नई औद्योगिक सामग्री के प्रसंस्करण के लिए हीरा उपकरण

 

सिलिकॉन 6.5 की मोह कठोरता के साथ एक कठोर और भंगुर पदार्थ है। इसे आवेदन के अनुसार पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन में बनाया जा सकता है। यह आईसी एकीकृत सर्किट में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन उद्योग में सबसे बुनियादी और महत्वपूर्ण सामग्री भी है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन की निर्माण विधि आमतौर पर पहले पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन या अनाकार सिलिकॉन तैयार करने के लिए होती है, और फिर Czochralski विधि या सस्पेंशन ज़ोन मेल्टिंग विधि द्वारा रॉड के आकार के मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन को पिघल से विकसित किया जाता है। पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन एकल क्रिस्टल सिलिकॉन का एक रूप है। जब पिघले हुए सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन को सुपरकूल्ड परिस्थितियों में जम जाता है, तो कई क्रिस्टल नाभिक बनाने के लिए सिलिकॉन परमाणुओं को हीरे की जाली के रूप में व्यवस्थित किया जाता है। यदि ये क्रिस्टल नाभिक अलग-अलग झुकाव वाले क्रिस्टल अनाज में विकसित होते हैं, तो ये अनाज पॉलीसिलिकॉन में क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं

 

दो
मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का प्रसंस्करण प्रवाह

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के प्रसंस्करण प्रवाह में मुख्य रूप से कटिंग-राउंडिंग-स्क्वायर-कटिंग-ग्राइंडिंग-स्लाइसिंग-चम्फरिंग-ग्राइंडिंग-रासायनिक नक़्क़ाशी-पॉलिशिंग और अन्य चरण शामिल हैं। इसके विपरीत, पॉलीसिलिकॉन में काटने और गोल करने के चरण नहीं होते हैं, और पिंड तैयार होने के बाद केवल वर्गों और स्लाइसों में कटौती करने की आवश्यकता होती है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन को पिंड से चिप तक तैयार करने की पूरी प्रक्रिया के दौरान, प्रसंस्करण में भाग लेने के लिए विभिन्न उद्देश्यों के लिए हीरे के उपकरण की आवश्यकता होती है, और प्रसंस्करण सटीकता अपेक्षाकृत अधिक होती है। विशिष्ट चरण और संबंधित उपकरण और संकेतक तालिका 2 में दिखाए गए हैं। यह तालिका 2 से देखा जा सकता है कि एकल क्रिस्टल सिलिकॉन और पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पर आधारित प्रसंस्करण उपकरण में मुख्य रूप से डायमंड सॉ ब्लेड, बैंड आरी, डायमंड ग्राइंडिंग व्हील और डायमंड वायर आरी आदि शामिल हैं। .

 

नीलम की संरचना Al203 है, और इसकी मोह कठोरता 9 है, जो हीरे की कठोरता के बाद दूसरे स्थान पर है। उच्च तकनीक उद्योग में, यह मुख्य रूप से एलईडी प्रकाश उत्सर्जक घटकों के सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है। नीलम कठोर और भंगुर और महंगा होता है। इसे आमतौर पर प्रसंस्करण के दौरान उच्च परिशुद्धता, तेज प्रसंस्करण दक्षता, कम सामग्री हानि और स्वच्छ कार्य वातावरण की आवश्यकता होती है। हीरा उच्चतम कठोरता वाली सामग्री है और प्रकृति में सबसे मजबूत पहनने का प्रतिरोध है, और इस सामग्री को संसाधित करने के लिए हीरे के उपकरण सबसे अच्छे विकल्प हैं।

दो
नीलम प्रसंस्करण प्रक्रिया

नीलम क्रिस्टल पिंड से लेकर अंतिम सब्सट्रेट नीलम स्लाइस तक, इसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं: बढ़ते क्रिस्टल - पुलिंग रॉड - रोलिंग - क्रिस्टल रॉड ओरिएंटेशन - स्लाइसिंग - ग्राइंडिंग - चम्फरिंग - पॉलिशिंग, प्रत्येक चरण को अलग-अलग हीरे से सुसज्जित करने की आवश्यकता होती है उपकरण पूरा करने के लिए, मुख्य उपकरण ड्रिल बिट, पीस पहियों, तार आरी और इतने पर हैं।

क्रिस्टल विकास: बड़े आकार और उच्च गुणवत्ता वाले एकल-क्रिस्टल नीलम क्रिस्टल को विकसित करने के लिए क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेस का उपयोग करें;

