定晶向硅晶體電火花多次切割技術(shù)研究.pdf

1、單晶硅在應(yīng)用時(shí)往往都需要沿著特定晶向的表面，例如衍射晶體的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原始光束的單色化，是中子散射譜儀、X射線衍射譜儀等設(shè)備的核心部件?？蒲腥藛T對(duì)具有特定晶向的單晶硅材料的加工提出了越來(lái)越高的要求。電火花加工是一種沒(méi)有宏觀加工力的特種加工方法，加工不受材料硬度限制，非常適合對(duì)硬脆的單晶硅材料的加工。而且利用電火花線切割進(jìn)行單晶硅定晶向加工具有其它傳統(tǒng)加工方式不具備的適應(yīng)性和加工精度。
　　本文利用金屬材料電火花線切割中的多次切

2、割技術(shù)，將其應(yīng)用到單晶硅定晶向切割加工中，以進(jìn)一步提高定晶向加工的表面質(zhì)量和加工精度。通過(guò)利用單脈沖放電系統(tǒng)對(duì)單晶硅電火花的蝕除過(guò)程進(jìn)行分析，闡述了放電能量對(duì)表面質(zhì)量的影響。并分析不同能量對(duì)單晶硅電火花線切割的加工表面質(zhì)量的影響。根據(jù)分析找出合理的多次切割參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加工表面質(zhì)量的改善。同時(shí)驗(yàn)證了多次切割對(duì)定晶向切割加工晶向精度的提高作用，并實(shí)現(xiàn)了單晶硅定晶向高表面質(zhì)量高晶向精度的加工。具體工作如下：
　?。?）設(shè)計(jì)了單晶硅電火

3、花多次切割實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了定晶向單晶硅電火花多次切割。
　　（2）制作了半導(dǎo)體單脈沖放電系統(tǒng)，進(jìn)行了單晶硅的單脈沖放電實(shí)驗(yàn)。觀察了不同放電能量下的電蝕坑形貌，發(fā)現(xiàn)單晶硅的電火花加工中存在熱蝕除、應(yīng)力蝕除和二次破碎三種蝕除形式。
　?。?）研究了單晶硅電火花線切割在不同放電能量下的表面粗糙度、表面微觀形貌和變質(zhì)層厚度。找到了合理的修刀補(bǔ)償值參數(shù)，提高了加工的表面質(zhì)量，減少后續(xù)加工余量。在同等加工表面質(zhì)量下，縮短了90％的加工時(shí)