金刚石线锯锯切β-Ga_(2)O_(3)晶体应力场分析

作为典型的硬脆材料,氧化镓晶体(β-Ga_(2)O_(3))加工时易裂解。金刚石线锯是生产β-Ga_(2)O_(3)晶片的主要方式,切片加工过程中会在晶片表面产生微裂纹损伤层,应力作用下微裂纹会发生扩展,导致材料破碎和断裂。本文建立了金刚石线锯多线切割β-Ga_(2)O_(3)(010)晶面的有限元模型,研究了锯切过程中机械应力、热应力和热力耦合应力的分布变化规律,分析了锯丝速度、进给速度和恒速比下不同参数组合对热力耦合应力的影响。结果表明,锯切过程中锯切热产生的热应力占据热力耦合应力的主导地位,锯切力引起的机械应力占比较小,但机械应力会影响热力耦合应力的分布情况,锯丝速度和进给速度的增加会引起热力耦合应力的增加。