रॉड को बाहर निकालें: नीलम क्रिस्टल से नीलम क्रिस्टल रॉड को बाहर निकालने के लिए नीलम ड्रिल का उपयोग करें;

बैरल ग्राइंडिंग: सटीक बाहरी सर्कल आकार सटीकता प्राप्त करने के लिए क्रिस्टल बार को पीसने के लिए एक बेलनाकार ग्राइंडर का उपयोग करें;

अभिविन्यास: स्लाइसर पर नीलम क्रिस्टल रॉड की स्थिति का सटीक पता लगाएं, जो सटीक स्लाइसिंग प्रसंस्करण के लिए सुविधाजनक है;

टुकड़ा करने की क्रिया: हीरे के तार की आरी का उपयोग करके नीलम पिंड को पतली वेफर्स में टुकड़ा करना;

ग्राइंडिंग: स्लाइसिंग के कारण वेफर कटिंग डैमेज लेयर को हटा दें और वेफर के सपाटपन में सुधार करें;

चम्फरिंग: शीट के किनारे की यांत्रिक शक्ति में सुधार करने के लिए वेफर के किनारे को एक गोलाकार चाप आकार में ट्रिम करें;

पॉलिशिंग: वेफर की खुरदरापन में सुधार करें ताकि इसकी सतह एपिटैक्सियल वेफर एपिटॉक्सी की सटीकता तक पहुंच सके।

(1) हीरा बाहरी गोलाकार आरा ब्लेड

हीरे का बाहरी वृत्ताकार आरा ब्लेड पहले का काटने का उपकरण है। बाहरी परिधि पर हीरा चढ़ाया हुआ गोलाकार आरा ब्लेड का व्यास लगभग 200 मिमी है। यह ज्यादातर सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन राउंड रॉड्स को सिलिकॉन स्क्वायर रॉड्स में प्रोसेस करने के लिए उपयोग किया जाता है। प्रसंस्कृत एकल क्रिस्टल सिलिकॉन छड़ सममित आयताकार हैं; वर्तमान में, हीरे के बाहरी वृत्ताकार आरी के ब्लेड का उपयोग नीलम क्रिस्टल की छड़ को काटने के लिए भी किया जाता है, आमतौर पर गर्म-दबाए गए निरंतर धार वाले हीरे के ब्लेड को देखा जाता है। इसके फायदे सरल संरचना, आसान संचालन और सस्ते ब्लेड की कीमत हैं, लेकिन इसके नुकसान मोटे ब्लेड, चौड़े केर्फ, बड़ी सामग्री की हानि और काटने की सतह की खराब समानता है।

(2) डायमंड इनर सर्कुलर सॉ ब्लेड

डायमंड इनर सर्कुलर सॉ ब्लेड का लाभ यह है कि इसमें अच्छी कठोरता होती है और इसे बहुत पतला बनाया जा सकता है, {{0}} तक पहुंच सकता है। 1 मिमी; स्लाइसिंग सटीकता बहुत अधिक है, और 200 मिमी व्यास वाले वेफर की मोटाई का अंतर केवल 0.01 मिमी है; छोटे बैचों और कई विशिष्टताओं को संसाधित करते समय प्रत्येक टुकड़े को रेडियल और कटा हुआ मोटाई में समायोजित किया जा सकता है। नुकसान यह है कि स्लाइस की सतह पर क्षति की परत बड़ी है; उत्पादकता कम है, और एक समय में केवल एक टुकड़ा काटा जा सकता है; केवल सीधी रेखाएं काटी जा सकती हैं, और घुमावदार सतहों को नहीं काटा जा सकता है; बहुत बड़े व्यास वाले वेफर्स को काटा नहीं जा सकता।

 

दो
उच्च परिशुद्धता नेस्टिंग ड्रिल बिट
नेस्टिंग ड्रिल बिट की प्रसंस्करण वस्तु अपेक्षाकृत मूल्यवान कठोर और भंगुर सामग्री जैसे नीलम है। यह मुख्य रूप से वॉच केस, ऑप्टिकल ग्लास और एलईडी सबस्ट्रेट्स के प्रसंस्करण के लिए उपयोग किया जाता है। ड्रिल बिट की सटीक आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं। 2-इंच नेस्टिंग ड्रिल बिट को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, जापान में ड्रिल बिट की कीमत 2,500 युआन से अधिक तक पहुंच सकती है, और घरेलू ड्रिल बिट की कीमत भी 800 युआन से अधिक तक पहुंच सकती है। एक ही विनिर्देश (लगभग 100 युआन) के इंजीनियरिंग ड्रिल बिट्स की तुलना में, ऐसे उत्पादों में अत्यधिक उच्च मूल्य जोड़ा गया है, और बाजार की मांग साल-दर-साल बढ़ रही है, इसलिए इसमें अपेक्षाकृत व्यापक आवेदन संभावना है।

