С увеличением размера кристаллических подложек до 200-300 мм показатели начинают ухудшаться . Требуется брать алмазный диск большего диаметра, и для сохранения его прочности при тех же нагрузках его необходимо делать толще. Минимальная толщина отрезаемой пластины определяется теперь не только требованиями прочности: алмазный диск выгибается силами резания и форма пластины искажается, появляется «тарельчатость». Для исправления формы пластины и достижения требуемой толщины вводится дополнительная операция шлифования (утонение), на которой относительно крупным абразивом форма подгоняется под заданные требования. Это приводит к необходимости иметь большой, в несколько десятых миллиметра, допуск на последующую обработку. В отходы дополнительно превращается часть материала. Увеличивается и без того большое время выполнения процесса, к потерям материала при резке добавляется потери материала при утонении. Точность угла среза падает на каждой из дополнительных операций . В результате при резке кристалов больших размеров применение станков с АКВР для резки кремния сокращается и растет применение станков проволочной резки .
Станки проволочной резки, в силу особенностей процесса, обеспечивают меньшее отклонение формы пластины, но для устранения провисания проволоки на плече большей длины при тех же нагрузках резания её необходимо сильнее натягивать, и поэтому диаметр проволоки должен быть увеличен. Из-за прочностных характеристик материала утонение все равно требуется, но объем снимаемого материала гораздо меньше .
(добавить)
Вторая глава посвящена анализу метода ЛУТ хрупких неметаллических материалов. Рассмотрены: физическая модель ЛУТ, математическая модель ЛУТ, основные параметры метода ЛУТ. Сделаны выводы о применении в данном случае ЛПТ как частного метода ЛУТ.
Сущность метода лазерного управляемого термораскалывания заключается в создании в материале определенных термических напряжений, приводящих к образованию трещины с заданными параметрами. Для этого используется дозированный нагрев поверхности с помощью пучка лазерного излучения и охлаждение с помощью хладагента, подаваемого форсункой. В зоне нагрева возникают напряжения сжатия, а в зоне охлаждения – напряжения растяжения. На границе между зонами напряжения растяжения превышают предел прочности материала, и возникает трещина. Перемещая зоны нагрева и охлаждения по поверхности материала, получаем трещину, распространяющуюся по заданному контуру . Управление процессом образования трещины осуществляется с помощью изменения:
- скорости движения пучка;
- мощности излучения;
- формы и размеров пучка на поверхности материала (длина и ширина эллиптического пучка);
- подачи охлаждающей жидкости;
- расстояния между зонами нагрева и охлаждения;
- формы и размеров зоны охлаждения;
- температуры подогрева материала.
Практически точная настройка технологического процесса производится изменением скорости движения пучка.
Важная особенность ЛУТ – точное управление глубиной трещины. Благодаря этому становится возможным для увеличения качества кромки не резать материал насквозь, а создавать небольшой надрез на 1/3 – 1/10 толщины и затем разламывать по надрезу. Такое решение позволяет совместить требование минимального воздействия на рез и требование полного отделения разрезаемых частей друг от друга, так как резка разделяется на две стадии: создание надреза (в дальнейшем называемого микротрещиной) и докалывание реза.
Докалывание производится:
- механическим воздействием на материал;
- созданием термических напряжений в материале;
- воздействием на рез ультразвука.
Для зарождения микротрещины требуется нанести концентратор напряжений – надрезать или надцарапать край материала
Третья глава работы посвящена описанию математической модели ЛПТ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.