金刚石线切割设备
金刚石线切割设备成为研究和发展的主流趋势,本文介绍国外硅片切割设备研究的新进展以及国内发展状况,并介绍笔者参与研制的金刚石环形线锯机的功能、特点和设计心得体会及金刚石单线和环线切割机应用前景展望。
目前,硬脆性材料,如单晶硅、多晶硅、宝石、玻璃、陶瓷等,具有优良、稳定的物理和化学性能(如耐磨损性、抗腐蚀性、电绝缘性等),在电子、光学及其它领域得到广泛应用,特别是单晶硅、多晶硅、陶瓷材料被广泛用于太阳能光伏产业、半导体、真空电镀等高精端产业中。伴随半导体、光伏材料技术的发展,需求量不断增加,切割加工量大幅增长,由于硬脆材料硬度高、脆性大,因此加工难度较大。作为高科技应用领域的对其综合性能的不断提高,对其烧结钕铁硼表面处理的要求也大幅提高,传统的处理方法已经无法满足产业链进步的要求。
快速切割
环形金刚石线锯是一种新型的切割工具。是采用复合电镀、滚扎,涂胶等方式,将高硬度的金刚石磨料固结在环形钢丝基体上制成的。由于锯丝为环形,无惯性力,因此可以实现高速锯切。
金刚石线锯是晶体加工的新秀,它能切割水晶,玛瑙,宝石等脆硬、贵重材料,也可以实现黄金等有色、***的快速切割。更重要是金刚石线锯要向高精半导体行业进军。
环形金刚石线锯将成为***有发展前途的切割技术。
金刚石线切割机
金刚石线径的选择:
金刚石线径通常根据材料的特性选择,一般硬度高、强度大、耐磨损、耐腐蚀的材料不易被切割,因此应选用线径较粗、金刚石颗粒大的金刚石线,以此来保证金刚石线切割机对材料的切割能力和切割速度。当切割的材料易于切割时不需要很大的摩擦力便能将材料切削,因此一般选用小线径小颗粒的金刚石线。一些时候实验者会根据个人实验目的或被切割材料的特性对切割线径进行具体要求,如要求切割下来的样品表面平整度Ra在一定范围内或要求尽可能节约样品,这时所用金刚石线应按规定选择适当的线径。线切割过程中的速度调整:若设置的线切割速度与实际切割速度不匹配容易发生夹线,进而使金刚石线断开,切割速度的设定没有具体规定,一般根据经验选择。