GaAs材料劃切工藝研究.pdf

1、自動金剛刀劃片機使用金剛石砂輪刀片對半導體器件進行高速磨削切割,半導體器件所用的硅、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體器件劃切質(zhì)量及切割道寬度的嚴格限制,自動金剛刀劃片機的劃片工藝在半導體器件制造中十分重要。
　　半導體器件制造業(yè)成本較高,為了提高材料的利用率和產(chǎn)出率,嚴格限制劃切道的寬度。硬脆材料在切割時容易產(chǎn)生切割道邊緣崩邊,一方面可能造成電子元件損壞,另一方面對產(chǎn)品的進一步自動化加工識別造成不良影響。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)、研究半導體器件的劃切工藝,對上述影響因素進行了深入分析,并對劃切工藝參數(shù)進行了優(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),并對影響切割道寬度和崩

3、邊的主要因素進行了詳細的分析。
　　本文運用了田口方法,設計了正交實驗方案,對多種控制因素進行了定量研究,針對關鍵參數(shù)建立了正交表進行對比、分析,經(jīng)過對實驗數(shù)據(jù)的處理、分析,優(yōu)化了劃切工藝參數(shù),并進行了進一步的實驗驗證。
　　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