Технологія різання алмазним дротом також відома як технологія консолідованого абразивного різання.Це використання методу гальванічного покриття або склеювання смолою алмазного абразиву, укріпленого на поверхні сталевого дроту, алмазного дроту, що безпосередньо діє на поверхню кремнієвого стрижня або кремнієвого зливка, для отримання шліфування, щоб досягти ефекту різання.Різання алмазним дротом має такі характеристики, як висока швидкість різання, висока точність різання та низька втрата матеріалу.
В даний час монокристалічний ринок кремнієвої пластини для різання алмазного дроту був повністю прийнятий, але він також зіткнувся в процесі просування, серед яких оксамитовий білий є найпоширенішою проблемою.З огляду на це, ця стаття зосереджена на тому, як запобігти проблемі оксамитового білого різання монокристалічної кремнієвої пластини алмазним дротом.
Процес очищення монокристалічної кремнієвої пластини для різання алмазного дроту полягає у видаленні кремнієвої пластини, розрізаної дротопильним верстатом, із смоляної пластини, видаленні гумової стрічки та очищенні кремнієвої пластини.Обладнання для очищення - це в основному машина для попереднього очищення (машина для дегумування) і машина для очищення.Основний процес очищення машини попереднього очищення: подача-розпилення-розпилення-ультразвукове очищення-дегуммування-промивання чистою водою-недоповнення.Основний процес очищення очисної машини: подача - промивання чистою водою - промивання чистою водою - промивання лугом - промивання лугом - промивання чистою водою - промивання чистою водою - попереднє зневоднення (повільне підняття) - сушіння - подача.
Принцип виготовлення монокристалічного оксамиту
Монокристалічна кремнієва пластина є характеристикою анізотропної корозії монокристалічної кремнієвої пластини.Принцип реакції полягає в такому рівнянні хімічної реакції:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
По суті, процес формування замші: розчин NaOH для різної швидкості корозії різної кристалічної поверхні, (100) швидкість поверхневої корозії, ніж (111), тому (100) до монокристалічної кремнієвої пластини після анізотропної корозії, зрештою утворюється на поверхні для (111) чотиригранний конус, а саме «пірамідальна» структура (як показано на малюнку 1).Після формування структури, коли світло падає на схил піраміди під певним кутом, світло буде відбиватися на схил під іншим кутом, утворюючи вторинне або більше поглинання, таким чином зменшуючи відбивну здатність на поверхні кремнієвої пластини. , тобто ефект світлової пастки (див. рис. 2).Чим кращий розмір і однорідність «пірамідної» структури, тим очевидніший ефект пастки, і тим нижчий поверхневий випромінювач кремнієвої пластини.
Рисунок 1: Мікроморфологія монокристалічної кремнієвої пластини після виробництва лугу
Рисунок 2: Принцип світлової пастки структури «піраміди».
Аналіз відбілювання монокристалів
За допомогою скануючого електронного мікроскопа на білій кремнієвій пластині було виявлено, що пірамідальна мікроструктура білої пластини в цій області в основному не була сформована, а поверхня, здавалося, мала шар «воскового» залишку, тоді як пірамідальна структура замші у білій області тієї ж кремнієвої пластини було сформовано краще (див. рис. 3).Якщо на поверхні монокристалічної кремнієвої пластини є залишки, поверхня матиме розмір залишкової «пірамідальної» структури та генерацію рівномірності, а ефект нормальної області буде недостатнім, в результаті чого залишкова відбиваюча здатність оксамитової поверхні буде вищою, ніж нормальна площа, область із високою відбивною здатністю порівняно зі звичайною областю у візуальному відбитті як біла.Як видно з форми розподілу білої області, вона не має правильної чи правильної форми на великій території, а лише на локальних ділянках.Повинно бути, що локальні забруднювачі на поверхні кремнієвої пластини не були очищені, або стан поверхні кремнієвої пластини викликаний вторинним забрудненням.
Рисунок 3: Порівняння регіональних відмінностей мікроструктури оксамитово-білих кремнієвих пластин
Поверхня кремнієвої пластини для різання алмазного дроту більш гладка, а пошкодження менші (як показано на малюнку 4).Порівняно з розчинною кремнієвою пластиною швидкість реакції лугу та поверхні кремнієвої пластини, що ріжеться алмазним дротом, повільніша, ніж у монокристалічної кремнієвої пластини, яка ріже розчин, тому вплив поверхневих залишків на оксамитовий ефект більш очевидний.
