Дијамантски алати за обраду нових индустријских материјала

 

Силицијум је тврд и крт материјал са Мохсовом тврдоћом од 6,5. Може се направити у поликристални силицијум и монокристални силицијум према примени. Широко се користи у ИЦ интегрисаним колима и такође је најосновнији и најкритичнији материјал у индустрији производње фотонапонске енергије. Метода производње монокристалног силицијума је обично да се прво припреми поликристални силицијум или аморфни силицијум, а затим се из растопљеног добије монокристални силицијум у облику шипке методом Чохралског или методом топљења зоне суспензије. Поликристални силицијум је облик монокристалног силицијума. Када се растопљени монокристални силицијум очврсне под прехлађеним условима, атоми силицијума су распоређени у облику дијамантских решетки да формирају многа кристална језгра. Ако ова кристална језгра прерасту у кристална зрна са различитим оријентацијама, онда се ова зрна комбинују да кристалишу у полисилицијум

 

два
Ток обраде монокристалног силицијума и поликристалног силицијума

Ток обраде монокристалног силицијума углавном укључује сечење-заокруживање-квадратно сечење-брушење-сечење-кошење-брушење-хемијско јеткање-полирање и друге кораке. Насупрот томе, полисилицијум нема кораке сечења и заокруживања, и само треба да се исече на квадрате и кришке након што се ингот припреми. Током читавог процеса припреме монокристалног силицијума и поликристалног силицијума од ингота до чипа, у обради су потребни дијамантски алати различите намене, а тачност обраде је релативно висока. Специфични кораци и одговарајући алати и индикатори су приказани у табели 2. Из табеле 2 се може видети да алати за обраду на бази монокристалног силицијума и поликристалног силицијума углавном укључују сечива дијамантске тестере, трачне тестере, дијамантске брусне точкове и тестере са дијамантском жицом, итд. .

 

Састав сафира је Ал203, а његова Мохсова тврдоћа је 9, друга иза тврдоће дијаманта. У индустрији високе технологије, углавном се користи као подлога ЛЕД компоненти које емитују светлост. Сафир је тврд и ломљив и скуп. Обично захтева високу прецизност, брзу ефикасност обраде, мали губитак материјала и чисто радно окружење током обраде. Дијамант је материјал са највећом тврдоћом и најјачом отпорношћу на хабање у природи, а дијамантски алати су најбољи избор за обраду овог материјала.

два
Процес обраде сафира

Од ингота сафирног кристала до финалне сафирне кришке супстрата, углавном укључује следеће кораке: узгој кристала - вучна шипка - ваљање - оријентација кристалне шипке - резање - брушење - искошење - полирање, сваки корак је потребно опремити различитим дијамантима алати за завршетак, главни алати су бургије, брусни точкови, жичане тестере и тако даље.

Раст кристала: користите пећ за узгој кристала за узгој великих и висококвалитетних монокристалних кристала сафира;

Извуците шипку: користите сафирну бушилицу да извучете штап од сафирног кристала из сафирног кристала;

Брушење цеви: Користите цилиндричну брусилицу за млевење кристалне шипке да бисте добили прецизну тачност величине спољашњег круга;

Оријентација: Тачно лоцирајте положај шипке од сафирног кристала на секачу, што је погодно за прецизну обраду резања;

Резање: Сечење ингота сафира на танке плочице помоћу дијамантске жичане тестере;

Брушење: уклоните оштећени слој облатне узрокован резањем и побољшајте равност обланде;

Кошење: ивицу облатне подрежите у облик кружног лука да бисте побољшали механичку чврстоћу ивице лима;

Полирање: Побољшајте храпавост плочице тако да њена површина може достићи прецизност епитаксијалне епитаксије плочице.

(1) Дијамантски спољни лист кружне тестере

Дијамантско спољно сечиво кружне тестере је ранији алат за сечење. Пречник сечива кружне тестере са дијамантом на спољном ободу је око 200 мм. Углавном се користи за прераду монокристалних силицијумских округлих шипки у силиконске квадратне шипке. Обрађене монокристалне силиконске шипке су симетричне правоугаоне; Тренутно се дијамантске спољне кружне тестере такође користе за сечење штапова од сафирног кристала, обично вруће пресованих синтерованих дијамантских сечива са континуираним ивицама. Његове предности су једноставна структура, лако руковање и јефтина цена сечива, али су му недостаци дебела оштрица, широк усек, велики губитак материјала и лоша паралелност површине сечења.

