砂輪劃片機(jī)劃切硬脆材料的工藝研究.pdf

1、砂輪劃片機(jī)使用金剛石刀片對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行高速磨削分割，半導(dǎo)體器件所用的硅和陶瓷屬于硬脆材料，由于材料的特殊性和半導(dǎo)體器件劃切道寬度的嚴(yán)格限制，砂輪劃片機(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)嚴(yán)格限制劃切道的寬度以提高材料的利用率，硬脆材料在劃切時(shí)容易產(chǎn)生劃切道邊緣崩邊，造成電子元件損壞。為了有效利用材料和提高成品率，必須將劃切道寬度和產(chǎn)生的崩邊減至最小。影響劃切質(zhì)量和效率的因素包括材料的性能、設(shè)備的性能、刃具和

2、劃切工藝。本文分析硬脆材料的性能和研究半導(dǎo)體器件的劃切工藝，對(duì)這些影響因素進(jìn)行了研究，優(yōu)化了劃切工藝參數(shù)。 本文分析了硅和陶瓷的材料性能，研究了空氣靜壓主軸的性能和金剛石刃具的性能，研究了主軸速度、劃切速度、劃切深度和冷卻方式及流量等工藝參數(shù)，并對(duì)影響劃切道寬度和產(chǎn)生崩邊的主要因素進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。 采用田口實(shí)驗(yàn)法，用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)多種可控因素進(jìn)行定量研究，并針對(duì)不可控因素建立正交表進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到了優(yōu)化的

3、工藝參數(shù)，并完成了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 研究表明劃切道寬度與邊緣崩邊的大小，主要影響因素是主軸速度、劃切速度、劃切深度、刀片冷卻流量和冷卻方式。空氣靜壓主軸速度高，劃切速度慢劃切道寬度大，崩邊小；劃切速度快劃切道寬度小，崩邊大；劃切深度小和冷卻水流量適中效果好。刀架端面的精度直接影響劃切質(zhì)量，優(yōu)化的刀架結(jié)構(gòu)有利于減小劃切道寬度和崩邊。通過系統(tǒng)的研究后，提出了硅和陶瓷最佳工藝參數(shù)和設(shè)備的改進(jìn)措施。 本文的研究有利于提高半導(dǎo)體器件材料