切削液对金刚石线锯切割β-Ga_(2)O_(3)晶片表面质量的影响

为了开发出更适合β-Ga_(2)O_(3)晶片切片的切削液,探讨金刚石线锯切片过程中不同切削液对β-Ga_(2)O_(3)晶片表面质量的影响,通过测量接触角和表面张力,研究不同切削液对β-Ga_(2)O_(3)晶片表面的润湿性。采用粗糙度测量仪、非接触式测厚仪和扫描电镜(SEM)对晶片表面进行测试表征,研究去离子水、添加AEO-9的水基切削液和乳化切削液在不同工艺参数下对切割(010)面β-Ga_(2)O_(3)晶片的表面粗糙度、表面形貌、总厚度变化以及亚表面损伤层深度的影响。结果表明:与去离子水相比,添加AEO-9的水基切削液和乳化切削液均能有效降低β-Ga_(2)O_(3)表面的接触角和表面张力,表明2种切削液均可提高晶片表面润滑性;乳化切削液的效果随着工艺参数的变化而波动很大,只有在低切削热和大切削力的条件下,才能明显优化晶圆表面质量,而水基切削液可稳定地获得较高的晶片表面质量,更适用于β-Ga_(2)O_(3)晶片切割。

跨既有高速天桥拆除施工技术

按照当前现代交通业的发展进程,大多数涉及预应力钢筋混凝土构造物废除新建、扩容美化施工需求持续增长,预应力钢筋混凝土构造物废除或重建施工采用保守施工工法、机具面临施工条件复杂、安全风险极大、对外协调难度大、利润低等特点,而施工管理必须满足当地有关法律法规、最新规范及环水保要求。因此迫切需要新工艺解决预应力钢筋混凝土构造物废除遇到的各种难题。

硅基钽酸锂压电单晶复合薄膜材料及应用

绝缘体上压电基板(POI)是一种新兴的压电单晶复合薄膜结构材料。POI基板由压电单晶材料薄层(单晶钽酸锂/铌酸锂)、二氧化硅层及高阻硅衬底构成,采用Smart-Cut工艺制备,可保证板层高均匀度及高质量的批量生产。通过这种基板可设计满足5G通信要求的高性能集成声表面波(SAW)谐振器和滤波器。基于POI材料制备的SAW器件具有高频、高品质因数(Q)值、低温度敏感性及较大带宽等优良特性,同时还能在同一芯片上集成多个SAW滤波器,具有广阔的市场应用前景。该文介绍了POI基板的制备、国内外的研究现状及POI基板在高性能SAW滤波器中的应用,综述了制备POI基板的关键技术并展望了未来的发展趋势。

线锯切片技术及其在碳化硅晶圆加工中的应用

作为制备半导体晶圆的重要工序,线锯切片对半导体晶圆的质量具有至关重要的影响。本文以发展最成熟的硅材料为例,介绍了线锯切片技术的基本理论,特别介绍了线锯切片技术的力学模型和材料去除机理,并讨论了线锯制造技术及切片工艺对材料的影响。在此基础上,综述了线锯切片技术在碳化硅晶圆加工中的应用和技术进展,并分析了线锯切片技术对碳化硅晶体表面质量和损伤层的影响。最后,本文指出了线锯切片技术在碳化硅晶圆加工领域面临的挑战与未来的发展方向。

KDP晶体金刚石线锯切割表面缺陷分析

采用树脂金刚石线锯对KDP晶体进行了锯切实验,使用扫描电子显微镜对KDP晶体锯切的表面缺陷进行了分析,分析了走丝速度和工件进给速度对KDP晶体表面缺陷特征的影响。分析发现线锯锯切的晶片表面缺陷主要有呈锯齿状形态的沟槽、表面破碎、划痕、橘皮状的外观、凹坑、以及锯切表面嵌入脱落磨粒和切屑。走丝速度增大,工件进给速度降低,锯切材料的表面缺陷逐渐由以脆性破碎凹坑为主转变为以材料微切削去除留下的沟痕为主。锯丝表面脱落的金刚石磨粒在锯切过程中在锯丝压力作用下挤压嵌入或冲击加工表面造成凹坑,对材料表面和亚表面质量的损害严重。其分析结果为获得高质量的锯切表面,进一步优化工艺参数提供了实验参考依据。

SiC单晶线锯切片微裂纹损伤深度的有限元分析

为了实现对碳化硅单晶（Si C）线锯切片亚表面微裂纹损伤深度快速计算与非破坏性分析,基于Si C单晶锯切加工脆性模式的材料去除机理,选择材料脆性开裂本构模型,建立了Si C单晶线锯切片微裂纹损伤深度计算有限元模型。模型通过定义开裂状态量的输出,控制晶片表面单元失效与删除,将晶片上计算点区域内未失效单元节点到晶片表面最大距离提取为微裂纹损伤深度,实现了微裂纹损伤深度的仿真计算。研究了锯切过程的最大主应力与应力变化率的变化规律,仿真计算了切片微裂纹损伤深度。结果表明：锯切过程中距切点越近,最大主应力值与应力变化率越大;工件进给速度一定时,锯丝速度提高,Si C晶片的微裂纹损伤深度降低;有限元模型的仿真计算值均小于实验测量值,结果变化趋势较一致,其相对误差范围为10%~15.92%,建立的有限元模型可以较准确地预测计算Si C单晶线锯切片微裂纹损伤深度。

