碳化硅的線鋸切片技術(shù)與加工機理研究.pdf

1、由于碳化硅晶體的優(yōu)點,其己成為第三代半導(dǎo)體材料,制成的器件和電路具有在國防安全、航空航天、汽車、石油鉆探等工業(yè)技術(shù)的特殊環(huán)境下應(yīng)用的前景。碳化硅晶體雖然具備諸多優(yōu)點,但因硬度高,加工十分困難。在生長出高質(zhì)量大直徑的碳化硅晶體后,晶片加工對晶片的質(zhì)量起決定作用,其中把體塊晶體切割成高質(zhì)量晶片非常重要,否則將給后序的磨拋工作帶來極大困難。本文提出了用環(huán)形電鍍金剛石線鋸切割碳化硅這一新的加工技術(shù),該技術(shù)具有鋸切效率高、加工質(zhì)量好、對環(huán)境污染小

2、等優(yōu)點。
　　 論文通過對這一加工技術(shù)進(jìn)行深入系統(tǒng)的試驗研究和理論分析,揭示碳化硅晶體線鋸加工的材料去除機理,加工質(zhì)量與工藝參數(shù)間的關(guān)系,提出了提高加工質(zhì)量的措施,優(yōu)化了工藝參數(shù)。論文所作的主要工作及成果如下:
　　 闡述了環(huán)形電鍍金剛石線鋸加工機床的設(shè)計要求和工作原理。該機床直接用電主軸驅(qū)動主動輪帶動鋸絲運動,鋸絲的速度由變頻調(diào)速器控制；為保護(hù)鋸絲,工作臺由砝碼重力牽引實現(xiàn)恒力進(jìn)給。整個機床結(jié)構(gòu)簡單,易于速度控制,工作

3、可靠。
　　 根據(jù)鋸絲的振動、受力和鋸絲的強度分析,確定了本試驗的鋸絲速度、恒進(jìn)給力的最佳范圍。
　　 通過環(huán)形電鍍金剛石線鋸加工碳化硅的試驗,研究了鋸絲速度、恒進(jìn)給力對材料去除率、鋸切力、鋸切表面粗糙度的影響,分析了鋸絲的磨損。為了提高材料去除率和加工質(zhì)量,用正交試驗法對加工工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 建立了線鋸加工單顆磨粒的鋸切力計算模型,根據(jù)模型和試驗,對碳化硅線鋸加工的材料去除機理進(jìn)行了深入研究。并由此得