必须通过多线切割机进行切割.基于Si片切割过程中砂浆性能对Si片表面质量、Si片成片率和切割线寿命的影响,分析了多线切割机中切削液的性能,并采用不同工艺参数多次进行试验,总结出了砂浆对太阳电池用Si片切割状态的影响因素.通过分析,得出了改善砂浆性能来提高多线切割机切片性能并获得更高的Si晶片表面质量的方法.     

金刚石多线切割设备在SiC晶片加工中的应用

介绍了金刚石多线切割设备的原理,并采用直径为250μm的金刚石线进行切割工艺实验。使用不同的工艺参数,比较了不同工艺参数对晶片TTV(整体厚度偏差)的影响,给出了实验比较结果,通过改变工艺参数可以使各切割片的TTV控制在25μm之内。     

半导体晶体线锯切割工艺研究

线锯切割技术在半导体晶体切割领域已经得到了广泛应用。对传统内圆切割技术进行了介绍,并针对新兴线锯切割技术的现有分类和研究水平做了总结,阐述了自由磨料线锯切割和固结磨料线锯切割两大类别的工作原理和研究进展。自由磨料线锯切割是取代内圆切割的一种广泛技术,而固结磨料线锯切割则是针对高切割效率要求的重要改进。针对晶体线锯切割技术所做的综述,有助于研究者了解前沿研究进展,把握晶体线锯切割的发展方向。     

多线切割工艺断线问题的分析

在多线切割工艺中,镀铜金属线对硅单晶切割片的质量有着重要影响,成为多线切割工艺需要控制的重要辅料。断线问题一直是困扰多线切割工艺人员的主要问题之一,一直得不到有效的解决,从材料、设备、工艺以及人员等多个视角对断线问题进行了分析,并给出相应的解决措施。     

晶体Si片切割表面损伤及其对电学性能的影响

对比观察了不同工艺条件下金刚石线锯和砂浆线锯切割晶体Si片的表面微观形貌;分析了其切割机理及去除模式;对比分析了三种不同化学方法钝化Si片的效果和稳定性;采用逐层腐蚀去除Si片的损伤层,使用碘酒对其进行化学钝化,然后测试其少子寿命,分析Si片少子寿命随去除深度的变化趋势,根据Si片少子寿命达到最大值时的腐蚀深度,测试确定Si片的损伤层厚度。经实验测得,砂浆线锯切割Si片的损伤层厚度为10μm左右,金刚石线锯切割Si片的损伤层厚度为6μm左右。结果表明,相比于砂浆线锯切割Si片,金刚石线锯切割Si片造成的表面损伤层更浅,表面的机械损伤也更小。     

Experiment study on electroplated diamond wire saw slicing single-crystal silicon

This paper conducted the slicing experiments of single-crystal silicon using a reciprocating electroplated diamond wire saw. The machined wafer topography and wire wear were observed by using scanning electron microscope (SEM). The influences of process parameters and cutting fluids on single-crystal silicon wafer surface roughness (SR), subsurface micro-crack damage (SSD) depth, total thickness variation (TTV) and warp were investigated. The bonded interface sectioning technique was used to examine the cut wafers SSD depth. Study results show that a higher wire speed and lower ingot feed speed can produce lower wafer SR and SSD; the lower warp of wafer needs lower wire speed and ingot feed speed; and low wafer TTV can be obtained by an appropriate matching relationship between wire speed and ingot feed speed. The synthetic cutting fluid has a better total effect to improve the wafer quality. The pulled-out of diamond abrasives is the main wear form of wire, which indicates that more research on improving the abrasives retaining strength on wire surface should be investigated in fixed-abrasive wire manufacturing process, in order to improve the wire life and wire saw machining process.     

应用SPM技术开展纳米切削加工

纳米科技发展和应用的一个重要问题是：解决纳米尺度上的操作,加工和控制,本文针对目前传统机械加工方法在纳米量级加工能力上存在的不足,以及利用SPM探针针尖进行纳米加工在工程应用中所面临的技术问题,提出应用SPM原理和技术,直接使用金刚石丸具进行材料的纳米量级去除加工方法。文中应用该方法对石墨以及金属材料进行了微去除加工实验,研究和考察了纳米切削加工时,切削形成和良好加工表面的形成,结果显示,这是一种好的纳米加工方法,既可作为材料加工过程的研究手段,又具有良好的实际应用前景。     

Subsurface crack damage in silicon wafers induced by resin bonded diamond wire sawing

In order to optimize the process of wire sawing, this work studied the subsurface crack damage in silicon wafers induced by resin bonded diamond wire sawing using theoretical and experimental methods. A novel mathematical relationship between subsurface crack damage depth and processing parameters was established according to the indentation fracture mechanics. Sawing experiment using resin bonded diamond wire saw was performed on a wire saw machine. The validity of the proposed model was conducted by comparing with the experimental results. At last, the influences of processing parameters on subsurface damage depth were discussed. Results indicate that the median cracks are mainly oblique cracks which generate the subsurface crack damage. On the diamond wire saw cross section, the abrasives with the position angle 78° between abrasive position and vertical direction generate the largest subsurface damage depth. Furthermore, abrasives, generating the subsurface damage, tend away from the bottom of diamond wire with the increase of wire speed or decreases with the increase of feed rate. However, the wire speed and feed rate have opposite effects on the subsurface crack damage depth. In addition, the subsurface crack damage depth is unchanged when the ratio of feed rate and wire speed does not change.     

SiC单晶生长及其晶片加工技术的进展

回顾了SiC单晶的发展历史，总结了目前的发展状况，同时介绍了SiC单晶生长所需要的温场和生长工艺，最后介绍了SiC单晶的加工技术. 通过模拟计算与具体实验相结合的方法，调整坩埚在系统中的位置及优化坩埚设计可以得到理想温场. 近平微凸的温场有利于晶体小面的扩展，进而有利于减少缺陷提高晶体的质量. 由于SiC硬度非常高，对单晶后续的加工造成很多困难，包括切割和磨抛. 研究发现利用金刚石线锯切割大尺寸SiC晶体，可以得到低翘曲度、低表面粗糙度的晶片；采用化学机械抛光法，可以有效地去除SiC表面的划痕和研磨引入的加工变质层，加工后的SiC晶片粗糙度可小于1nm.     

多线切割工艺中切割线直径对翘曲度影响的研究

目前,在硅单晶锭切割领域多线切割机已得到广泛的应用。切割砂浆及切割线在切割中有着极其重要的作用,不同的使用条件会直接影响切割晶片的几何参数。主要讨论切割线直径的不同对切割出晶片几何参数的影响。     

Prediction of sawing force for single-crystal silicon carbide with fixed abrasive diamond wire saw

Fixed abrasive diamond wire saw has been used to cut hard-and-brittle materials into wafers, such as silicon carbide. The force of a single abrasive determines the cutting depth, and affects material removal mode and crack propagation length. Therefore, the sawing force is a key factor that affects the surface/subsurface quality of wafers. In this paper, a numerical sawing force predicting method considering wire saw parameters was proposed with the combination of both ductile removal and brittle fracture removal for each single abrasive. A new calculation method of single abrasive cutting force considering frictional force component and new material removal way considering the effect of lateral crack were adopted. Then the influences of process parameters and wire parameters on sawing force were analyzed. Finally, mathematical sawing force formulas described by both process parameters and wire saw parameters were obtained using the new sawing force prediction method. The validity of this prediction method and sawing force formulas was verified through experiments in the literature under the same process parameters and wire saw parameters.