(2) Дијамантско унутрашње сечиво кружне тестере

Предност дијамантског унутрашњег листа кружне тестере је у томе што има добру крутост и може бити веома танак, достижући {{0}}.1мм; тачност резања је веома висока, а разлика у дебљини плочице пречника 200 мм је само 0,01 мм; сваки комад се може подесити радијално и дебљина резања. Има флексибилно подешавање приликом обраде малих серија и више спецификација. Недостатак је у томе што је слој оштећења на површини пресека велики; продуктивност је ниска, а истовремено се може сећи само један комад; могу се резати само равне линије, а закривљене површине се не могу сећи; облатне превеликог пречника се не могу сећи.

 

Два
Високо прецизна бургија за гнежђење
Предмет обраде бургије за гнежђење су релативно вредни тврди и крти материјали као што је сафир. Углавном се користи за обраду кућишта сатова, оптичког стакла и ЛЕД подлога. Захтеви за прецизност бургије су веома високи. Узимајући за пример 2-инчна бургија за гнежђење, цена бургија у Јапану може да достигне више од 2.500 јуана, а цена домаћих бургија може да достигне и више од 800 јуана. У поређењу са инжењерским бургијама исте спецификације (око 100 јуана), такви производи имају изузетно високу додату вредност, а потражња на тржишту расте из године у годину, тако да има релативно широку перспективу примене.

Технологија производње бушилице за гнијежђење укључује технологију производње ултра-танке прстенасте главе резача, технологију заваривања високе прецизности и технологију накнадног брушења бургије; међу њима, квалитет ултра-танке прстенасте главе резача има одлучујући утицај на перформансе финалне употребе производа. Ова технологија укључује низ производних процеса и оперативних стандарда као што су једнолично мешање, фина гранулација, стандардизовано синтеровање врућом пресом и вађење из калупа. Технологија заваривања високе прецизности је кључни корак да се осигура концентричност и чврстоћа заваривања бургије, укључујући површинску обраду, подешавање концентричности заваривања и стандардизовано заваривање. ; Накнадно брушење бургије може додатно побољшати прецизност бургије.

Три
Лист дијамантске тестере

Јапанска компанија је 2006. године лансирала производ са дијамантском жичаном тестером, која се широко користи у Јапану и Тајвану. До сада су у Кини постојале велике компаније за производњу дијамантских тестера, укључујући Цхангсха Даиле и Нањинг Санцхао. Дијамантске жичане тестере се такође широко користе у квадратури и резању монокристалног силицијума, поликристалног силицијума и сафира, а потражња на тржишту је огромна.

Генерално, пречник дијамантске жичане тестере која се користи за квадратуру кристалног силицијума је {{0}}.35 мм, пречник жице који се користи за резање кристалног силицијума је 0.12 мм, а пречник жице жичана тестера која се користи за сечење сафира је углавном 0.25 мм. У поређењу са бесплатним абразивним резањем жице, ефикасност резања дијамантске жичане тестере је знатно побољшана, као што је приказано у табели 4; што се тиче цене, дијамантска жичана тестера се променила са почетних 3 јуана/м на тренутних 0,6 јуана по метру, такође у великој мери промовише могућност да купци користе висококвалитетне производе по ниским ценама.

 

Са применом и развојем великих силиконских плочица и сафирних плочица, тестере са дијамантском жицом ће постати нова генерација алата за сечење силицијумских плочица и сафирних плочица. Резање силицијум/сафирних ингота великих величина, уштеда материјала, велике користи, велики учинак и висока ефикасност, ова серија неупоредивих предности ће бити високо цењена од стране предузећа за прераду силицијумских плочица и сафира.

 

Четири
Дијамантска трачна тестера

Листови дијамантске трачне тестере су генерално галванизовани производи, погодни за сечење кристала високе тврдоће као што су монокристални силицијум, поликристални силицијум и сафир, као и за сечење тврдих и крхких материјала као што су кристал, стакло, жад, камени мозаик, обојени метали и магнетни материјали. Челични ремен је углавном направљен од висококвалитетног нерђајућег челика, бешавног процеса заваривања, одличних перформанси заваривања, добре еластичности и жилавости, високе отпорности на замор, велике затезне чврстоће, дугог века трајања и тачног отклона; резна ивица је направљена од висококвалитетних дијамантских честица, употреба снажног биметала отпорног на хабање је равномерно и чврсто уметнута на резну ивицу, која има карактеристике дугог века трајања, оштрине, глатке површине сечења, високе ефикасности и ниске буке . Генерално, ширина листа трачне тестере је 38 мм, дебљина је 0.6 мм, а обим је 3230 ~ 6100 мм, што се широко користи у великим фотонапонским предузећима.

