Los dispositivos de SiC están hechos de obleas de carburo de silicio (SiC). Entonces, aquí surge una pregunta: ¿cómo obtener una oblea de carburo de silicio? Generalmente, una oblea de SiC se corta a partir de bolas de SiC cilíndricas. En cuanto al proceso de corte, aquí se presentan métodos para cortar lingotes de carburo de silicio.

Una máquina cortadora de hilo de diamante es para cortarlingotes de carburo de silicio en obleas. La máquina cortadora de hilo de diamante se usa ampliamente para cortar varios materiales compuestos metálicos y no metálicos, especialmente adecuada para cortar varios cristales quebradizos con alta dureza y alto valor.

El principio de corte de la máquina cortadora de hilo de diamante es similar al de una sierra de arco y se divide principalmente en cuatro partes:

1.El alambre de diamante se utiliza como hoja de sierra de una sierra de arco;

2. Se utilizan dos resortes o carretes neumáticos para tensar el hilo de diamante;

3. Se utilizan dos ruedas guía para garantizar la precisión de corte y la forma de la superficie;

4. El tambor de bobinado giratorio y alternativo de alta velocidad se utiliza para impulsar el hilo de diamante a un movimiento alternativo.

El hilo de diamante se mueve alternativamente sobre el cristal fijo, cortando así.

Al igual que las herramientas de diamante, el hilo de diamante no es una simple pieza de diamante. El alambre de diamante se procesa sobre la base de alambre de acero con alto contenido de carbono, formando estrías de diamante en la superficie. La corriente principal ahora es introducir partículas de diamante, en lugar de sintetizar directamente el diamante en la superficie. Según los diferentes métodos de tratamiento de superficies, existen cuatro tipos de alambres de diamante de la siguiente manera:

1. Alambre de diamante electrochapado: fije las partículas de diamante y Ni en alambre de acero con alto contenido de carbono mediante galvanoplastia;

2. Hilo de diamante de resina: fije las partículas de diamante en el alambre de acero con alto contenido de carbono calentando resina fenólica y aditivos;

3. Alambre de diamante con incrustaciones: fije las partículas de diamante en el alambre de acero con alto contenido de carbono enrollando;

4. Alambre de diamante para soldadura fuerte: las partículas de diamante se fijan en el alambre de acero con alto contenido de carbono mediante soldadura fuerte de aleación.

El alambre de diamante de resina puede obtener una mejor superficie que el alambre de diamante galvanizado, pero la velocidad de procesamiento es más lenta.

La superficie de corte de la comparación de lingotes de carburo de silicio se muestra en la figura:

Muestre por separado la superficie de corte de alambre de diamante galvanizado, corte de alambre de diamante de resina, corte de mortero

1.Electroerosión por hilopara cortar lingotes de carburo de silicio con conductor de corriente

El material procesado por electroerosión por hilo debería poder conducir electricidad. Cuando el material procesado no es conductor, la máquina cortadora de hilo de diamante comienza a mostrar sus ventajas de procesamiento. Puede cortar materiales conductores y no conductores, siempre que la dureza sea menor que la del hilo de diamante.

2. Mcorte de sarropara cortar bolas de carburo de silicio

El corte con hilo de diamante se puede modificar a partir del corte con mortero.

La diferencia básica entre el corte con hilo de diamante y el corte con mortero: el corte con hilo de diamante se corta mediante dentaduras diamantadas fijas en la línea, mientras que el corte con mortero es triturado y cortado con partículas de carburo de silicio o partículas de diamante en el mortero bajo la extrusión en línea. Debido a que el mortero es fluido, las marcas de corte suelen ser más grandes y la calidad de la superficie de corte es mala.

3. Lcorte aserMás adecuado para cortar obleas de carburo de silicio

El esquema de carburo de silicio de corte por láser es tecnología de corte modificada por láser. El principio es utilizar un rayo láser con una longitud de onda de alta transmisión para enfocar el interior de la oblea a través de una lente, y se produce la absorción multifotónica, lo que da como resultado una capa de deformación local, es decir, una capa modificada. La capa está compuesta principalmente por agujeros, capas de alta densidad de dislocación y grietas. La capa modificada es el punto de partida del posterior corte y agrietamiento de la oblea. La capa modificada se puede confinar dentro de la oblea optimizando el láser y el sistema de trayectoria óptica, y no se causan daños térmicos a la superficie ni al fondo de la oblea. Luego, use fuerza externa para guiar las grietas hacia la superficie y el fondo de la oblea, separando la oblea en el tamaño requerido.

Sin embargo, el corte modificado con láser requiere un grosor pequeño, que es adecuado para el procesamiento de obleas de carburo de silicio, mientras que el corte con hilo de diamante se utiliza para lingotes de carburo de silicio. El corte en cubitos de obleas tradicional generalmente usa una rueda de corte. La rueda de corte muele principalmente la oblea a través de su rotación estable y de alta velocidad. Durante el proceso de corte, se utiliza un refrigerante para reducir la temperatura y eliminar los residuos. Para las obleas, el corte modificado con láser reemplaza el corte con rueda de corte. El corte modificado con láser no requiere refrigerante. No hay polvo y las marcas de corte son pequeñas. La velocidad puede alcanzar los 1000 mm / s, sin consumibles de cuchilla. La vida útil del láser es de hasta 30.000 horas y el tiempo de depuración es de menos de 10 minutos. La eficiencia de corte específica requiere PAM-XIAMEN Oblea de SiC de 4 pulgadas y 360 um, dia 2 × 2 mm como ejemplo, solo toma 5 minutos.

Para obtener la oblea de 4H-SiC con pocos defectos, la oblea de carburo de silicio generalmente necesita crecer en el cristal semilla con 4 ° fuera del eje. Por lo tanto, cuando el corte modificado con láser es perpendicular al lado plano de la oblea, la grieta producirá un ángulo de 4º con el eje del plano C [0001]. Cuando se utiliza un equipo de corte por láser común para cortar, un ángulo de deflexión de 4 ° dificultará la división del material, lo que eventualmente causará astillamientos y meandros severos en esta dirección. Se requiere un control más detallado de la dirección y la energía del láser.

El corte con láser y con herramientas se pueden combinar para formar un corte de precisión asistido por micro láser. Utilice calor láser para suavizar la superficie de la pieza de trabajo, lo que puede facilitar y mejorar el corte del carburo de silicio con láser. Esta tecnología de procesamiento es adecuada para el procesamiento ultrapreciso de materiales, como cristales infrarrojos, carburo cementado, acero inoxidable y vidrio.

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