Vafeļu sagriešanas kubiņos process

Galvenās metodes silīcija plāksnīšu ievilkšanai ir dimanta disks un lāzera skrāpēšana. Lāzera skribēšanā tiek izmantota augsta temperatūra, ko rada augstas enerģijas lāzera stara fokusēšana, lai momentāli iztvaicētu silīcija materiālu apstarošanas lokālajā zonā, lai pabeigtu silīcija plāksnīšu atdalīšanu, bet augstā temperatūra radīs termisku spriegumu ap staru. sprauga, kā rezultātā silīcija vafeles mala ieplaisā, un ir piemērota tikai plānu plāksnīšu zīmēšanai. Īpaši plānas dimanta ritenīša skrāpēšana pašlaik ir visplašāk izmantotais skrejēšanas process, pateicoties mazajam griešanas spēkam, ko rada skrāpēšana, un zemajām skrāpēšanas izmaksām.
Silīcija plātņu trauslumu un cieto īpašību dēļ skrāpēšanas procesā var rasties tādi defekti kā malu sabrukšana, mikroplaisas un atslāņošanās, kas tieši ietekmē silīcija plātņu mehāniskās īpašības. Tajā pašā laikā silīcija plākšņu augstās cietības, zemās stingrības un zemās siltumvadītspējas dēļ berzes siltumu, kas rodas skrāpēšanas procesā, ir grūti ātri vadīt, kas var viegli izraisīt asmenī esošo dimanta daļiņu karbonizāciju un termisko plaisāšanu. , izraisot nopietnu instrumenta nodilumu un nopietni ietekmējot uzrakstu kvalitāti.
Pašmāju un ārvalstu zinātnieki ir veikuši daudz pētījumu par silīcija plāksnīšu rakstīšanas tehnoloģiju. Džans Hunčuns u.c. izveidoja regresijas vienādojumu starp vibrācijas un kubiņos sagriešanas procesa parametriem un izmantoja ģenētiskos algoritmus, lai iegūtu optimālos procesa parametrus, kas atbilst mazai vibrācijai. Viņi arī eksperimentos pārbaudīja, ka optimālā procesa parametru kombinācija var efektīvi samazināt vārpstas vibrāciju un iegūt labākus griešanas rezultātus. Li Zhencai et al. konstatēja, ka zāģēšanas spēks, ko rada griešana kubiņos ar ultraskaņas vibrācijas palīdzību, ir mazāks nekā spēks, ko rada viena kristāla silīcija kubiņu griešana bez ultraskaņas palīdzības, un ar silīcija plāksnīšu griešanas eksperimentiem tika pārbaudīts, ka ultraskaņas vibrācija var samazināt zāģēšanas spēku un nomākt silīcija vafeļu malu sabrukumu. . Reaģējot uz problēmu, ka zemas K dielektriskās silīcija vafeles ir grūti sagriezt kubiņos, izmantojot parastos dimanta asmeņus, Japānas uzņēmums Disco ir izstrādājis lāzera rievu veidošanas procesu, kas vispirms atver divas smalkas rievas kubiņu griešanas ceļā un pēc tam izmanto asmeni, lai veiktu pilnu darbību. griešana starp divām smalkajām rievām. Šis process var uzlabot ražošanas efektivitāti un samazināt kvalitātes defektus, ko izraisa nevēlami faktori, piemēram, malu sabrukšana un atslāņošanās. Lu Xiong et al. Fudanas Universitātē tika izmantots lāzera rievu veidošanas process, kam sekoja mehāniska asmeņu griešana kubiņos sagrieztiem zema k dielektriskā silīcija plāksnīšu materiāliem. Salīdzinot ar tiešu asmeņu griešanu kubiņos, skaidu struktūra ir pilnīga, un tajā nenokrīt vai nenokrīt metāla slānis, taču process ir apgrūtinošs un kubiņu griešanas izmaksas ir augstas. Yu Zhang et al. konstatēja, ka, palielinot lāpstiņas rotācijas procesa slāpēšanas koeficientu, instrumenta vibrācijas parādību ātrgaitas rotācijas laikā var zināmā mērā samazināt, tādējādi uzlabojot rievošanas veiktspēju un samazinot šķembu malas izmēru, bet ne tika veikti dziļi pētījumi.
Sagriežot vienu kubiņu, tas ir, pilnībā sagriežot silīcija plāksni vienā reizē, griešanas dziļums sasniedz 1/2 no UV plēves biezuma, kā parādīts 4. attēlā. Šai metodei ir vienkāršs process, un tā ir piemērota īpaši plānu materiālu griešanai kubiņos. bet instruments stipri nolietojas griešanas kubiņos laikā, naža mala ir pakļauta šķeldām un mikroplaisām, kā arī šķēluma malas virsmas morfoloģija ir nabags.
Slāņu griešanas kubiņos process, kā parādīts 5. attēlā. Atbilstoši kubiņos sagriežamā materiāla biezumam kubiņos griešana tiek veikta ar slāņveida padevi griešanas dziļuma virzienā. Pirmkārt, rievošana un ievilkšana tiek veikta ar relatīvi mazu padeves dziļumu, lai nodrošinātu, ka instruments tiek pakļauts nelielam spēkam, samazinātu instrumenta nodilumu un samazinātu ievilkšanas naža malu lūzumu. Pēc tam skribēšana tiek veikta tādā stāvoklī, kurā UV plēves biezums ir 1/2.