Proces rezanja oblatni

Glavne metode za crtanje silicijskim pločicama su crtanje dijamantnim kotačem i lasersko crtanje. Lasersko crtanje koristi visoku temperaturu generiranu fokusiranjem visokoenergetske laserske zrake za trenutačno isparavanje silikonskog materijala u lokalnom području zračenja kako bi se dovršilo odvajanje silicijskih pločica, ali visoka temperatura će uzrokovati toplinski stres oko prorez, što dovodi do pucanja ruba silikonske pločice, te je prikladan samo za scribiranje tankih pločica. Ultratanko brušenje dijamantnim kotačićem trenutačno je najčešće korišteni postupak struganja zbog male sile rezanja koja se stvara struganjem i niske cijene struganja.
Zbog krhkih i tvrdih karakteristika silicijskih pločica, proces scribinga sklon je nedostacima kao što su rubni kolaps, mikropukotine i raslojavanje, koji izravno utječu na mehanička svojstva silicijskih pločica. U isto vrijeme, zbog visoke tvrdoće, niske žilavosti i niske toplinske vodljivosti silicijskih pločica, toplinu trenja koja se stvara tijekom procesa piskanja teško je brzo provesti, što može lako uzrokovati karbonizaciju i toplinsko pucanje dijamantnih čestica u oštrici. , uzrokujući ozbiljno trošenje alata i ozbiljno utječući na kvalitetu piskanja.
Domaći i inozemni znanstvenici dosta su istraživali tehnologiju scribinga silicijskih pločica. Zhang Hongchun i sur. uspostavio je regresijsku jednadžbu između vibracija i parametara procesa rezanja i koristio genetske algoritme za dobivanje optimalnih parametara procesa koji odgovaraju malim vibracijama. Također su eksperimentima potvrdili da optimalna kombinacija parametara procesa može učinkovito smanjiti vibracije vretena i dobiti bolje rezultate rezanja. Li Zhencai i sur. otkrili da je sila piljenja nastala rezanjem na kockice potpomognutom ultrazvučnom vibracijom manja od one koju stvara rezanjem monokristalnog silicija bez ultrazvučne pomoći i potvrdili eksperimentima s rezanjem silicijskih pločica da ultrazvučne vibracije mogu smanjiti silu piljenja i spriječiti kolaps ruba silicijskih pločica . Kao odgovor na problem da je dielektrične silikonske pločice s niskim sadržajem K teško rezati običnim dijamantnim oštricama, japanska tvrtka Disco razvila je postupak laserskog utora, koji prvo otvara dva fina utora na putu rezanja, a zatim koristi oštricu za izvođenje potpunog zarezivanje između dva fina utora. Ovaj proces može poboljšati učinkovitost proizvodnje i smanjiti nedostatke u kvaliteti uzrokovane nepoželjnim čimbenicima kao što su rubni kolaps i raslojavanje. Lu Xiong i sur. sa Sveučilišta Fudan koristio je proces laserskog žljebljenja nakon kojeg je uslijedilo mehaničko rezanje oštricom na kockice za narezane materijale od silicij pločice s niskim k dielektrikom. U usporedbi s izravnim rezanjem oštricom, struktura čipa je potpuna i nema metalnog sloja koji bi otpao ili se preokrenuo, ali postupak je glomazan, a cijena rezanja visoka. Yu Zhang i sur. utvrđeno je da se povećanjem omjera prigušenja procesa rotacije oštrice, fenomen vibracije alata tijekom rotacije velikom brzinom može smanjiti do određene mjere, čime se poboljšava izvedba žljebljenja i smanjuje veličina oštrice, ali bez in- provedena su dubinska istraživanja.
Pojedinačno rezanje na kockice, to jest potpuno rezanje silicijske pločice odjednom, dubina rezanja doseže 1/2 debljine UV filma, kao što je prikazano na slici 4. Ova metoda ima jednostavan postupak i prikladna je za rezanje ultratankih materijala, no alat se ozbiljno haba tijekom procesa rezanja na kockice, rub noža za rezanje na kockice sklon je krhotinama i mikropukotinama, a površinska morfologija ruba proreza je loša.
Slojeviti proces rezanja na kockice, kao što je prikazano na slici 5. Sukladno debljini materijala za rezanje na kockice, rezanje se izvodi slojevitim dodavanjem u smjeru dubine rezanja. Prvo, prorezivanje i rezanje se izvode s relativno malom dubinom uvlačenja kako bi se osiguralo da je alat izložen maloj sili, smanjilo trošenje alata i smanjilo lomljenje ruba noža za rezanje. Zatim se izvodi scribing do položaja gdje je debljina UV filma 1/2.