GaAs材料劃切工藝研究.pdf

1、自動(dòng)金剛刀劃片機(jī)使用金剛石砂輪刀片對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行高速磨削切割,半導(dǎo)體器件所用的硅、功能陶瓷和砷化鎵等屬于硬脆材料,受材料的特殊性和半導(dǎo)體器件劃切質(zhì)量及切割道寬度的嚴(yán)格限制,自動(dòng)金剛刀劃片機(jī)的劃片工藝在半導(dǎo)體器件制造中十分重要。
　　半導(dǎo)體器件制造業(yè)成本較高,為了提高材料的利用率和產(chǎn)出率,嚴(yán)格限制劃切道的寬度。硬脆材料在切割時(shí)容易產(chǎn)生切割道邊緣崩邊,一方面可能造成電子元件損壞,另一方面對(duì)產(chǎn)品的進(jìn)一步自動(dòng)化加工識(shí)別造成不良影響。為了

2、提高產(chǎn)出率和成品率,必須將切割道寬度和產(chǎn)生的崩邊減至最小。影響劃切質(zhì)量和效率的因素包括受體材料的物理性質(zhì)、劃切設(shè)備的性能、刀片性能和劃切工藝。本文調(diào)研了硬脆材料的物化性質(zhì)、研究半導(dǎo)體器件的劃切工藝,對(duì)上述影響因素進(jìn)行了深入分析,并對(duì)劃切工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　本文調(diào)研了硅、功能陶瓷和砷化鎵的材料性能,分析了空氣靜壓電主軸的性能和金剛石刀片的性能,研究了主軸轉(zhuǎn)速、切割速度、下刀深度和冷卻方式及流量等工藝參數(shù),并對(duì)影響切割道寬度和崩

3、邊的主要因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　本文運(yùn)用了田口方法,設(shè)計(jì)了正交實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)多種控制因素進(jìn)行了定量研究,針對(duì)關(guān)鍵參數(shù)建立了正交表進(jìn)行對(duì)比、分析,經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、分析,優(yōu)化了劃切工藝參數(shù),并進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　研究表明,主軸轉(zhuǎn)速,切割速度、下刀深度、冷卻方式和刀片冷卻水流量等是影響切割道寬度與崩邊大小的主要影響?？諝忪o壓電主軸轉(zhuǎn)速越高、切割速度越慢,則切割道寬度越大、崩邊越小;切割速度越快切割道寬度越小、崩邊