Procesul de tăiere a napolitanelor

Principalele metode de marcare a plachetelor de siliciu sunt marcarea cu roți diamantate și marcarea cu laser. Marcarea cu laser folosește temperatura ridicată generată de focalizarea unui fascicul laser de înaltă energie pentru a vaporiza instantaneu materialul de siliciu în zona locală a iradierii pentru a finaliza separarea plachetelor de siliciu, dar temperatura ridicată va provoca stres termic în jurul fantă, care are ca rezultat crăparea marginii plachetei de siliciu și este potrivită numai pentru scrierea plachetelor subțiri. Înscripționarea cu roată diamantată ultra-subțire este în prezent cel mai utilizat proces de înscripționare datorită forței mici de tăiere generate de înscripționare și a costului scăzut al înscripționării.
Datorită caracteristicilor fragile și dure ale plachetelor de siliciu, procesul de scriere este predispus la defecte, cum ar fi colapsul marginilor, microfisuri și delaminare, care afectează direct proprietățile mecanice ale plachetelor de siliciu. În același timp, datorită durității ridicate, tenacității scăzute și conductivității termice scăzute a plachetelor de siliciu, căldura de frecare generată în timpul procesului de marcare este dificil de condus rapid, ceea ce poate provoca cu ușurință carbonizarea și crăparea termică a particulelor de diamant în lamă. , provocând uzură gravă a unealtei și afectând grav calitatea marcajului.
Cercetătorii autohtoni și străini au făcut o mulțime de cercetări privind tehnologia de scriere a plachetelor de siliciu. Zhang Hongchun și colab. a stabilit o ecuație de regresie între vibrația și parametrii procesului de dicing și a folosit algoritmi genetici pentru a obține parametrii optimi de proces corespunzători vibrațiilor mici. De asemenea, ei au verificat prin experimente că combinația optimă de parametri ai procesului poate reduce în mod eficient vibrația axului și poate obține rezultate mai bune de tăiere cuburi. Li Zhencai și colab. a constatat că forța de tăiere generată de tăierea cu ferăstrău asistată de vibrații cu ultrasunete este mai mică decât cea generată de tăierea în cuburi de siliciu monocristal fără asistență ultrasonică și a verificat prin experimente de tăiere a plăcilor de siliciu că vibrația ultrasonică poate reduce forța de tăiere și poate suprima prăbușirea marginii plăcilor de siliciu. . Ca răspuns la problema conform căreia plachetele de siliciu dielectric cu emisii scăzute de K sunt greu de tăiat cu lame de diamant obișnuite, compania japoneză Disco a dezvoltat un proces de canelare cu laser, care deschide mai întâi două caneluri fine pe traseul de tăiere, apoi folosește o lamă pentru a efectua complet. tăind cubulețe între cele două șanțuri fine. Acest proces poate îmbunătăți eficiența producției și poate reduce defectele de calitate cauzate de factori nedoriți, cum ar fi prăbușirea marginilor și delaminarea. Lu Xiong și colab. de la Universitatea Fudan a folosit procesul de canelare cu laser, urmat de tăierea mecanică a lamei în cuburi pentru a tăia cubulețe materiale de siliciu dielectric cu joasă k. În comparație cu tăierea directă a lamei, structura așchiilor este completă și nu există niciun strat de metal care se desprinde sau se răstoarnă, dar procesul este greoi și costul tăierii în cuburi este mare. Yu Zhang și colab. a constatat că, prin creșterea raportului de amortizare al procesului de rotație a lamei, fenomenul de vibrație al sculei în timpul rotației de mare viteză poate fi redus într-o anumită măsură, îmbunătățind astfel performanța de canelare și reducând dimensiunea muchiei de așchiere, dar fără in- au fost efectuate cercetări în profunzime.
Tăierea unică, adică tăierea completă a plachetei de siliciu la un moment dat, adâncimea de tăiere atinge 1/2 din grosimea filmului UV, așa cum se arată în Figura 4. Această metodă are un proces simplu și este potrivită pentru tăierea în cuburi de materiale ultra-subțiri, dar unealta se uzează sever în timpul procesului de tăiere cubulețe, marginea cuțitului de tăiat cubulețe este predispusă la ciobire și microfisuri, iar morfologia suprafeței marginii fantei este slabă.
Procesul de tăiere în cuburi, așa cum este prezentat în Figura 5. În funcție de grosimea materialului de tăiere, tăierea cubulețelor este realizată prin alimentare stratificată în direcția adâncimii de tăiere. În primul rând, crestarea și înscripționarea sunt efectuate cu o adâncime de avans relativ mică pentru a se asigura că unealta este supusă la o forță mică, pentru a reduce uzura sculei și pentru a reduce ruperea marginii cuțitului de tăiat. Apoi scrierea este efectuată într-o poziție în care grosimea filmului UV este de 1/2.