用复合电镀法制造电镀金刚石锯丝的实验研究

固结磨料金刚石线锯切割技术有望在将来广泛地应用于硅晶体等硬脆材料的切割,而高性能的固结磨料金刚石锯丝的研制是此技术发展应用的关键。本文选用以瓦特液为基础的光亮镍镀液,采用复合电镀法试制了电镀金刚石锯丝,制定了锯丝的电镀工艺,分析了上砂电流密度和上砂时间对锯丝表面金刚石磨粒密度和镀层与基体间结合力的影响。结果表明,获得表面磨粒分布均匀、结合力良好的电镀金刚石锯丝的最佳电流密度范围为1.5 A/dm2~2.0 A/dm2,其预镀、上砂与加厚镀时间依次为6 min、8 min^10 min和18 min。

SiC单晶线锯切片及电镀锯丝制造技术的研究进展

针对碳化硅(SiC)单晶硬度高、脆性大,金刚石线锯切片时工具磨损快、切割效率低、晶片表面亚表面易出现微破碎损伤,使SiC单晶高质量切片和高性能锯丝制造技术成为关键和难点的状况,综述了SiC单晶线锯切片及电镀金刚石锯丝制造技术的研究现状,对其中存在的问题进行了概括与分析,并提出了SiC单晶金刚石线锯切片技术的未来研究方向。

激光强化大直径金刚石圆锯片

应用激光加工技术对金刚石锯片基体进行强化处理，提高了锯片表面硬度和疲劳强度。同时探讨了激光工艺参数对强化效果的影响。

半导体晶片的金刚石工具切割技术

晶片切割是半导体加工的重要工序,它直接影响到晶片的成本、质量以及各种性能。目前,晶片切割主要的方法有金刚石内圆切割和线切割。本文详细介绍了内圆切割和线切割系统的特点、存在的主要问题及其改进方法。内圆切割具有切片精度高、径向和晶片厚度方向调整方便、加工成本低等优点,改进装刀方法,提高刀片的安装精度,可刀片受力均匀,有效减小锯切损伤程度。线切割是最新发展的一种晶片加工方法,具有多片切割效率高、损伤层厚度小等优点,在大直径(Φ≥200mm)薄(厚度≤0.3mm)晶片的加工中有着广泛的应用前景。提高切割线的刚度,减小线的横向振动,可提高线切割精度和切割线的利用率。

单晶硅各向异性对固结磨料线锯切片质量的影响

将线锯切割单晶硅的锯口形状近似为半圆槽,并将其理解为由许多平行于锯丝轴向的离散表面组成,建立了固结磨料线锯切割单晶硅模型。通过保持锯丝两边锯切材料去除率的对称性,在单晶硅的(100)、(110)和(111)三个晶面,选择不同的锯丝切入方向,从理论上分析了各向异性对线锯切割硅片质量的影响。分析得出:锯切(100)晶片和(110)晶片时,锯丝切入方向的改变不影响硅片表面质量;锯切(111)晶片时,选择[110]、[110]、[011]、[011]、[101]和[101]晶向进行锯切,可有效提高晶片的全局平面度,降低晶片表面法线偏移量,降低硅片翘曲度,提高硅片表面质量。实验验证了分析的正确性。

小径木星形纵向锯解后重组刨切单板的数学理论描述

【目的】提出将小径木纵向锯解为多块扇形木材后重组为近似板材再刨切为弦切单板的工艺,以提高原木出材率。【方法】首先对理想原木进行数学建模,并分别对短径方向、长径方向的弦切单板建立数学模型;然后以建立的原木及弦切单板数学模型为基础,绘制最优星形下锯图及最优弦切单板刨切图;最后分别对星形下锯与直接刨切2种不同工艺进行出材率计算,以比较原木出材率的高低。【结果】通过对模型的比较,短径方向弦切单板宽度大于长径方向弦切单板宽度,要求弦切单板宽度时,应以短径方向弦切单板为模型基础进行最优下刀;要求弦切单板数量时,应以长径方向弦切单板为模型基础进行最优下刀。计算出材率结果显示,相对于直接刨切,采用星形下锯工艺可以提高原木出材率。【结论】采用星形纵向锯解后重组刨切单板的工艺可提高原木出材率,同时可为实际选材提供理论支持,选择原木尺寸规格越大,出材率越高。

