uudised

Teemanttraadist lõikamise tehnoloogiat tuntakse ka konsolideeriva abrasiivlõikamise tehnoloogiana. See on galvaanilise katmise või vaiguga liimimise meetod, mille käigus teemantlihvimismaterjal konsolideeritakse terastraadi pinnale ja teemanttraat toimib otse ränivarda või ränivaluploki pinnale, et tekitada lihvimistulemus ja saavutada lõikav efekt. Teemanttraadist lõikamisel on kiire lõikekiirus, kõrge lõiketäpsus ja väike materjalikadu.

Praegu on teemanttraadiga lõikamiseks mõeldud ränivahvli monokristallturg täielikult aktsepteeritud, kuid reklaamiprotsessis on tekkinud ka sametvalge probleem, mille hulgas on kõige levinum probleem. Seda silmas pidades keskendub käesolev artikkel sellele, kuidas vältida teemanttraadiga lõikamiseks mõeldud monokristallilise ränivahvli sametvalge probleemi.

Teemanttraadiga lõikava monokristallilise ränivahvli puhastusprotsess seisneb traatsaega lõigatud ränivahvli eemaldamises vaiguplaadilt, kummiriba eemaldamises ja ränivahvli puhastamises. Puhastusseadmed on peamiselt eelpuhastusmasin (liimi eemaldamise masin) ja puhastusmasin. Eelpuhastusmasina peamine puhastusprotsess on: söötmine-pihustamine-pihustamine-ultrahelipuhastus-liimi eemaldamine-puhta veega loputamine-alatoitmine. Puhastusmasina peamine puhastusprotsess on: söötmine-puhas vesi loputamine-puhta veega loputamine-leelisepesu-leelisepesu-puhas vesi loputamine-puhta veega loputamine-eelkuivatamine (aeglane tõstmine)-kuivatamine-söötmine.

Monokristallilise sameti valmistamise põhimõte

Monokristallilise räni vahvli iseloomulikuks tunnuseks on monokristallilise räni vahvli anisotroopne korrosioon. Reaktsiooni põhimõte on järgmine keemilise reaktsiooni võrrand:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

Sisuliselt on seemisnaha moodustumise protsess järgmine: NaOH lahus korrosioonikiirus erineb kristalli pinnal, (100) pinna korrosioonikiirus on suurem kui (111) pinna korrosioonikiirus, seega (100) monokristallilise räniplaadi anisotroopse korrosiooni korral moodustub pinnale (111) neljatahuline koonus, nimelt "püramiidstruktuur" (nagu on näidatud joonisel 1). Pärast struktuuri moodustumist, kui valgus langeb püramiidi kaldpinnale teatud nurga all, peegeldub see kaldpinnale teise nurga all, moodustades sekundaarse või suurema neeldumise, vähendades seeläbi räniplaadi pinnal peegelduvust ehk valguse lõksuefekti (vt joonis 2). Mida suurem on "püramiidstruktuuri" suurus ja ühtlus, seda ilmsem on lõksuefekt ja seda madalam on räniplaadi pinnakiirgus.

Joonis 1: Monokristallilise räniplaadi mikromorfoloogia pärast leelise tootmist

Joonis 2: „Püramiidi“ struktuuri valguslõksu põhimõte

Monokristallide valgendamise analüüs

Valge ränivahvli skaneeriva elektronmikroskoobi abil leiti, et valge vahvli püramiidi mikrostruktuur selles piirkonnas praktiliselt puudub ja pinnal näib olevat "vahase" jäägi kiht, samas kui sama ränivahvli valgel alal on seemisnaha püramiidi struktuur paremini moodustunud (vt joonis 3). Kui monokristallilise ränivahvli pinnal on jääke, on pinnal jääk-"püramiidi" struktuuri suurus ja ühtlus ning normaalse ala mõju on ebapiisav, mille tulemuseks on jääk-sameti pinna peegelduvus, mis on normaalsest alast suurem. Kõrgema peegeldusvõimega ala peegeldub visuaalselt valgena võrreldes normaalsest alast. Nagu valge ala jaotuskujust näha, ei ole see korrapärane ega korrapärane suurel alal, vaid ainult lokaalsetes piirkondades. See peaks tähendama, et ränivahvli pinnal olevaid lokaalseid saasteaineid pole puhastatud või on selle pinnaseisund põhjustatud sekundaarsest saastumisest.

Joonis 3: Sametist valgete räniplaatide piirkondlike mikrostruktuurierinevuste võrdlus

Teemanttraadiga lõikava ränivahvli pind on siledam ja kahjustused väiksemad (nagu on näidatud joonisel 4). Võrreldes mördi abil lõikava ränivahvliga on leelise ja teemanttraadiga lõikava ränivahvli pinna reaktsioonikiirus aeglasem kui mördi abil lõikava monokristallilise ränivahvli puhul, seega on pinnajääkide mõju sametiefektile ilmsem.

