Proces krájení vrstveného plátku

Nov 11, 2025

Zanechat vzkaz

Mezi hlavní metody řezání křemíkových plátků patří řezání diamantovým brusným kotoučem a řezání laserem. Laserové rýhování je proces použití vysokoenergetických laserových paprsků k zaostření a produkci vysokých teplot, což způsobí, že se křemíkový materiál v ozařované oblasti okamžitě vypaří a dokončí oddělení křemíkových plátků. Vysoké teploty však mohou způsobit tepelné namáhání v okolí řezného švu, což vede k praskání okraje křemíkového plátku, a jsou vhodné pouze pro rýsování tenkých plátků. Řezání ultratenkých diamantových brusných kotoučů je v současnosti nejpoužívanějším řezným procesem díky nízké řezné síle a nízkým řezným nákladům.
Vzhledem ke křehkosti a tvrdé povaze křemíkových plátků je proces řezání náchylný k defektům, jako je lom hran, mikrotrhliny a delaminace, které přímo ovlivňují mechanické vlastnosti křemíkových plátků. Zároveň je v důsledku vysoké tvrdosti, nízké houževnatosti a nízké tepelné vodivosti křemíkových plátků obtížné rychle odvést třecí teplo generované během procesu řezání, což může snadno způsobit karbonizaci a tepelné praskání diamantových částic v kotouči, což má za následek vážné opotřebení nástroje a vážně ovlivňuje kvalitu řezu.
Domácí i zahraniční vědci provedli rozsáhlý výzkum technologie krájení křemíkových plátků. Zhang Hongchun a kol. stanovila regresní rovnici mezi parametry vibračního a řezného procesu a použila genetické algoritmy k získání optimálních parametrů procesu pro malé vibrace. Experimenty ověřili, že optimální kombinací procesních parametrů lze účinně snížit vibrace vřetena a dosáhnout lepších řezných výsledků. Li Zhencai a kol. zjistili, že řezná síla generovaná řezáním za pomoci ultrazvuku je menší než síla generovaná řezáním monokrystalu křemíku bez pomoci ultrazvuku. Prostřednictvím experimentů s krájením křemíkových plátků bylo ověřeno, že snížení řezné síly pomocí ultrazvukových vibrací může potlačit lámání okraje křemíkových plátků. Společnost Disco Corporation v Japonsku vyvinula proces laserového drážkování, který řeší problém obtížnosti při řezání křemíkových plátků dielektrika s nízkým -K pomocí běžných diamantových kotoučů. Proces zahrnuje nejprve vyříznutí dvou jemných drážek v řezné dráze a poté použití čepele k provedení úplného krájení mezi dvěma drážkami. Tento proces může zlepšit efektivitu výroby a snížit kvalitativní vady způsobené faktory, jako je lámání hran a delaminace. Lu Xiong a kol. použili laserové drážkování následované technologií mechanického řezání čepelí k řezání nízko-k dielektrických silikonových plátků. Ve srovnání s přímým řezáním čepele je struktura třísek úplná a nedochází k odlupování nebo překlápění kovové vrstvy, ale proces je těžkopádný a náklady na řezání jsou vysoké. Yu Zhang a kol. zjistili, že zvýšením tlumícího poměru procesu rotace čepele lze do určité míry omezit jev vibrací během vysokorychlostní rotace nástroje, čímž se zlepší výkon drážkování a sníží se velikost zlomeného ostří. Neprovedli však-hloubkový průzkum.
Jednoduché krájení, což znamená kompletní krájení křemíkového plátku jedním tahem, s hloubkou krájení 1/2 tloušťky UV filmu, jak je znázorněno na obrázku 4. Tato metoda má jednoduchý výrobní proces a je vhodná pro řezání ultra-tenkých materiálů. Během procesu řezání se však řezné nástroje silně opotřebovávají a hrany řezných čepelí jsou náchylné k vylamování a mikrotrhlinám, což má za následek špatnou povrchovou morfologii řezných hran.
Proces vrstveného krájení, jak je znázorněno na obrázku 5. Podle tloušťky řezaného materiálu se pro řezání ve směru hloubky používá metoda vrstveného posuvu. Nejprve proveďte drážkování a řezání s použitím relativně malé hloubky posuvu, abyste zajistili, že nástroj bude vystaven menší síle, snížíte opotřebení nástroje a minimalizujete zlomení řezné hrany. Poté seřízněte do polohy, kde je tloušťka UV filmu 1/2.

Odeslat dotaz