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目前超高亮度白/藍(lán)光 LED 的品質(zhì)取決(GaN)的材料品質(zhì),而品質(zhì)則與所使用的藍(lán)寶石基板表面加工品質(zhì)息息相關(guān),藍(lán)寶石(單晶Al2O3 )C 面與Ⅲ-Ⅴ 和Ⅱ-Ⅵ 族沉積薄膜之間的晶格常數(shù)失配率小,揚(yáng)塵小硅片切割線,同時符合 GaN 磊晶制程中耐高溫的要求,這使得藍(lán)寶石晶片成為制作白/藍(lán)/綠光 LED 的關(guān)鍵材料。
對于藍(lán)寶石的加工和切割市場需求量大,如何提高切割效率是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),過去開式金剛石線的切割速度慢,易斷線。環(huán)形金剛石線的單方向連續(xù)運(yùn)動,運(yùn)動速度大,加快了切割速速。
精密切割硬脆材料時會出現(xiàn)已加工表面的亞表面損傷,光學(xué)材料亞表面損傷會使光照射到。
表面上時產(chǎn)生大量的散射,降低了光的成像質(zhì)量,若光學(xué)晶體存在亞表面損傷則會使激光有很大的損耗而降低材料的使用性能。精密切割后亞表面損傷深度影響拋光加工工序,所以研究精密切割光學(xué)硬脆材料亞表面損傷深度對提高生產(chǎn)效率具有重要意義。
由于環(huán)形線鋸絲單方向連續(xù)運(yùn)動,運(yùn)動速度大,磨粒相對切割表面運(yùn)動軌跡各不相同,實(shí)際上也均化原始誤差,使表面切割紋理沒有明顯規(guī)律性。磨粒尺寸越小,切削深度越小,得到的加工表面質(zhì)量越高。使用更小粒度金剛石磨粒制造的線鋸絲,應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)一步減小加工表面粗糙度。因此環(huán)形線鋸絲切割表面面形精度更高
切割藍(lán)寶石多使用金剛石多線鋸,線鋸切割加工的運(yùn)動是往復(fù)的。由于線鋸需要換向,所以線鋸速度低且經(jīng)常變化,這帶來兩個問題:一是線速度低,硅片切割線,限制加工效率;二是材料加工表面存在線鋸換向時的痕跡,影響表面質(zhì)量。使用往復(fù)式金剛石線(0.3mm)切割2英寸藍(lán)寶石晶棒需要耗時3~4個小時。
而環(huán)形金剛石線切割時鋸絲單方向運(yùn)動,線速度較高(20m/s),30分鐘即可完成2 英寸藍(lán)寶石晶棒的切斷。
鋸切表面粗糙度說明分析:鋸切運(yùn)動方式對鋸切表面粗糙度的影響程度很大,低能耗硅片切割線,無論是有機(jī)玻璃還是單晶硅,環(huán)形線鋸絲鋸切表面光滑平整、無崩碎現(xiàn)象,表面粗粗度達(dá)Ra0.8。由于環(huán)形線鋸絲單方向連續(xù)運(yùn)動,運(yùn)動速度大,耐用硅片切割線 ,磨粒相對切割表面運(yùn)動軌跡各不相同,實(shí)際上也均化原始誤差,使表面切割紋理沒有明顯規(guī)律性。磨粒尺寸越小,切削深度越小,得到的加工表面質(zhì)量越高。使用更小粒度金剛石磨粒制造的線鋸絲,應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)一步減小加工表面粗糙度。因此環(huán)形線鋸絲切割表面面形精度更高
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