單晶硅定晶向放電切割工藝方案設(shè)計

1、單晶硅定晶向放電切割工藝方案設(shè)計本節(jié)將握行定晶向放電切割工藝方案的設(shè)計，所設(shè)計的兩個方案都是利用電火花統(tǒng)切割機床來實現(xiàn)的.基于三維回轉(zhuǎn)工作臺的定晶向放電切割方案此方案（方案一）與目前的定晶向機械加工方式15理相似.由下硅錠本身不存在宏觀的標(biāo)準(zhǔn)定位面，即不存在電火花線切割所需的加工萇準(zhǔn)，不能依靠調(diào)整裝夾來保證目標(biāo)晶面所需裝夾精度，只能通過堆加試切工序才能逐步實現(xiàn)精度調(diào)養(yǎng)如圖2.10所示，硅錠裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺上.回轉(zhuǎn)工作臺可以沿A軸和C紬進行轉(zhuǎn)動調(diào)整，底下的三維工作臺可以沿X軸、Y軸和Z軸作直線運動，二者配合可以保證線切割機床能夠加工空間任意晶面.大體過程是：1）切割時先試切一小片，然后檢測誤差。

2、2）根據(jù)溟差計算出回轉(zhuǎn)工作臺的調(diào)整角度以及三維工作臺的進給路線.3）ftl調(diào)整回轉(zhuǎn)工作臺A軸和C軸以及工作臺進給路找，開始第二次試切4）如果第二次試切満足要求.則可以保持回轉(zhuǎn)工作臺位置不變，按所霜的尺寸切割出符合要求的晶面；反之則需不斷試切，以找到目標(biāo)晶面的確切位置.三堆工作臺、圖2.10基于三維回轉(zhuǎn)工作臺的定晶向放電切割方案基于搖擺錐度電火花線切割機床的定晶向放電切割方案此方案（方案二）無需回轉(zhuǎn)工作臺，但是要求電火花線切割機床具有搖擺惟度切割功能，具備四軸（X、丫、U、V軸曲制能力.方案原理如圖2.1】所示.方案二大體過程是：1）先試切一小片，然后檢測謀差.2）根據(jù)誤差計算出機床上線骨沿U軸

3、或V軸的偏移董以及工作臺的進給路線3）調(diào)整上線臂沿U、V軸偏移以及工作臺進給路找,開始第二次試切4）如果第二次試切満足要求，則可以保持機床上線劈的位置不變，按所需的尺寸切割出符合要求的晶面：反之則需不斷試切，以找到目標(biāo)晶而的確切位置.工件（硅錠）只需以簡單的方式夾緊在機床工作臺上，由于機床具有錐度切割功能，所以對于興具的要求就沒有那么高，只需保證整個過程工件的位置不發(fā)生改變即可目標(biāo)晶面+V圖2.11基于搖擺錐度電火花線切割機床的定晶向放電切割方案223單晶硅定晶向放電切割方案的比較1）定晶向放電切割方案與機械加工方法的比較（1）試切割過程中不必每次都加工一整片，只需要挖出一小塊測試即可，不僅節(jié)

4、省材料，還能提高試切效率.（2困用線切割的方法加工的切縫損耗小F300屮n,材料損失少，在相同的材料中可以加工更多的衍射晶體（3）放電切割過程中在保障極間冷卻條件下加工尺寸可以做到更大，能夠解決衍射晶體的大尺寸加工難題.2）方案一與方案二的比較方案一與方案二都是避利用電火花線切割方法，工藝原理也相似.所不同的是方案一根據(jù)課差調(diào)整回轉(zhuǎn)工作臺和機床進給路我，使晶面正好處丁電極絲掃過的平面；而方案二是根據(jù)誤差調(diào)整機床上線背，使上線臂沿U軸或V軸偏移，同時調(diào)盛工作臺進給路線，切割出符合晶向耍求的晶面.方案二與方案一相比具有以下優(yōu)點：（1）方案二用電火花線切割機床的惟度切割功能代替了方案一中的回轉(zhuǎn)工作臺

5、，降低了設(shè)備成本.使用回轉(zhuǎn)工作臺裝夾較為復(fù)雜，不僅要將匸件合適地裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺上，還要保證回轉(zhuǎn)匸作臺能夠固定在機床導(dǎo)軌上，并且整個過程要保證位置不變，這就增加了不可控因素：而方案二中的裝夾就簡單得多，由于電火花線錐度切割也可以切割空間任意晶面，所以裝夾只需保證位置不發(fā)生變化即可.（3）方案一中回轉(zhuǎn)工作臺有一定的體積，裝夾時會占據(jù)一定的機床空間，因此，機床能切割的最大厚度較小；而方案二由于沒有回轉(zhuǎn)T作臺，可以切割出更大尺寸的硅片.（4）電火花線切割過程中不可避免的會使用工作液，目前常用的是復(fù)合工作液或者去離子水，這兩種工作液都金對冋轉(zhuǎn)工作臺的金屬零部件產(chǎn)生腐蝕，因此回轉(zhuǎn)工作臺帯要和工作液隔離開來，這又增加了工藝的復(fù)雜性相比之下，方案二也存在峽陷：在方案二中，電極絲通常需要以一定的錐度來