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陶瓷基板外形切割之激光切割與水刀的區(qū)別

2024-08-01

  半導(dǎo)體陶瓷基板外形切割主要分為激光切割與水刀切割,它們在切割原理、星空體育平臺特點、優(yōu)缺點等方面存在一些區(qū)別。下面就讓我們來詳細(xì)了解一下這兩種切割方法的區(qū)別。

  激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件,星空體育平臺使被照射的材料迅速熔化、氣化、燒蝕或達(dá)到燃點,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。

  激光氣化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。

  激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。

陶瓷基板外形切割之激光切割與水刀的區(qū)別(圖1)

  激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。

  控制斷裂是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷開。

  劃片刀(Wafer Saw) 主要由電鑄鎳基結(jié)合劑、金剛石/類金剛石等硬質(zhì)顆粒組成。切割時由主軸帶動刀片高速旋轉(zhuǎn)獲得高剛性,從而去除材料實現(xiàn)切割。由于刀片具有一定的厚度,要求劃片線寬較大。金剛石劃片刀能夠達(dá)到的最小切割線um。切割不同材質(zhì)、厚度的晶圓,需要更換不同的刀具。在旋轉(zhuǎn)砂輪式劃片過程中,需要采用去離子水對刀片進(jìn)行冷卻,并帶走切割后產(chǎn)生的硅渣碎屑。

  切割延展性金屬材料時,刀口持續(xù)刮擦物體表面,將表面拉毛,刮除,并將碎屑排除。

  硬質(zhì)顆粒的撞擊和刀口的刮擦使材料能夠從物體表面剝離,同時刀口能夠?qū)⑺樾技皶r排除。這兩者協(xié)同作用以保持物體表面材料被持續(xù)剝離,達(dá)到切割的效果。

  基于刀片切割運動形式(高速旋轉(zhuǎn)、水平進(jìn)給)及工作環(huán)境(去離子水及添加劑),刀片主要受以下作用影響:

  在一般情況下刀片連續(xù)切割,主要考慮機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的磨損。星空體育平臺劃片刀的組成、結(jié)構(gòu)特點、運動模式和工作環(huán)境,決定刀片磨損主要為硬質(zhì)顆粒斷裂和結(jié)合劑磨耗兩種模式。