नेस्टिंग ड्रिल की निर्माण तकनीक में अल्ट्रा-थिन कुंडलाकार कटर हेड निर्माण तकनीक, उच्च-परिशुद्धता वेल्डिंग तकनीक और ड्रिल बिट फॉलो-अप ग्राइंडिंग तकनीक शामिल है; उनमें से, अति पतली कुंडलाकार कटर सिर की गुणवत्ता का उत्पाद के अंतिम उपयोग प्रदर्शन पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है। इस तकनीक में उत्पादन प्रक्रियाओं और परिचालन मानकों की एक श्रृंखला शामिल है जैसे कि एकसमान मिश्रण, महीन दानेदार बनाना, मानकीकृत गर्म-प्रेस सिंटरिंग और डिमोल्डिंग। सतह के उपचार, वेल्डिंग सांद्रता समायोजन और मानकीकृत वेल्डिंग सहित ड्रिल बिट की सांद्रता और वेल्डिंग शक्ति सुनिश्चित करने के लिए उच्च-परिशुद्धता वेल्डिंग तकनीक एक महत्वपूर्ण कदम है। ; ड्रिल बिट के अनुवर्ती पीस से ड्रिल बिट की सटीकता में और सुधार हो सकता है।

तीन
हीरा देखा ब्लेड

एक जापानी कंपनी ने 2006 में एक डायमंड वायर आरा उत्पाद लॉन्च किया, और जापान और ताइवान में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। अब तक, चीन में चांग्शा डाइले और नानजिंग संचाओ सहित बड़े पैमाने पर उत्पादन हीरा तार देखा गया है। डायमंड वायर आरी का उपयोग व्यापक रूप से मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और नीलम को काटने और काटने में किया जाता है, और बाजार की मांग बहुत बड़ी है।

आम तौर पर, क्रिस्टल सिलिकॉन स्क्वायरिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले हीरे के तार का व्यास {{0}} है। 35 मिमी, क्रिस्टल सिलिकॉन स्लाइसिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले तार का व्यास 0 .12 मिमी है, और तार का व्यास नीलम काटने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला तार आम तौर पर 0 .25 मिमी होता है। मुक्त घर्षण तार काटने की तुलना में, हीरे के तार काटने की दक्षता में काफी सुधार हुआ है, जैसा कि तालिका 4 में दिखाया गया है; कीमत के संदर्भ में, हीरे के तार की आरी शुरुआती 3 युआन / मी से बदलकर वर्तमान 0.6 युआन प्रति मीटर हो गई है, यह ग्राहकों के लिए कम कीमतों पर उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों का उपयोग करने के अवसर को भी बहुत बढ़ावा देता है।

 

बड़े आकार के सिलिकॉन वेफर्स और नीलम वेफर्स के अनुप्रयोग और विकास के साथ, हीरे के तार की आरी सिलिकॉन वेफर्स और नीलम वेफर्स के लिए काटने के उपकरण की एक नई पीढ़ी बन जाएगी। बड़े आकार के सिलिकॉन / नीलम सिल्लियां काटना, बचत सामग्री, उच्च लाभ, बड़े उत्पादन और उच्च दक्षता, अतुलनीय लाभों की यह श्रृंखला सिलिकॉन वेफर और नीलम प्रसंस्करण उद्यमों द्वारा अत्यधिक मूल्यवान होगी।

 

