Peranti SiC dibuat dari wafer silikon karbida (SiC). Oleh itu, timbul persoalan: bagaimana mendapatkan wafer silikon karbida? Secara amnya, wafer SiC dipotong dari boule SiC silinder. Bagi proses pemotongan, kaedah untuk memotong jongkong silikon karbida diperkenalkan di sini.

Mesin pemotong dawai berlian adalah untuk memotongjongkong silikon karbida menjadi wafer. Mesin pemotong dawai berlian banyak digunakan untuk memotong pelbagai bahan komposit logam dan bukan logam, sangat sesuai untuk memotong pelbagai kristal rapuh dengan kekerasan tinggi dan nilai tinggi.

Prinsip pemotongan mesin pemotong dawai berlian mirip dengan gergaji busur, dan ia terbahagi kepada empat bahagian:

1. Kawat diameter digunakan sebagai mata gergaji gergaji busur;

2. Dua mata air atau kekili pneumatik digunakan untuk menegangkan wayar berlian;

3. Dua roda panduan digunakan untuk memastikan ketepatan pemotongan dan bentuk permukaan;

4. Drum penggulungan berputar dan timbal balik berkelajuan tinggi digunakan untuk menggerakkan wayar berlian untuk membalasnya.

Kawat berlian berpasangan pada kristal tetap, sehingga memotong.

Seperti alat berlian, wayar berlian bukanlah sekeping berlian sederhana. Kawat berlian diproses berdasarkan dawai keluli berkarbon tinggi, membentuk serat berlian di permukaan. Arus utama sekarang adalah memperkenalkan zarah berlian, dan bukannya secara langsung mensintesis berlian di permukaan. Mengikut kaedah rawatan permukaan yang berbeza, terdapat empat jenis wayar berlian seperti berikut:

1. Kawat berlian berlapis: pasangkan zarah Ni dan berlian pada dawai keluli karbon tinggi dengan penyaduran;

2. Kawat berlian resin: pasangkan zarah berlian pada dawai keluli karbon tinggi dengan memanaskan resin fenolik dan bahan tambahan;

3. Kawat berlian bertatahkan: pasangkan zarah berlian pada dawai keluli karbon tinggi dengan menggulung;

4. Kawat berlian pemateri: zarah berlian terpaku pada dawai keluli karbon tinggi dengan pematerian aloi.

Kawat berlian resin boleh mendapatkan permukaan yang lebih baik daripada dawai berlian yang disadur, tetapi kelajuan pemprosesan lebih perlahan.

Permukaan pemotongan perbandingan jongkong silikon karbida ditunjukkan dalam gambar:

Secara berasingan menunjukkan permukaan pemotongan dawai berlian terpelopori, pemotongan dawai berlian resin, pemotongan mortar

1.Kawat EDMuntuk Memotong Ingot Silikon Karbida dengan Pengalir Semasa

Bahan yang diproses oleh wayar EDM seharusnya dapat mengalirkan elektrik. Apabila bahan yang diproses tidak konduktif, mesin pemotong wayar berlian mula menunjukkan kelebihan pemprosesannya. Ia boleh memotong bahan konduktif dan bukan konduktif, selagi kekerasannya kurang daripada wayar berlian.

2. Mpemotongan ortaruntuk Memotong Silikon Karbida Boule

Pemotongan wayar berlian boleh diubahsuai dari pemotongan mortar.

Perbezaan asas antara pemotongan wayar berlian dan pemotongan mortar: pemotongan wayar berlian dipotong dengan serat berlian tetap pada garis, sementara pemotongan mortar adalah pengisaran dan pemotongan oleh zarah karbida silikon atau partikel berlian di mortar di bawah penyemperitan on-line. Oleh kerana mortarnya cair, tanda pemotongan sering kali lebih besar dan kualiti permukaan potongannya buruk.

3. Lpemotongan aserLebih Sesuai untuk Memotong Wafer Silikon Karbida

Skema silikon karbida pemotongan laser adalah teknologi pemotongan yang diubahsuai dengan laser. Prinsipnya adalah menggunakan sinar laser dengan panjang gelombang transmisi yang tinggi untuk fokus pada bahagian dalam wafer melalui lensa, dan penyerapan multipoton terjadi, mengakibatkan lapisan deformasi tempatan, yaitu lapisan yang diubah. Lapisan ini terutama terdiri dari lubang, lapisan ketumpatan dislokasi tinggi dan retakan. Lapisan yang diubah adalah titik permulaan pemotongan dan keretakan wafer berikutnya. Lapisan yang diubah dapat dikurung di dalam wafer dengan mengoptimumkan sistem laser dan jalur optik, dan tidak ada kerusakan termal yang disebabkan permukaan dan bawah wafer. Kemudian, gunakan kekuatan luaran untuk memandu keretakan ke permukaan dan bahagian bawah wafer, memisahkan wafer ke ukuran yang diperlukan.

Walau bagaimanapun, pemotongan laser yang diubah memerlukan ketebalan kecil, yang sesuai untuk pemprosesan wafer silikon karbida, sementara pemotongan wayar berlian digunakan untuk jongkong silikon karbida. Pencucian wafer tradisional biasanya menggunakan roda pemotong. Roda pemotong terutamanya menggerakkan wafer melalui putarannya yang stabil dan berkelajuan tinggi. Semasa proses pemotongan, penyejuk digunakan untuk mengurangkan suhu dan menghilangkan serpihan. Untuk wafer, pemotongan laser yang diubah menggantikan pemotongan roda pemotong. Pemotongan laser yang diubah tidak memerlukan penyejuk. Tidak ada habuk, dan tanda potongnya kecil. Kelajuannya dapat mencapai 1000 mm / s, dan tidak ada penggunaan pisau. Jangka hayat laser adalah sehingga 30,000 jam, dan masa debugging kurang dari 10 minit. Kecekapan pemotongan khusus diperlukan PAM-XIAMEN Wafer SiC 4 inci 360 um, dia 2 × 2 mm sebagai contoh, hanya memerlukan 5 minit.

Untuk mendapatkan wafer 4H-SiC dengan kecacatan rendah, wafer silikon karbida biasanya perlu ditanam pada kristal benih dengan sumbu 4 °. Oleh itu, apabila pemotongan laser yang diubah adalah tegak lurus ke sisi rata wafer, retakan akan menghasilkan sudut 4 ° dengan paksi satah-C [0001]. Semasa menggunakan alat pemotong laser biasa untuk memotong, sudut pesongan 4 ° akan menyukarkan pemisahan bahan, yang akhirnya akan menyebabkan cambuk teruk dan berliku ke arah ini. Diperlukan kawalan yang lebih terperinci mengenai arah dan tenaga laser.

Pemotongan laser dan alat boleh digabungkan untuk membentuk pemotongan ketepatan berbantu laser mikro. Gunakan haba laser untuk melembutkan permukaan benda kerja, yang dapat menjadikan laser memotong silikon karbida lebih mudah dan lebih baik. Teknologi pemprosesan ini sesuai untuk pemprosesan bahan yang sangat tepat, seperti kristal inframerah, karbida bersimen, keluli tahan karat, dan kaca.

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.