[01739008]基于超声波理论的电镀金刚石线锯切割技术

应用超声波下的电镀金刚石线锯的高效精密切片技术与目前采用的切片技术相比具有很大的优越性，是面向下一代IC制造的大尺寸硅晶体切片的先进技术。这项新技术的研究与应用涉及到声学、机械学、电子技术、材料学、摩擦学、晶体物理、微观力学等基础理论和超硬磨料工具制造、精密加工和加工过程控制等工艺技术，是多学科交叉的研究课题。本项技术应用基于超声原理的电镀金刚石线锯高效精密硅晶体切片的基础理论和关键工艺技术，在保证高的切片效率的同时，提高切片的出品率和面形精度，解决大尺寸硅晶体切片的关键技术问题，为我国深亚微米IC制造提供拥有自主产权的高效精密切片技术。对实现我国微电子制造技术的跨越式发展具有重要的理论意义和实用价值。研究成果不仅可用于IC制造领域，也可用于其他贵重功能晶体和硬脆材料的切割加工，具有十分广阔的应用前景。基于硬脆材料切割的一种超声波切割锯是发明专利，专利号：ZL 03 133682.5。该项技术于2006年获沈阳市科技发明二等奖。其涉及到的技术和方法的创新主要表现在以下几方面：(1)高效切割　随着超硬材料加工技术及机床设备的发展，切割效率将不断提高。应用该项技术其加工效率较现有的方法提高了2.5～3倍。而表面质量提高一倍。(2)高出材率　提高了出材率，节约资源，降低生产成本。(3)精密切割　影响线锯切割精度的主要因素是切割时锯丝发生弯曲，通过对线锯施加纵向高频振动可有效控制锯丝弯曲，提高切割精度。(4)变速切割　随着切割过程中的位移、速度、加速度的有规律的进行，改变线锯与工件的接触状态，实现高速、低温切割。(5)自动编程与多轴联动　随着软件程控技术的发展，数控切割的编程系统将更加完善。基于Windows和Auto CAD的自动编程系统将大大提高编程效率，并且允许切割形状复杂的曲面。(6)经济性好　实际应用表明，金刚石线锯超声振动切割可以降低切削力，提高切割精度，延长工具寿命，使用和维护费用低，环保、节能等。