SiC-enheder er fremstillet af wafere af siliciumcarbid (SiC). Så her kommer et spørgsmål: hvordan man opnår en siliciumcarbidskive? Generelt skæres en SiC-wafer af cylindriske SiC-boules. Hvad angår skæreprocessen introduceres metoder til skæring af siliciumcarbid-ingots her.

En diamanttrådskæremaskine er til skæringingots af siliciumcarbid ind i vafler. Diamanttrådskæremaskine bruges i vid udstrækning til at skære forskellige metal- og ikke-metal-kompositmaterialer, især velegnet til skæring af forskellige skøre krystaller med høj hårdhed og høj værdi.

Skæringsprincippet for diamanttrådskæremaskinen svarer til bovesavens og det er hovedsageligt opdelt i fire dele:

1. diamanttråd bruges som savklinge på en bovesav;

2. to fjedre eller pneumatiske ruller bruges til at stramme diamantwiren;

3. to styrehjul bruges til at sikre skære nøjagtighed og overfladeform;

4.Højhastigheds roterende og frem- og tilbagegående viklingstromle bruges til at drive diamantwiren til at gengive.

Diamantwiren går frem og tilbage på den faste krystal og skærer derved.

Ligesom diamantværktøj er diamantwiren ikke et enkelt stykke diamant. Diamanttråd behandles på basis af ståltråd med højt kulstofindhold og danner diamantskæringer på overfladen. Mainstream er nu at indføre diamantpartikler i stedet for direkte at syntetisere diamant på overfladen. Ifølge de forskellige overfladebehandlingsmetoder er der fire typer diamanttråde som følger:

1. Galvaniseret diamanttråd: fastgør Ni og diamantpartikler på stål med høj kulstofståltråd ved galvanisering;

2. Harpiks diamanttråd: fastgør diamantpartikler på stål med høj kulstoftråd ved opvarmning af phenolharpiks og additiver;

3. Indlagt diamanttråd: fastgør diamantpartiklerne på stål med høj kulstofståltråd ved at rulle;

4. Lodning af diamanttråd: diamantpartiklerne er fastgjort på stål med høj kulstofstål ved legering af legering.

Harpiks diamanttråd kan få en bedre overflade end den galvaniserede diamanttråd, men behandlingshastigheden er langsommere.

Skærefladen ved sammenligning af siliciumcarbidstænger er vist i figuren:

Separately show the surface of electroplated diamond wire cutting, resin diamond wire cutting, mortar cutting

1. Wire EDM for Cutting Silicon Carbide Ingots with Current-conducting

The material processed by the wire EDM should be able to conduct electricity. When the processed material is not conductive, the diamond wire cutting machine begins to show its processing advantages. It can cut conductive and non-conductive materials, as long as the hardness is less than the diamond wire.

2. Mortar cutting for Cutting Silicon Carbide Boules

Diamond wire cutting can be modified from mortar cutting.

The basic difference between diamond wire cutting and mortar cutting: the diamond wire cutting is cut by fixed diamond serrations on the line, while mortar cutting is grinding and cutting by silicon carbide particles or diamond particles in the mortar under the on-line extrusion. Because the mortar is fluid, the cut marks are often larger and the quality of cut surface is poor.

3. Laser cutting More Suitable for Cutting Silicon Carbide Wafers

Ordningen med laserskæring af siliciumcarbid er lasermodificeret skæreteknologi. Princippet er at bruge en laserstråle med en høj transmissionsbølgelængde til at fokusere på indersiden af ​​skiven gennem en linse, og der opstår multipotonabsorption, hvilket resulterer i et lokalt deformationslag, nemlig modificeret lag. Laget er hovedsageligt sammensat af huller, lag med høj dislokationstæthed og revner. Det modificerede lag er udgangspunktet for efterfølgende skæring og revner af wafer. Det modificerede lag kan begrænses inde i waferen ved at optimere laseren og det optiske banesystem, og der forårsages ingen termisk skade på wafers overflade og bund. Brug derefter ekstern kraft til at styre revnerne til overfladen og bunden af ​​waferen og adskille waferen i den ønskede størrelse.

Imidlertid kræver lasermodificeret skæring en lille tykkelse, som er egnet til bearbejdning af siliciumcarbidplader, mens diamantwireskæring bruges til siliciumcarbid-ingots. Traditionel terning af wafer bruger normalt et skærehjul. Skærehjulet maler hovedsageligt skiven gennem sin stabile og hurtige rotation. Under skæreprocessen bruges et kølemiddel til at reducere temperaturen og fjerne snavs. For wafere erstatter lasermodificeret skæring skærehjulskæringen. Lasermodificeret skæring kræver ikke kølemiddel. Der er ikke støv, og klipmærkerne er små. Hastigheden kan nå 1000 mm / s og ingen knivforbrugsmaterialer. Levetiden for laser er op til 30.000 timer, og fejlretningstiden er mindre end 10 minutter. Den specifikke skæreeffektivitet tager PAM-XIAMEN 4 tommer 360 um SiC wafer, dia 2 × 2 mm som et eksempel, tager det kun 5 minutter.

For at opnå 4H-SiC waferen med lave defekter skal siliciumcarbid waferen normalt dyrkes på frøkrystallen med 4 ° off-akse. Derfor, når den lasermodificerede skæring er vinkelret på skivens flade side, vil revnen frembringe en 4 ° vinkel med C-planaksen [0001]. Når man bruger almindeligt laserskærende udstyr til skæring, vil en 4 ° nedbøjningsvinkel gøre det vanskeligt at opdele materialet, hvilket til sidst vil medføre alvorlig flisning og bugtning i denne retning. Der kræves mere detaljeret kontrol af laserens retning og energi.

Laser- og værktøjsskæring kan kombineres til dannelse af mikrolaserassisteret præcisionsskæring. Brug laservarme til at blødgøre overfladen på emnet, hvilket kan gøre laserskærende siliciumcarbid lettere og bedre. Denne behandlingsteknologi er velegnet til ultrapræcisionsbehandling af materialer, såsom infrarøde krystaller, hårdmetal, rustfrit stål og glas.

For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.com og powerwaymaterial@gmail.com.