Рисунок 4: (A) Мікрофотографія поверхні кремнієвої пластини, вирізаної з розчину (B) Мікрофотографія поверхні алмазної дротяної пластини з кремнію
Основним залишковим джерелом алмазної дротяної поверхні кремнієвої пластини
(1) Охолоджуюча рідина: основними компонентами охолоджувальної рідини для різання алмазного дроту є поверхнево-активна речовина, диспергатор, дефамант, вода та інші компоненти.Ріжуча рідина з відмінною продуктивністю має хорошу суспензію, дисперсію та легку очисну здатність.Поверхнево-активні речовини зазвичай мають кращі гідрофільні властивості, які легко видалити в процесі очищення кремнієвих пластин.Безперервне перемішування та циркуляція цих добавок у воді призведе до утворення великої кількості піни, що призведе до зменшення потоку охолоджуючої рідини, що вплине на продуктивність охолодження та серйозні проблеми з піною та навіть переливом піни, що серйозно вплине на використання.Тому теплоносій зазвичай використовують разом з піногасником.Щоб забезпечити ефективність піногасіння, традиційний силікон і поліефір зазвичай погано гідрофільні.Розчинник у воді дуже легко адсорбується і залишається на поверхні кремнієвої пластини під час подальшого очищення, що призводить до проблеми білих плям.І він погано сумісний з основними компонентами охолоджуючої рідини, тому його потрібно розділити на два компоненти. Основні компоненти та піногасники додавали у воду. У процесі використання, відповідно до ситуації з піною, неможливо кількісно контролювати використання та дозування протипінних агентів, може легко дозволити передозування піногасників, що призводить до збільшення залишків на поверхні кремнієвої пластини, також незручніше працювати, однак через низьку ціну сировини та сировини піногасника матеріали, тому більшість побутових теплоносіїв використовують цю формулу системи;В іншій охолоджувальній рідині використовується новий піногасник, може бути добре сумісним з основними компонентами, без добавок, може ефективно та кількісно контролювати його кількість, може ефективно запобігати надмірному використанню, вправи також дуже зручно виконувати, за належного процесу очищення, його залишки можна контролювати до дуже низьких рівнів. В Японії та кілька вітчизняних виробників приймають цю систему формул, однак через високу вартість сировини її цінова перевага неочевидна.
(2) Версія на основі клею та смоли: на пізнішій стадії процесу різання алмазного дроту кремнієва пластина біля вхідного кінця була прорізана заздалегідь, кремнієва пластина на вихідному кінці ще не прорізана, ранній огранований алмаз дріт почав розрізатися на гумовий шар і смоляну пластину. Оскільки силіконовий стрижневий клей і смоляна дошка є продуктами з епоксидної смоли, їх температура розм’якшення в основному становить від 55 до 95 ℃, якщо температура розм’якшення гумового шару або смоли пластина низька, вона може легко нагрітися під час процесу різання та спричинити її розм’якшення та плавлення, прикріплена до сталевого дроту та поверхні кремнієвої пластини, призвести до зниження здатності різання алмазної лінії, або кремнієві пластини отримані та забруднена смолою. Після прикріплення її дуже важко змити. Таке забруднення здебільшого виникає біля краю силіконової пластини.
(3) кремнієвий порошок: у процесі різання алмазного дроту утворюється багато кремнієвого порошку, під час різання вміст порошку охолоджуючої рідини в будівельному розчині буде дедалі вищим, коли порошок достатньо великий, він буде прилипати до поверхні кремнію, і різання алмазного дроту кремнієвого порошку розміру та розміру призводять до його легшої адсорбції на поверхні кремнію, що ускладнює очищення.Тому забезпечте оновлення та якість охолоджуючої рідини та зменшіть вміст порошку в охолоджуючій рідині.
(4) засіб для чищення: поточне використання виробників алмазного дроту, які переважно використовують різання розчину одночасно, в основному використовують попереднє миття розчину, процес очищення та засіб для чищення тощо, технологія різання алмазного дроту з ріжучого механізму, утворює повний набір лінії, охолоджуючої рідини та різання розчину мають значну різницю, тому відповідний процес очищення, дозування очищувального засобу, формула тощо повинні бути для різання алмазним дротом здійснити відповідні налаштування.Чистячий засіб є важливим аспектом, оригінальна формула очищувального засобу поверхнево-активна речовина, лужність не підходить для очищення кремнієвої пластини для різання алмазного дроту, повинна бути для поверхні кремнієвої пластини з алмазним дротом, складу та поверхневих залишків цільового очисного засобу та взяти з собою процес очищення.Як було сказано вище, склад піногасника не потрібен при різанні розчину.