Joonis 4: (A) Mördiga lõigatud ränivahvli pinnamikropilt (B) Teemanttraadiga lõigatud ränivahvli pinnamikropilt

Teemanttraadiga lõigatud räniplaadi pinna peamine jääkallikas

(1) Jahutusvedelik: teemanttraadist lõikejahutusvedeliku peamised komponendid on pindaktiivne aine, dispergeeriv aine, vahustaja, vesi ja muud komponendid. Sellel suurepärase jõudlusega lõikevedelikul on hea suspensioon, dispersioon ja lihtne puhastamine. Pindaktiivsetel ainetel on tavaliselt paremad hüdrofiilsed omadused, mida on räniplaadi puhastamisel lihtne eemaldada. Nende lisandite pidev segamine ja ringlus vees tekitab suure hulga vahtu, mille tulemuseks on jahutusvedeliku voolu vähenemine, mis mõjutab jahutusvõimet ning tõsiseid vahu ja isegi vahu ülevoolu probleeme, mis omakorda mõjutavad oluliselt kasutamist. Seetõttu kasutatakse jahutusvedelikku tavaliselt koos vahutamisvastase ainega. Vahutamisvõime tagamiseks on traditsiooniline silikoon ja polüeeter tavaliselt halvasti hüdrofiilsed. Vees olev lahusti adsorbeerub kergesti ja jääb räniplaadi pinnale järgneva puhastamise ajal, mille tulemuseks on valgete laikude probleem. Ja see ei ühildu hästi jahutusvedeliku põhikomponentidega, seega tuleb see valmistada kahest komponendist, põhikomponendid ja vahutamisvastased ained lisatakse vette, kasutamise käigus vastavalt vahu olukorrale, vahutamisvastaste ainete kasutamist ja annust ei ole võimalik kvantitatiivselt kontrollida, vahutamisainete üledoos võib kergesti tekkida, mis viib räniplaadi pinnale jääkide suurenemiseni, ka selle kasutamine on ebamugavam, aga tooraine ja vahutamisvastaste ainete tooraine madala hinna tõttu, seega kasutab enamik kodumaiseid jahutusvedelikke seda valemisüsteemi; teine ​​jahutusvedelik kasutab uut vahutamisvastast ainet, sobib hästi põhikomponentidega, ei sisalda lisandeid, saab selle kogust tõhusalt ja kvantitatiivselt kontrollida, saab tõhusalt vältida liigset kasutamist, harjutusi on ka väga mugav teha, nõuetekohase puhastusprotsessi abil saab selle jääke väga madalal tasemel hoida, Jaapanis ja mõned kodumaised tootjad võtavad selle valemisüsteemi kasutusele, aga selle kõrge toorainehinna tõttu ei ole selle hinnaeelis ilmne.

(2) Liimi ja vaigu versioon: teemanttraadi lõikamisprotsessi hilisemas etapis on sissetuleva otsa lähedal olev ränivahvel eelnevalt läbi lõigatud, väljundotsas olev ränivahvel pole veel läbi lõigatud, varakult lõigatud teemanttraat on hakanud kummikihi ja vaiguplaadini lõikama, kuna nii ränivarda liim kui ka vaiguplaat on epoksüvaigust tooted, on selle pehmenemistemperatuur põhimõtteliselt vahemikus 55–95 ℃. Kui kummikihi või vaiguplaadi pehmenemistemperatuur on madal, võib see lõikamisprotsessi ajal kergesti kuumeneda ning pehmeneda ja sulada. Terastraadi ja ränivahveli pinna külge kinnitudes võib teemantjoone lõikevõime väheneda või ränivahvel on vaiguga määrdunud. Pärast kinnitumist on seda väga raske maha pesta. Selline saastumine toimub enamasti ränivahveli serva lähedal.

(3) ränipulber: teemanttraadiga lõikamise käigus tekib palju ränipulbrit. Lõikamise käigus suureneb mördi jahutusvedeliku pulbri sisaldus. Kui pulber on piisavalt suur, kleepub see räni pinnale. Teemanttraadiga lõikamisel tekkiv ränipulbri suurus ja suurus hõlbustavad selle imendumist räni pinnale ja raskendavad puhastamist. Seetõttu tuleb tagada jahutusvedeliku ajakohasus ja kvaliteet ning vähendada jahutusvedeliku pulbri sisaldust.

(4) puhastusvahend: teemanttraadist lõikamise tootjad kasutavad praegu enamasti mördilõikust samaaegselt, enamasti mördilõikuse eelpesu, puhastusprotsessi ja puhastusvahendit jne. Üksik teemanttraadist lõikamise tehnoloogia, mis moodustab tervikliku rea, jahutusvedeliku ja mördilõikuse komplekti, erinevad oluliselt, seega tuleks teemanttraadist lõikamise puhastusprotsessi, puhastusvahendi annuse, valemi jms osas teha vastavad kohandused. Puhastusvahend on oluline aspekt. Algse puhastusvahendi valem on pindaktiivne aine ja leeliselisus, mis ei sobi teemanttraadist lõikamise räniplaadi puhastamiseks. Puhastusvahend peaks olema suunatud teemanttraadist lõikamise räniplaadi pinna koostisele ja pinnajääkidele ning seda tuleks kasutada puhastusprotsessi käigus. Nagu eespool mainitud, ei ole mördilõikusel vaja vahutamisvastast ainet.

