Kenapa cakera pengisaran karbida silikon menjadi bahan habis -habisan untuk pemesinan ketepatan bahan keras dan rapuh?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Dalam bidang pembuatan mewah seperti semikonduktor, fotovoltaik, dan seramik ketepatan, cakera pengisaran karbida silikon telah menjadi bahan habis-habisan yang sangat diperlukan dalam pemesinan ketepatan bahan-bahan keras dan rapuh kerana sifat fizikal dan kimia mereka yang unik. Kelebihan terasnya berasal dari kekerasan yang tinggi, kekonduksian terma yang tinggi dan rintangan memakai bahan silikon karbida, yang menjadikannya menunjukkan kelebihan yang ketara dalam memproses bahan -bahan superhard seperti substrat karbida silikon, kaca optik, dan seramik.

Sebagai wakil generasi ketiga bahan semikonduktor, silikon karbida (sic) mempunyai struktur kristal yang memberikan kekerasan bahan yang sangat tinggi (kekerasan Mohs 9.2-9.5) dan rintangan memakai. Dalam persekitaran suhu yang tinggi, sifat anti-pengoksidaan silikon karbida sangat luar biasa: apabila suhu meningkat hingga 1300 ° C, lapisan perlindungan silikon dioksida yang padat terbentuk di permukaan, yang membolehkannya mengekalkan kestabilan semasa pemprosesan suhu tinggi.

Proses pembuatan cakera pengisaran karbida silikon perlu mengambil kira kedua -dua sifat bahan dan keperluan pemprosesan. Proses terasnya termasuk:
Nisbah bahan mentah: Silicon karbida mikrofon karbida tinggi (julat saiz zarah 0.5-30μm) sebagai bahan utama, dengan pengikat resin, seramik atau logam, ditambah dengan plasticizer, pelincir dan bahan tambahan lain.
Proses pengacuan: Melalui teknologi pencetakan panas atau suntikan panas, pastikan struktur padat cakera pengisaran dan pengedaran zarah seragam.
Sintering and Consing: Sintering pada suhu tinggi 1800-2200 ℃, supaya zarah pengikat dan silikon karbida membentuk ikatan yang kukuh, sambil mengawal pertumbuhan bijirin untuk mengelakkan peningkatan keterukan.
Sistem proses ini memastikan bahawa cakera pengisaran mempunyai ketangguhan yang mencukupi untuk menahan kesan pemprosesan sambil mengekalkan kekerasan yang tinggi.

Kelebihan teras cakera pengisaran karbida silikon dalam pemprosesan bahan yang keras dan rapuh
Cakera pengisaran karbida silikon menunjukkan kelebihan yang ketara dalam memproses substrat karbida silikon. Aluminium tradisional aluminium oksida terdedah kepada passivasi zarah -zarah yang kasar akibat kekerasan yang tidak mencukupi semasa pemprosesan, sementara cakera pengisaran karbida silikon dapat mencapai kadar penyingkiran bahan yang lebih efisien akibat kekerasannya yang lebih tinggi. Sebagai contoh, dalam proses penipisan wafer karbida silikon 8 inci, kaedah pemprosesan monolitik silikon karbida penipisan roda pengisar boleh mencapai ketepatan permukaan sub-mikron, yang jauh lebih baik daripada proses pengisaran tradisional.

Kekonduksian terma karbida silikon yang tinggi (300-490 w/(m · k)) memberikan kelebihan pelesapan haba semulajadi dalam pemprosesan berkelajuan tinggi. Dalam senario pemotongan wafer silikon fotovoltaik, gergaji wayar berlian yang digabungkan dengan silikon karbida silikon dapat mengurangkan suhu pemotongan dan mengelakkan penyebaran retak yang disebabkan oleh kerosakan terma. Ciri ini amat penting apabila memproses bahan dengan kekonduksian terma yang lemah seperti seramik alumina dan silikon nitrida.

Rintangan haus cakera pengisaran karbida silikon memanjangkan hayat perkhidmatan mereka sebanyak 3-5 kali dari abrasives tradisional. Dalam pemprosesan cincin galas seramik, satu roda pengisar karbida silikon tunggal boleh terus memproses lebih daripada 2,000 bahan kerja, sementara roda pengisaran alumina biasanya hanya dapat mengekalkan jumlah pemprosesan 500-800 bahan kerja. Walaupun kos awal cakera pengisaran karbida silikon adalah tinggi, kos penggunaan komprehensif mereka dapat dikurangkan lebih dari 40%.

Dalam pengeluaran peranti kuasa karbida silikon, pemprosesan substrat adalah pautan utama dalam menentukan prestasi peranti. Cakera pengisaran karbida silikon mencapai pemprosesan ketepatan tinggi melalui laluan teknikal berikut:
Proses pengisaran dua sisi: Menggunakan cakera pengisaran karbida silikon Dengan pad penggilap poliuretana boleh mencapai keseragaman ketebalan substrat <1μm ketepatan pemprosesan.
Penggilap mekanikal kimia (CMP): Cecair penggilap berdasarkan silikon karbida silikon dapat menghapuskan lapisan kerosakan permukaan wafer dan mengurangkan kekasaran permukaan ke bawah 0.2nm.

Dalam pemprosesan ultra-ketepatan kaca optik, nilam dan bahan-bahan lain, cakera pengisaran karbida silikon mencapai berikut melalui kawalan saiz zarah mikro-nano-skala:
Pemprosesan cermin dengan kekasaran permukaan RA <0.5nm
Pencetakan mikrostruktur dengan kedalaman lapisan kerosakan bawah permukaan <5nm
Prestasi ini tidak boleh digantikan dalam pembuatan komponen optik nilai tambah tinggi seperti kristal laser dan tingkap inframerah.

Sebagai tindak balas kepada keperluan pemprosesan seramik kejuruteraan seperti silikon nitrida dan zirkonium oksida, cakera pengisaran karbida silikon mencapai berikut dengan mengoptimumkan morfologi bijirin yang kasar dan penggredan:
Kecekapan pemprosesan meningkat sebanyak lebih daripada 60%
Tidak ada mikrokrek yang kekal di permukaan yang diproses
Terobosan ini telah mempromosikan peningkatan prestasi produk seperti galas seramik dan alat pemotongan seramik.