SiC的添加量对树脂金刚石线切割能力的影响

制备不同SiC含量的树脂金刚石线,并进行硅片切割试验。通过记录切割过程中的扭矩和加切情况,研究不同SiC添加量对树脂金刚石线切割能力的影响。结果表明:当树脂液中SiC添加量增加时,树脂金刚石线的切割能力逐渐增强;当SiC超过一定添加量时,切割能力有所降低。试验中,树脂液中SiC的添加量为600 g/L时,树脂金刚石线切割硅片产生的切割扭矩为96 N·m,且无加切情况,其切割能力最高;此时树脂固化后的邵氏硬度为91 HD,树脂层中的SiC分散均匀,无气孔等缺陷。

树脂金刚石线金刚石浓度及其添加量的计算

分析了树脂金刚石线的制造工艺过程,针对金刚石线的树脂层半固化和固化过程中,因溶剂挥发和树脂固化而造成的体积收缩问题,提出了树脂层中金刚石浓度及其添加量的计算方法,得到了在已知树脂浆料中金刚石磨料的添加量时,固化后树脂金刚石线树脂层中金刚石浓度的计算方法,以及要获得一定树脂层金刚石浓度时,树脂浆料中金刚石磨料添加量的计算公式。该方法可对树脂金刚石线中金刚石微粉的量化设计、树脂金刚石线生产工艺的优化设计等提供参考。

树脂金刚石线在硅晶体切片时的磨损形貌研究

树脂金刚石线切割机理在制造领域得到一定程度的研究,但对其磨损情况和磨损机理方面研究较少。采用自制的树脂金刚石线对硅晶体进行切割试验,用扫描电镜观察树脂金刚石线的磨损形貌,并对磨损机理进行初步分析。研究表明:切割完成后,没有明显的树脂层脱落现象;树脂金刚石线的磨损主要表现为金刚石轻微破碎、开裂及整体破碎、金刚石和树脂层间的离隙和脱落。金刚石的轻微破损主要是在机械应力作用下产生,不存在热磨损的过程;金刚石开裂及整体破碎主要是因为金刚石内部本身存在微小的裂纹以及反复作用的切割力而造成的;树脂层的开裂是造成树脂层和金刚石产生离隙的主要原因,产生离隙的金刚石在切割力作用下发生脱落现象。根据树脂金刚石线的磨损形貌及机理分析,应选择内部裂纹少的金刚石,并尽量提高树脂层的强度及硬度。

树脂金刚石线的国产化研究

通过对比国内外钢丝样品的性能,优选出试验用国产钢丝。在此基础上,对钢丝表面处理所用的表面活性剂和酸进行了优选,最后使用优选的国产钢丝制成树脂金刚石线,并与国外钢丝基体的树脂金刚石线进行了对比。结果表明:国产3号钢丝成分、性能接近于进口钢丝;使用AEO-9表面活性剂和磷酸处理的钢丝表面效果较好;国产钢丝生产的树脂金刚石线性能达到进口钢丝生产的金刚线产品质量标准,完全可以满足使用要求。

树脂金刚石切割线切割硅片延时现象分析

为消除树脂金刚石线切割硅片的延时现象,建立切割模型研究单颗金刚石树脂层退让性,分析退让量δ和切割线弓A的关系。理论研究表明:线弓的变化量和树脂层的退让量正相关。选不同硬度的树脂按相同工艺制备金刚石切割线,并进行单晶硅切割对比实验,用扫描电镜观察切割后的树脂金刚石线锯。发现:在相同的切割条件下,以较软的树脂制成的金刚石切割线其退让行为显著、线弓大、切割时间长。使用高强树脂,可增加树脂层的固化强度,降低树脂层的退让性,有效解决切割延时问题。

一种新型金刚石线用树脂体系的研究

以热固性和热塑性酚醛树脂为研究对象,主要考察了热固性-热塑性酚醛树脂混合体系对树脂金刚石线制备及性能的影响。通过对比树脂金刚石线制备过程中的实验现象对树脂体系选择,并通过对树脂结合剂拉伸剪切强度性能分析、树脂金刚石线性能分析,结果表明热塑性树脂P1与热固性树脂S2质量比为7∶3时,制备出一种性能较好的新型树脂金刚石线。