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金剛石線切割設備
金剛石線切割設備成為研究和發(fā)展的主流趨勢,本文介紹國外硅片切割設備研究的新進展以及國內發(fā)展狀況,并介紹筆者參與研制的金剛石環(huán)形線鋸機的功能、特點和設計心得體會及金剛石單線和環(huán)線切割機應用前景展望。
目前,硬脆性材料,如單晶硅、多晶硅、寶石、玻璃、陶瓷等,具有優(yōu)良、穩(wěn)定的物理和化學性能(如抗腐蝕性、電絕緣性,耐磨損性等),在電子、光學及其它領域得到廣泛應用、,特別是單晶硅、多晶硅、陶瓷材料被廣泛用于太陽能光伏產業(yè)、半導體、真空電鍍等高精端產業(yè)中。根據材料特性,一般硬度適中(莫氏硬度<9)的脆性材料切割速度可適當快一些,如硅、石墨、壓電陶瓷、玻璃等。伴隨半導體、光伏材料技術的發(fā)展,需求量不斷增加,切割加工量大幅增長,由于硬脆材料硬度高、脆性大,因此加工難度較大。
國內半導體制造和光伏電池上游加工,包括:去頭尾、截斷、開方等的加工,大部分仍然采用金剛石帶鋸設備。加工表面粗糙,浪費材料,金剛石帶鋸價格也不菲。
實際上,應該使用金剛石線鋸機切割加工,能得到更高的質量。
元素環(huán)形金剛石線切割機的主要性能:
1. 切割晶體尺寸: 300*300 mm
2. 切割線線速度: 小于60 m/s
3. 工作臺進給速度: 500 mm/s
4. 晶片表面粗糙度: Ra≤ 0.2μm
線切割設備
IC器件的基礎性材料是半導體硅單晶材料,因此,世界各國對硅單晶材料的消耗量反映了一個國家的IC制造業(yè)的規(guī)模和工藝水平,同時各國硅材料生產及硅圓片生產水平也代表了一個國家IC工業(yè)的材料基礎的實力。
線切割設備廣泛應用于太陽能電池用單晶硅、多晶硅切割;功能陶瓷、人工晶體的切割。其加工速度快,切面質量好,被市場認可。
高速切割設備
切割行程的設置:
切割行程=樣品的長度 5mm。為保證將樣品切斷,通常會在樣品的實際高度之上增加5㎜。當要求對樣品進行開槽時,實際切割行程應與開槽深度相同,為保證停止切割時所開槽口深度達到要求,當切割行程達到設定行程時應暫停切割,但主軸帶動金剛石切割線繼續(xù)運行一段時間,從而使樣品未達到切割深度的位置繼續(xù)被切割,直到樣品被切割部位每一點都達到所要求的切割深度。釹鐵硼通俗的講叫磁鐵(也有人叫它吸鐵石)是在常溫下不會削磁的一種磁性材料故也叫永磁鐵。