(5) Вода: вода з переливу для різання алмазного дроту, попереднього промивання та очищення містить домішки, вона може адсорбуватися на поверхні кремнієвої пластини.
Зменшити проблему білого оксамитового волосся Рекомендації
(1) Для використання охолоджувальної рідини з хорошою дисперсією, а охолоджувальна рідина повинна використовувати піногасник з низьким вмістом залишків, щоб зменшити залишок компонентів охолоджувальної рідини на поверхні кремнієвої пластини;
(2) Використовуйте відповідний клей і пластину зі смоли, щоб зменшити забруднення кремнієвої пластини;
(3) Охолоджуюча рідина розбавляється чистою водою, щоб переконатися, що у використаній воді немає легких залишкових домішок;
(4) Для поверхні силіконової пластини з алмазним дротом використовуйте більш відповідний очисний засіб для активності та очисного ефекту;
(5) Використовуйте онлайн-систему відновлення охолоджуючої рідини алмазної лінії, щоб зменшити вміст кремнієвого порошку в процесі різання, щоб ефективно контролювати залишки кремнієвого порошку на поверхні кремнієвої пластини.У той же час, це також може збільшити покращення температури води, потоку та часу попереднього прання, щоб забезпечити вчасне прання силіконового порошку
(6) Після того, як кремнієва пластина покладена на стіл для чищення, її необхідно негайно обробити та підтримувати кремнієву пластину вологою протягом усього процесу очищення.
(7) Кремнієва пластина зберігає поверхню вологою в процесі дегумування та не може висихати природним шляхом.(8) У процесі очищення кремнієвої пластини час перебування на повітрі можна максимально скоротити, щоб запобігти утворенню квітів на поверхні кремнієвої пластини.
(9) Персонал, який займається прибиранням, не повинен безпосередньо контактувати з поверхнею кремнієвої пластини протягом усього процесу очищення та повинен носити гумові рукавички, щоб не залишати відбитків пальців.
(10) У посиланні [2] на стороні батареї використовується процес очищення перекисом водню H2O2 + лугом NaOH відповідно до об’ємного співвідношення 1:26 (3% розчин NaOH), що може ефективно зменшити виникнення проблеми.Його принцип подібний до очисного розчину SC1 (широко відомого як рідина 1) напівпровідникової кремнієвої пластини.Його основний механізм: окислювальна плівка на поверхні кремнієвої пластини утворюється в результаті окислення H2O2, яка роз'їдається NaOH, і окислення та корозія відбуваються неодноразово.Таким чином, частинки, прикріплені до силіконового порошку, смоли, металу тощо) також потрапляють у очищувальну рідину з корозійним шаром;внаслідок окислення H2O2 органічні речовини на поверхні пластини розкладаються на CO2, H2O і видаляються.Цей процес очищення був виробники кремнієвих пластин, які використовують цей процес для обробки алмазного дроту для різання монокристалічної кремнієвої пластини, кремнієвої пластини у внутрішньому та тайванському виробництвах та інших виробників батарей, що використовують пакетне використання оксамитової білої проблеми скарг.Є також виробники акумуляторів, які використовували подібний процес попереднього очищення оксамиту, також ефективно контролюють зовнішній вигляд оксамитового білого кольору.Можна побачити, що цей процес очищення додається до процесу очищення кремнієвої пластини, щоб видалити залишки кремнієвої пластини, щоб ефективно вирішити проблему білого волосся на кінці батареї.
висновок
В даний час різання алмазного дроту стало основною технологією обробки в галузі різання монокристалів, але в процесі просування проблема виготовлення оксамитової білизни турбує виробників кремнієвих пластин і акумуляторів, що призвело виробників акумуляторів до різання кремнію алмазним дротом. пластина має певний опір.Завдяки порівняльному аналізу білої області, це в основному викликано залишками на поверхні кремнієвої пластини.Щоб краще запобігти проблемі кремнієвої пластини в комірці, у цій статті аналізуються можливі джерела забруднення поверхні кремнієвої пластини, а також пропозиції щодо вдосконалення та заходи у виробництві.Відповідно до кількості, області та форми білих плям можна проаналізувати причини та покращити їх.Особливо рекомендується використовувати процес очищення перекисом водню + лугом.Успішний досвід довів, що він може ефективно запобігти проблемі різання кремнієвих пластин алмазним дротом, що робить оксамитове відбілювання, для довідки загальних інсайдерів галузі та виробників.
Час публікації: 30 травня 2024 р