चार
डायमंड बैंड आरी

डायमंड बैंड आरा ब्लेड आमतौर पर इलेक्ट्रोप्लेटेड उत्पाद होते हैं, जो उच्च कठोरता वाले क्रिस्टल जैसे मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और नीलम को काटने के लिए उपयुक्त होते हैं, साथ ही क्रिस्टल, ग्लास, जेड, स्टोन मोज़ेक, अलौह धातुओं जैसे कठोर और भंगुर पदार्थों को काटने के लिए उपयुक्त होते हैं। , और चुंबकीय सामग्री। स्टील बेल्ट आम तौर पर उच्च गुणवत्ता वाले स्टेनलेस स्टील, सीमलेस वेल्डिंग प्रक्रिया, उत्कृष्ट वेल्डिंग प्रदर्शन, अच्छा लोच और क्रूरता, उच्च थकान प्रतिरोध, उच्च तन्यता ताकत, लंबी सेवा जीवन और सटीक विक्षेपण से बना होता है; काटने का किनारा उच्च श्रेणी के हीरे के कणों से बना होता है, मजबूत पहनने के लिए प्रतिरोधी बायमेटल का उपयोग समान रूप से और मजबूती से अत्याधुनिक होता है, जिसमें लंबी सेवा जीवन, कुशाग्रता, चिकनी काटने की सतह, उच्च दक्षता और कम शोर की विशेषताएं होती हैं। . आम तौर पर, बैंड आरा ब्लेड की चौड़ाई 38 मिमी है, मोटाई 0 .6 मिमी है, और परिधि 3230 ~ 6100 मिमी है, जो कि प्रमुख फोटोवोल्टिक उद्यमों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

पाँच
अल्ट्रा-फाइन ग्रेन डायमंड ग्राइंडिंग व्हील

कठोर और भंगुर सामग्रियों के प्रसंस्करण में राउंड ग्राइंडिंग व्हील्स, फ्लैट ग्राइंडिंग व्हील्स, थिनिंग ग्राइंडिंग व्हील्स और पॉलिशिंग व्हील्स आदि शामिल हैं, जो क्रिस्टल रॉड्स को प्रोसेस करने के लिए ग्राइंडिंग व्हील्स का इस्तेमाल करते हैं। हीरे के कण का आकार 250# से 8000# तक होता है। सिरेमिक बेस, क्रिस्टलीय सिलिकॉन, नीलम और अन्य कठोर और भंगुर सामग्रियों को पीसने और चमकाने में उपयोग किया जाता है, जो उत्पादों की सबसे बड़ी श्रेणी से संबंधित है।

सिलिकॉन वेफर ग्राइंडिंग का उद्देश्य स्लाइसिंग और व्हील ग्राइंडिंग के कारण होने वाले आरी के निशान और सतह की क्षति परत को हटाना है, प्रभावी रूप से सिलिकॉन वेफर्स के वारपेज, समतलता और समानता में सुधार करना और एक विनिर्देश तक पहुंचना है जिसे पॉलिशिंग प्रक्रिया द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। सिलिकॉन वेफर्स को पीसते समय, दरारों के आकार और एकरूपता को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन एक कठोर और भंगुर पदार्थ है। जब यह जमीन पर होता है, तो अपघर्षक में रोलिंग और माइक्रो-कटिंग का प्रभाव होता है। सामग्री की क्षति मुख्य रूप से माइक्रो-ब्रेकिंग है। ग्लॉस फ़िनिश। पीसने की प्रक्रिया 35 0 # के कण आकार के साथ विट्रीफाइड डायमंड पीस व्हील का उपयोग कर सकती है, संसाधित सतह की खुरदरापन लगभग 0.5μm है, और पीस व्हील का व्यास आमतौर पर 200 मिमी ~ 350 मिमी है।

पॉलिशिंग का उद्देश्य एकल क्रिस्टल सिलिकॉन वेफर्स की सतह पर सूक्ष्म दोषों को सुधारना है ताकि अत्यंत उच्च समतलता और न्यूनतम सतह खुरदरापन के साथ एक वेफर सतह प्राप्त की जा सके, और सतह पर कोई बिगड़ती परत और कोई खरोंच की आवश्यकता न हो। पॉलिशिंग विधि: रफ पॉलिशिंग का मुख्य कार्य क्षतिग्रस्त परत को हटाना है, सामान्य हटाने की मात्रा लगभग 10μm ~ 20μm है, और 1000 # ~ 4000 # के कण आकार के साथ एक राल-आधारित पीस व्हील का उपयोग किया जा सकता है; ठीक पॉलिशिंग का मुख्य कार्य उत्पाद की सतह की सूक्ष्म खुरदरापन में सुधार करना है, आम तौर पर, हटाने की मात्रा 1 माइक्रोन से कम होती है, और 8000 # के कण आकार के साथ हीरा पीसने वाला पहिया चुना जा सकता है।