(5) Vesi: teemanttraadi lõikamisel, eelpesul ja puhastamisel ülevoolav vesi sisaldab lisandeid ja võib adsorbeeruda räniplaadi pinnale.

Vähendage sametiste juuste valgeks muutmise probleemi

(1) Jahutusvedeliku kasutamiseks hea hajuvusega ja jahutusvedeliku puhul on vaja kasutada madala jääkide vahutamisvastast ainet, et vähendada jahutusvedeliku komponentide jääke räniplaadi pinnal;

(2) Ränivahvli reostuse vähendamiseks kasutage sobivat liimi ja vaiguplaati;

(3) Jahutusvedelik lahjendatakse puhta veega, et tagada kasutatud vees kergesti eralduvate jääkide puudumine;

(4) Teemanttraadist lõigatud räniplaadi pinna puhastamiseks kasutage aktiivsuse ja puhastusefekti poolest sobivamat puhastusvahendit;

(5) Kasutage teemantjahutusvedeliku reaalajas taaskasutussüsteemi, et vähendada lõikamisprotsessis ränipulbri sisaldust ja tõhusalt kontrollida ränipulbri jääke räniplaadi pinnal. Samal ajal saab parandada ka vee temperatuuri, vooluhulka ja aega eelpesus, et tagada ränipulbri õigeaegne pesemine.

(6) Kui ränivahvel on puhastuslauale asetatud, tuleb seda kohe töödelda ja hoida ränivahvel kogu puhastusprotsessi vältel märjana.

(7) Ränivahvel hoiab lihvi eemaldamise käigus pinna niiskena ega kuiva loomulikult. (8) Ränivahveli puhastamisel tuleks õhu käes oleku aega võimalikult palju lühendada, et vältida õite teket ränivahveli pinnal.

(9) Puhastuspersonal ei tohi kogu puhastusprotsessi ajal räniplaadi pinnaga otseselt kokku puutuda ja peab sõrmejälgede tekkimise vältimiseks kandma kummikindaid.

(10) Viites [2] kasutatakse aku otsas vesinikperoksiidi H2O2 + leeliselise NaOH puhastusprotsessi mahusuhtes 1:26 (3% NaOH lahus), mis aitab probleemi esinemist tõhusalt vähendada. Selle põhimõte sarnaneb pooljuht-räniplaadi SC1 puhastuslahusega (üldtuntud kui vedelik 1). Selle peamine mehhanism: räniplaadi pinnale moodustub oksüdatsioonikiht NaOH poolt korrodeeritud H2O2 oksüdeerumise teel ning oksüdatsioon ja korrosioon toimuvad korduvalt. Seetõttu satuvad ränipulbri, vaigu, metalli jms külge kinnitunud osakesed koos korrosioonikihiga puhastusvedelikku; H2O2 oksüdeerumise tõttu laguneb plaadi pinnal olev orgaaniline aine CO2-ks ja H2O-ks ning eemaldatakse. Seda puhastusprotsessi on räniplaatide tootjad kasutanud teemanttraadiga lõigatud monokristalliliste räniplaatide puhastamiseks. Kodumaised ja Taiwani ning teiste akutootjate partiide kaupa kasutatavad sametvalged plaadid on esitanud kaebusi. Ka akutootjad on kasutanud sarnast sametist eelpuhastusprotsessi, mis aitab tõhusalt kontrollida sametvalge plaadi välimust. On näha, et see puhastusprotsess lisatakse ränivahvli puhastusprotsessi, et eemaldada ränivahvli jäägid, et tõhusalt lahendada aku otsas olevate valgete karvade probleem.

järeldus

Praegu on teemanttraadiga lõikamine muutunud monokristallide lõikamise valdkonnas peamiseks töötlemistehnoloogiaks, kuid sametvalgeks muutumise probleemi süvenemine on tekitanud muret räniplaatide ja akude tootjatele, mistõttu on akude tootjad hakanud räniplaatide teemanttraadiga lõikamisele vastu pidama. Valge ala võrdlusanalüüsi abil selgus, et selle põhjuseks on peamiselt räniplaatide pinnal olevad jäägid. Selleks, et paremini vältida räniplaatide probleemi elemendis, analüüsitakse selles artiklis räniplaatide pinna saastumise võimalikke allikaid ning esitatakse ka tootmises parendusettepanekuid ja -meetmeid. Valgete laikude arvu, piirkonna ja kuju põhjal saab analüüsida ja parandada nende põhjuseid. Eriti soovitatav on kasutada vesinikperoksiidi ja leelise puhastusprotsessi. Edukas kogemus on tõestanud, et see aitab tõhusalt vältida räniplaatide teemanttraadiga lõikamise probleemi, mis tekitab sametvalgeks muutumise, mis on kasulik nii tööstusharu siseringi inimestele kui ka tootjatele.