Проволочная пила для резки кремниевой пластины: полное руководство по технологии алмазной проволоки

Такие факторы, как скорость и скорость подачи проволоки, температура, при которой она распиливается, среда, которой она распиливается, и тип проволочной пилы оказывают существенное влияние на качество производимых надрезов Оптимизация параметров изготовления монокристаллического кремния позволила минимизировать повреждения недр и деформацию пластин, а также улучшить отделку поверхности пластин, включая как шероховатость, так и плоскостность.Другие особенности пилы, в том числе ее способность контролировать натяжение и поглощать вибрации, также играют значительную роль в создании высокоточных надрезов на монокристаллическом кремнии.

В технологиях шлифования и алмазной проволочной пилы для нарезки пластин монокристаллического кремния используются гальванические проволоки из стали с алмазным покрытием или нержавеющей стали с внедренными алмазными частицами, а также системы свободной абразивной проволоки. более продвинутые конфигурации пил из алмазной проволоки позволяют последовательно производить как пластичные нарезки кремния, так и высокую точность резки на пластинах монокристаллического и мультикристаллического кремния.

Количество потребляемой проволоки определяется износом, который алмазная проволока испытывает во время операций резки, По мере того, как алмазные частицы резки на проволоке изнашиваются или отделяются от проволоки, в результате ухудшение качества поверхности разрезаемого материала и точность резки увеличивается, что может привести к увеличению потерь заусенцев и необходимости замены проволоки. Таким образом, контроль износа проволоки алмазом и выбор подходящего размера алмаза, типа соединения (электродный алмаз против спеченного), скорости подачи проволоки и скорости минимизируют общие затраты и поддерживают оптимальную производительность изготовления пластины.

Температура пилы и смазочно-охлаждающей жидкости регулируют термический удар, смазку и удаление мусора во время абразивной распиловки проволоки. Выбирая подходящее охлаждение и жидкость, можно минимизировать зоны термического влияния, помочь контролировать деформацию, снижение нахлеста и подземных трещин, а также снизить риск деформации пластины после распиловки. Поддержание температуры распиловки в строгих пределах при обеспечении адекватного потока смазочно-охлаждающей жидкости имеет важное значение при производстве прецизионных кремниевых пластин и при правильном контроле помогает сохранить поверхности пластин и обеспечить постоянную толщину нарезанных пластин.

Разница между двумя методами резки кремния заключается в том, что в качестве режущей среды используется непрерывная проволока со связанными/вложенными алмазами (посредством гальванического покрытия), что обеспечивает предсказуемую ширину пробоины, меньший расход проволоки и более стабильное качество резки. Другой метод использует рыхлые абразивные зерна, переносимые на проволоке или в суспензии, и может хорошо работать для некоторых труднообрабатываемых материалов; однако, как правило, это приводит к большему износу, большему количеству процедур очистки и переменному качеству поверхности пластины. Выбор основан на типе разрезаемого материала, производственной шкале и качестве конечной поверхности пластины.

Хотя распиловка проволоки многокристаллических и монокристаллических кремниевых пластин хорошо известна, эти два материала представляют разные проблемы с распилом. Монокристаллический кремний потребует более жесткого контроля, чтобы избежать повреждения недр и деформации пластины. Напротив, мультикристаллический кремний может выдерживать немного более агрессивные параметры распиловки, но также может проявлять неравные силы резания из-за границ зерен. Регулировка параметров процесса распиловки, натяжения распиловки и выбор подходящего типа алмазного песка и проволоки улучшают характеристики распиловки обоих материалов.

Есть много особенностей, которые нужно искать при выборе правильного многопроводного пильного станка При выборе многопроводного пильного станка учитывайте точный контроль натяжения, точную индексацию расстояния между несколькими проводами, систему подачи охлаждающей жидкости для правильного управления смазочно-охлаждающей жидкостью, гашение вибрации и совместимость с передовыми технологиями производства алмазной проволочной пилы. Кроме того, если вы хотите уменьшить потери пропила и улучшить качество поверхности нарезанной пластины, включая плоскостность и шероховатость, вам следует учитывать дополнительные факторы, такие как простота замены бесконечной проволоки, как контролировать расход проволоки и как оптимизировать параметры процесса пиления. адекватно спроектированная многопроводная пильная машина должна обеспечить высокоточную обработку пластин.

Различные методы резки, разработанные для пластичной резки кремния, предназначены в первую очередь для удаления материала путем пластической деформации, а не путем хрупкого разрушения. Использование тонкой алмазной режущей крупки, а также более медленная скорость подачи и контролируемая скорость и скорость подачи проволоки могут способствовать пластичному поведению, что приводит к более качественным и гладким пластинам с меньшим износом. Использование агрессивных параметров увеличивает хрупкое разрушение и, следовательно, повреждение подповерхностей, которое необходимо устранить после резки пластины.