非导电硬脆材料线切割锯床的研制

线锯切割加工具有切片薄、锯口损失小及高效率等优点,被广泛用于非导电硬脆材料的切割加工,如单晶硅的切片加工。实际上,线锯切割是一个柔性系统,切削过程中切片应力小,表面损伤层浅,减小了应力集中现象,减小了后续工序的碎片可能性。文中设计了一种回转式线切割锯床,该锯床使用环形锯丝作为切割工具,环形锯丝单方向连续运动,消除切割速度变化对加工表面粗糙度及表面损伤层的影响。锯丝有多级速度,适应不同的切割加工条件。使用专用夹具定位装夹工件。工作台驱动进给方式有两种:一种是恒力驱动,另一种是伺服电机驱动,两者可分别使用。实验证明:该锯床精度高、刚性强、操作方便、安全可靠,适合于硬脆材料的切片加工。

单晶硅切片加工技术研究进展

单晶硅切片加工是集成电路产业和光伏产业的重要环节,其加工方式和加工质量直接影响到晶片的出片率、晶圆衬底和光伏太阳能电池板的生产成本。随着晶片尺寸的不断增大,线锯切片技术已成为目前单晶硅片的主流切片加工技术。为实现单晶硅片高效、精密、低裂纹损伤的切片加工,阐述了线锯切片技术的分类及其加工特点,总结了金刚石线锯切片加工机理的研究现状,探讨了对金刚石线锯切片加工过程的微观分析,概括了单晶硅切片加工引起的裂纹损伤及其抑制措施,指出了单晶硅切片加工技术的发展趋势和面临的挑战。

切削液对金刚石线锯切割单晶硅片质量的影响

选择4种切削液进行了电镀金刚石线锯切割单晶硅片的试验,研究了不同种类切削液对硅片的表面形貌、表面粗糙度、翘曲度和总厚度偏差的影响,分析了切削液对线锯切片过程的作用机理。研究结果表明,合成液对提高硅片的表面形貌质量,降低硅片的表面粗糙度、翘曲度和总厚度偏差的综合效果最好。

游离磨料线锯切片流体动压效应的数值分析

游离磨料线锯切割技术是目前单晶硅切片的主要加工方法。建立了游离磨料线锯切片过程中流体动压效应的数学模型,并采用有限差分法进行了数值分析,得到了游离磨料线锯切片的流体动压力分布和膜厚。结果表明,当磨粒尺寸较小时,锯丝与晶体间的膜厚大于磨粒尺寸,磨粒悬浮在研磨液中,因此研磨液中磨粒与晶体的碰撞将是材料去除的主要因素。

游离磨料多股线线锯切割实验研究

游离磨料线锯切割是将磨浆中的磨粒通过一定速度的细钢丝线带入切割区域,达到去除工件材料的目的。多股线由多根细金属线绕制而成,表面具有很多凹槽,与钢丝线光滑表面相比,可以输送更多的磨粒进入切割区域,从而提高切割效率。应用0.25 mm的多股线和0.25 mm的钢丝线对光学玻璃K9进行切割对比实验,结果表明,在相同工艺条件下,多股线的切割效率和表面粗糙度均优于钢丝线,但切缝宽度大于钢丝线。

电镀金刚石线锯制造及切割技术研究

介绍了几种电镀金刚石线锯的制造方法,并介绍了往复式和环形两种金刚石线锯切片方法的原理。对锯切硅片时各工艺参数对切片表面质量的影响规律进行了理论研究。适当提高锯丝的张紧力,在一定的变化范围内,采用高的锯丝速度和低的进给速度,可以获得好的切片表面质量。

钎焊金刚石线锯切割单晶硅时的材料去除机理研究

利用钎焊金刚石线锯,在恒进给速度的方式下对单晶硅材料进行切割加工,探讨切割参数对切割力及表面粗糙度的影响机制。建立了金刚石线锯的切割力模型,推导线锯横截面不同位置处金刚石磨粒的法向力与线锯总法向力之间的关系式,依据单晶硅材料的压痕断裂力学性能,探讨钎焊金刚石线锯切割单晶硅时线锯横截面不同位置金刚石磨粒去除材料的机理。分析表明,随着磨粒位置的变化,其法向力值经历了一个从最大值到零的变化过程,并存在脆塑性转变角,其值的大小决定了工件表面材料的去除方式。

单晶硅游离磨粒线切割技术研究

游离磨料多线切割技术具有切割效率高、切口材料损耗小、表面损伤程度浅、切割噪声小等优点,能满足晶圆大直径化发展的加工需求。但游离磨料线切割技术发展历史短,目前还缺乏对游离磨料线切割过程材料的去除本征规律的充分认识和系统研究。本文介绍了游离磨料线切割方法的工作原理,综合分析了游离磨料线切割硅片的材料去除机理、切割线振动模型、切割温度及其影响因素等方面的研究结果,以期为游离磨料多线切割技术的深入研究和推广应用提供基础。