Пет
Дијамантски точак за брушење ултра финог зрна

Обрада тврдих и крхких материјала обухвата округле брусне плоче, равне брусне плоче, тањире за брушење и полирање итд., који користе брусне плоче за обраду кристалних шипки. Величина дијамантских честица се креће од 250# до 8000#. Керамичка база, која се користи за брушење и полирање кристалног силицијума, сафира и других тврдих и крхких материјала, спада у највећу категорију производа.

Сврха брушења силицијумских плочица је да се уклоне трагови тестере и површински оштећени слој узроковани резањем и брушењем точкова, ефикасно побољша савијање, равност и паралелизам силицијумских плочица, и постигне спецификација која се може руковати процесом полирања. Приликом млевења силицијумских плочица важно је контролисати величину и уједначеност пукотина. Монокристални силицијум је тврд и крт материјал. Када се меље, абразив има ефекат ваљања и микро-сечења. Оштећење материјала је углавном микро ломљење. Сјајна завршна обрада. Процес брушења може користити витрификовани дијамантски брусни точак са величином честица од 350#, храпавост обрађене површине је око 0,5 μм, а пречник брусног точка је обично 200 мм ~ 350 мм.

Сврха полирања је да се побољшају микродефекти на површини монокристалних силицијумских плочица како би се добила површина плочице са изузетно високом равношћу и минималном храпавости површине, и не захтева пропадање слоја и огреботине на површини. Метода полирања: главна функција грубог полирања је уклањање оштећеног слоја, општа количина уклањања је око 10 μм ~ 20 μм, а може се користити брусни точак на бази смоле са величином честица од 1000 # ~ 4000 #; главна функција финог полирања је побољшање микрохрапавости површине производа. Генерално, количина уклањања је мања од 1 μм, а може се одабрати дијамантски брусни точак величине честица од 8000 #.

Шест
Дијамантски ултратанки пресек

Ултра-танко сечиво је округли предмет од танког лима састављен од дијаманта и везива, дебљине између 0.015 и 0.5 мм. Може се поделити на сечива са металном везом и лопатице за везивање смоле. Међу њима, дебљина сечива за галванизацију са металном везом је 0.015 мм и 0.1 мм, а дебљина сечива за вруће пресовање са металном везом и сечива за везивање смоле је 0,1 мм~0.5мм. Ултра танки дискови за сечење се широко користе у електронској индустрији за резање или урезивање различитих тврдих и крхких материјала, као што су силицијум, германијум, галијум фосфид, галијум арсенид, галијум арсенид фосфид, ферит, литијум ниобат, литијум танталат, пиезоелектрична керамика, оптичка керамика, стакло итд.; имају карактеристике високе прецизности резања, уског уреза, дугог века трајања итд. Када се користи на специјалној опреми, може се користити са једним ножем или са више ножева истовремено. Са брзим развојем индустрије информационе електронике, захтеви за сечењем за микроелектронске компоненте и интегрисана кола су све већи и већи, а обим сечења се такође повећава. Према информацијама, годишња продаја ултратанких резних дискова у свету достиже више од 500 милиона америчких долара. Тренутно тржиште за такве производе углавном заузимају водеће светске компаније као што су Јапан и Сједињене Државе. Ножеви које производе ове компаније имају стабилне перформансе, комплетне спецификације и високу тачност сечења. електронска индустрија моје земље улази у период брзог развоја, а потражња за прецизним алатима за сечење је такође ушла у период брзог раста. Међутим, због касног почетка развоја ове врсте производа у Кини, и даље постоје многи недостаци у његовим перформансама, који не могу задовољити захтеве брзог развоја домаћег тржишта. Неопходно је сваке године увозити велики број разних врста ултра танких лимова из иностранства. У Кини постоји врло мало компанија које истражују и производе танке брусне плоче и улазе на тржиште, тако да истраживање и развој ултра танких резних плоча има широку тржишну перспективу.

 

(2) За неке високо прецизне дијамантске алате, као што су ултра-танке дискове за сечење, ултра-фино зрнасте дијамантске брусне плоче и бургије високе прецизности, још увек постоји јаз између домаћих производа и страних производа, што је манифестује се у лошим или нестабилним перформансама. Велика и средња предузећа ће бити спремнија да купују скупе стране производе како би одржала стабилност производње. Ово такође представља нови изазов за домаће сродне произвођаче алата, односно да што више унапреде перформансе производа и одрже квалитет производа док тачност производа задовољава захтеве употребе.

стабилност перформанси.

(3) Домаћи производи треба да буду усмерени на врхунске и прецизне дијамантске алате. Током производног процеса формулишу се строги стандарди за производе и процесни прописи како би се осигурала стабилност перформанси производа; поред тога, високо прецизне ЦНЦ машине алатке, ЕДМ, резање жице и друга опрема за накнадно обрезивање и побољшање производа.