छह
डायमंड अल्ट्राथिन सेक्शन

अल्ट्रा-थिन कटिंग ब्लेड डायमंड और बाइंडर से बना एक गोलाकार पतली शीट ऑब्जेक्ट है, जिसकी मोटाई 0.015 और 0.5 मिमी के बीच है। इसे मेटल बॉन्ड ब्लेड और रेजिन बॉन्ड ब्लेड में विभाजित किया जा सकता है। उनमें से, मेटल बॉन्ड इलेक्ट्रोप्लेटिंग ब्लेड की मोटाई 0.015mm और 0.1mm है, और मेटल बॉन्ड हॉट प्रेसिंग ब्लेड और रेजिन बॉन्ड ब्लेड की मोटाई 0.1 है मिमी ~ 0.5 मिमी। सिलिकॉन, जर्मेनियम, गैलियम फॉस्फाइड, गैलियम आर्सेनाइड, गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड, फेराइट, लिथियम नाइओबेट, लिथियम टैंटलेट, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक, ऑप्टिकल जैसे विभिन्न कठिन और भंगुर सामग्रियों को काटने या स्लॉट करने के लिए अल्ट्रा-पतली कटिंग डिस्क का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है। मिट्टी के पात्र, कांच, आदि; उच्च काटने की सटीकता, संकीर्ण केर्फ, लंबी सेवा जीवन आदि की विशेषताएं हैं। जब विशेष उपकरण पर उपयोग किया जाता है, तो इसका उपयोग एक ही चाकू या एक ही समय में कई चाकू के साथ किया जा सकता है। सूचना इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के तेजी से विकास के साथ, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों और एकीकृत परिपथों के लिए कटौती की आवश्यकताएं उच्च और उच्चतर हो रही हैं, और काटने की मात्रा भी बढ़ रही है। जानकारी के अनुसार, दुनिया में अल्ट्रा-थिन कटिंग डिस्क की वार्षिक बिक्री 500 मिलियन अमेरिकी डॉलर से अधिक तक पहुंच जाती है। वर्तमान में, ऐसे उत्पादों के बाजार पर मुख्य रूप से जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका जैसी विश्व-अग्रणी कंपनियों का कब्जा है। इन कंपनियों द्वारा उत्पादित चाकुओं में स्थिर प्रदर्शन, पूर्ण विनिर्देश और उच्च काटने की सटीकता है। मेरे देश का इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग तेजी से विकास की अवधि में प्रवेश कर रहा है, और सटीक काटने के उपकरण की मांग भी तेजी से विकास की अवधि में प्रवेश कर चुकी है। हालाँकि, चीन में इस प्रकार के उत्पाद के विकास की देर से शुरुआत के कारण, इसके प्रदर्शन में अभी भी कई दोष हैं, जो घरेलू बाजार के तेजी से विकास की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। हर साल विदेशों से बड़ी संख्या में विभिन्न प्रकार की अल्ट्रा-थिन शीट्स का आयात करना आवश्यक होता है। चीन में, बहुत कम कंपनियां हैं जो पतली पीसने वाले पहियों का शोध और निर्माण करती हैं और बाजार में प्रवेश करती हैं, इसलिए अति पतली काटने वाले पहियों के अनुसंधान और विकास की व्यापक बाजार संभावना है।

 

(2) कुछ उच्च-सटीक सटीक हीरे के उपकरण, जैसे कि अल्ट्रा-थिन कटिंग डिस्क, अल्ट्रा-फाइन-ग्रेन्ड डायमंड ग्राइंडिंग व्हील्स, और हाई-प्रिसिजन ड्रिल बिट्स, अभी भी घरेलू उत्पादों और विदेशी उत्पादों के बीच एक अंतर है, जो है खराब या अस्थिर प्रदर्शन में प्रकट। उत्पादन की स्थिरता बनाए रखने के लिए बड़े और मध्यम आकार के उद्यम महंगे विदेशी उत्पादों को खरीदने के इच्छुक होंगे। यह घरेलू संबंधित उपकरण निर्माताओं के लिए एक नई चुनौती भी पेश करता है, अर्थात उत्पाद के प्रदर्शन को यथासंभव बेहतर बनाना और उत्पाद की गुणवत्ता को बनाए रखना जबकि उत्पाद की सटीकता उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करती है।

प्रदर्शन स्थिरता।

(3) घरेलू उत्पादों को उच्च अंत और सटीक हीरे के उपकरण की दिशा में लक्षित करने की आवश्यकता है। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, उत्पाद प्रदर्शन स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सख्त उत्पाद मानक और प्रक्रिया नियम तैयार किए जाते हैं; इसके अलावा, उच्च परिशुद्धता सीएनसी मशीन टूल्स, ईडीएम, वायर काटने और उत्पाद के बाद के ट्रिमिंग और सुधार के लिए अन्य उपकरण।