SU1699781A1 - Способ алмазной резки твердых и хрупких материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к механической обработке твердых и хрупких материалов, а именно к способам алмазной резки кремни , германи , сапфира л т.п. на пластины. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и качества отрезаемых пластин. При алмазной ре,е полупроводниковых материалов алмазным отрезным кругом с внутренней непрерывной режущей кромкой в процессе его нат жени  режущей кромче придают волнообразную форму с суммарным числом выступов и впадин, равным количеству нат жных боптов, а в про- цес е резки производ т дополнительное нат жение круга болтами, расположенными против выступов режущей кромки до получени  на их месте впадин. 1 з.п. ф-лы, ил.

Description

Изобретение относитс  к механической обработке твердых и хрупких материалов, а именно к способам алмазной резки кремни , германи , сапфира и т.п. на пластины.

Цель изобретени  - повышение производительности и качества отрезаемых пластин .

Способ алмазной резки твердых и хрупких материалов включает нат жение алмазного круга с помощью болтов до образовани  формы режущей кромки в виде окружности, резку заготовки при перемещении последней и круга с подачей в зоне круга смазочно-охлаждающей жидкости. В способе после получени  формы режущей кромки в виде окружности осуществл ют дополнительное нат жение круга путем подт гивани  через один болтами до образовани  волнообразной формы режущей кромки, при этом глубина впадин больше величины относительного перемещени  заготовки и круга за врем  углового перемещени  круга при резке, соответствующего

центральному углу между выступом и впадиной В процессе резки осуществл ют повторное нат жение круга с помощью болтов, расположенных против выступов режущей кромки до получени  на их месте впгдин.

На чертеже показан момент врезани  алмазного круга в заготовку полупроводникового материала.

На чертеже обозначены форма 1 рожу- щей кромки на первом зтапе резки, форма 2 режущей кромки после повторного нат жени  кромки на втором зтапе резки, заготовка 3 полупроьодникового материала, корпус 4 алмазного круга и отверсти  5 и 6 дл  нат жени  круа.

Пусть при угловой скорости круга (У врем  перемещени  его на угол а, равный центральному углу между выступом и впадиной, равно

(Л

С

о ю о

VI 00

t 0) 2т

а

2л

Т -

Т

N/2

(1)

где Т - период вращени  круга;

N - число нат жных болтов.

Перемещение заготовки 3 за это врем  при скорости ее подачи

N/2

2ST

N

(2)

Дл  обеспечени  проникновени  охлаждающей жидкости в зону резани  необходимо обеспечить неравенство

AR I, AR Ri-R2,

(3)

где RI - рассто ние от оси вращени  круга до впадины кромки;

R2 - рассто ние от оси вращени  круга до выступа кромки, тогда

R1 - R2 2 К ,

(4)

где К - эмпирический коэффициент пропорциональности , устанавливаемый экспериментальным путем,

Как видно из чертежа, дл  полного использовани  режущей кромки при дополнительном нат жении круга необходимо выполнить условие

Ra -Ri 4 К

TS

N

(5)

где Rs - рассто ние от оси вращени  круга до вновь сформированной впадины кромки, ранее участвующей в процессе резки заготовки .

Пример. Провод т резку слитка кремни  0 36 мм на станке алмазным кругом с внутренней режущей кромкой зернистостью 60/50 мкм. Диаметр отверсти  с режущей кромкой 83 мм, количество нат жных болтав , В качестве СОЖ используют проточную воду.

Резку слитка провод т при частоте вращени  3000 об/мин (,02 с) и подаче мм/мин 1 мм/с,

Исход  из режимов резки, определ ют глубину впадин режущей кромки по формуле (4)

R1-R2 0,006-0,040 мм.

На первом этапе нат жени  нат жными болтами 5 и 6 устанавливают равномерно по окружности R2 режущую кромку. Затем четырьм  болтами 5 смещают режущую кромку на величину Ri-R2. При этом добиваютс  чередовани  впадин и выступов режущей кромки в указанном диапазоне (общее количество выступов и впадин равно числу нат жных болтов).

Провод т резку слитка на пластины толщиной 520 мкм. При контроле качества резки установленным требовани м отвечают 97% отрезанных пластин.

При резке слитка на пластины толщиной 520 мкм в случае нат жени  алмазного круга с обеспечением равномерного смещени  режущей кромки при подаче 5 30-36 мм/мин, выход годных пластин составл ет 94%. По мере резки путем контрол  прогиба пластин (не более 8 мкм) оценивают работоспособность режущей кромки, посто нно осуществл   ее правку. При неудовлетворительном качестве реза провод т дополнительную нат жку алмазного круга дл  возможности контакта алмазных зерен, наход щихс  во впадинах режущей кромки.

По формуле (5) определ ют новое положение бывших в контакте алмазных зерен

R3-Ri 0,012-0,080 мм.

Путем зат жки четырех нат жных бол- тоа 6 добиваютс  определенной по формуле (5) глубины впадин. Затем продолжают резку по установленным регламентам,

Как показывают экспериментальные

данные, в предлагаемом способе резки удаетс  повысить производительность резки с одновременным повышением качества пластин . Дополнительна  нат жка алмазного круга повышает его стойкость.

Claims (2)

1.Способ алмазной резки твердых и хрупких материалов, включающий нат жение алмазного круга с помощью болтов до образовани  формы режущей кромки в виде окружности, резку заготовки при перемещении последней и круга с подачей в зону резки смазочно-охлаждающей жидкости, отличающийс  тем, что. с целью повышени  производительности и качества отрезаемых пластин, после получени  формы режущей кромки в виде окружности осуществл ют дополнительное нат жение круга

путем подт гивани  через один из болтов до образовани  волнообразной формы режущей кромки, при этом глубина впадин больше величины относительного перемещени  заготовки и круга за врем  углового

5 перемещени  круга при резке, соответствующего центральному углу между выступом и впадиной.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что, с целью повышени  стойкости алмазного круга, в процессе резки

t

осуществл ют повторное нат жение круга с выступов режущей кромки, до получени  на помощью болтов, расположенных против их месте впадин.

5