في عملية تصنيع ركيزة SiC (كربيد السيليكون)، يعد قطع سبيكة SiC خطوة حاسمة. فهو لا يحدد بشكل مباشر جودة السطح ودقة الأبعاد للركيزة فحسب، بل له أيضًا تأثير حاسم على التحكم في التكلفة. إن المعلمات الرئيسية التي تحددها عملية القطع، مثل خشونة السطح (Ra)، وانحراف السمك الإجمالي (TTV)، والالتواء (BOW)، والثني (WARP)، لها تأثير عميق على الجودة النهائية والإنتاجية وتكلفة الإنتاج للركيزة . بالإضافة إلى ذلك، ترتبط جودة القطع ارتباطًا مباشرًا أيضًا بكفاءة وتكلفة عمليات الطحن والتلميع اللاحقة. ولذلك، فإن تطوير وتقدم تكنولوجيا قطع سبائك SiC له أهمية كبيرة لتحسين مستوى ركيزة كربيد السيليكون الصناعة التحويلية بأكملها.
شفرة منشار ماسية، شفرة منشار دائري، إزالة، اختلاف Ra كبير، صفحة انفتال كبيرة، شق واسع، سرعة بطيئة، دقة منخفضة، ضوضاء عالية
شرارة كهربائية: سلك + تيار، إزالة، شق واسع، سمك طبقة حرق سطحية كبيرة
خط الملاط: سلك من الفولاذ المقاوم للصدأ مطلي بالنحاس + ملاط، رقاقة رقيقة، إنتاجية عالية، خسارة منخفضة، سرعة بطيئة ودقة منخفضة، تلوث، عمر منخفض للمنشار السلكي
سلك ماسي: سلك جلخ مدمج + سلك ماسي، كفاءة عالية، شق ضيق، حماية البيئة، طبقة ضرر عميقة، تآكل سريع للخط، تزييف الركيزة
أولاً، الوضع الراهن لتقنية قطع سبائك SiC
مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، حققت تكنولوجيا قطع سبائك SiC تقدمًا ملحوظًا. في الوقت الحاضر، تشمل تكنولوجيا القطع السائدة بشكل أساسي قطع الأسلاك بالملاط وقطع الأسلاك الماسية وتكنولوجيا التجريد بالليزر. تختلف هذه التقنيات في كفاءة القطع، وجودة السطح، والتكلفة، وما إلى ذلك، مما يوفر مجموعة متنوعة من الخيارات لتصنيع ركائز SiC.
ثانيًا، تحليل خصائص تكنولوجيا القطع الرئيسية
1. قطع سلك الملاط: كتقنية قطع تقليدية، قطع سلك الملاط يقطع سبيكة SiC عبر الخط الذي يحتوي على المادة الكاشطة والملاط. على الرغم من أن هذه الطريقة منخفضة التكلفة وسهلة التطبيق في الإنتاج الضخم، إلا أنها بطيئة في القطع وقد تترك طبقة تالفة عميقة على سطح الركيزة، مما يؤثر على كفاءة المعالجة اللاحقة وجودة الركيزة.
2. قطع الأسلاك الماسية: تستخدم تقنية قطع الأسلاك الماسية جزيئات الماس كمواد كاشطة لقطع سبيكة SiC من خلال خطوط دوارة عالية السرعة. هذه الطريقة ليس لديها سرعة قطع سريعة فحسب، بل تتميز أيضًا بطبقة سطحية تالفة، مما يساعد على تحسين جودة وإنتاجية الركيزة. لذلك، يتم استخدام تكنولوجيا قطع الأسلاك الماسية تدريجيًا على نطاق واسع في مجال تصنيع ركيزة SiC.
3. تقنية التجريد بالليزر: تقنية التجريد بالليزر هي طريقة قطع ناشئة، والتي تستخدم التأثير الحراري لشعاع الليزر لفصل سبيكة SiC. يمكن لهذه التقنية أن توفر قطعًا دقيقة جدًا، مما يقلل بشكل كبير من تلف الركيزة، وبالتالي تحسين جودة الركيزة. ومع ذلك، نظرًا للتكلفة المرتفعة نسبيًا في الوقت الحاضر، تُستخدم تقنية التجريد بالليزر بشكل أساسي في المجالات المتطورة.
ثالثًا، تأثير تكنولوجيا القطع على جودة الركيزة والعمليات اللاحقة
لا يؤثر اختيار تقنية القطع على الجودة المباشرة لركيزة SiC فحسب، بل له أيضًا تأثير مهم على معالجتها اللاحقة. يمكن لتكنولوجيا القطع عالية الجودة أن تقلل من تلف سطح الركيزة، وتقلل من صعوبة وتكلفة الطحن والتلميع، وبالتالي تحسين كفاءة وفعالية عملية الإنتاج بأكملها. لذلك، في عملية تصنيع ركيزة SiC، من المهم جدًا اختيار تقنية القطع المناسبة.
باختصار، إن تطوير وتقدم تكنولوجيا قطع سبائك SiC له أهمية كبيرة لتحسين الجودة والكفاءة والتحكم في تكلفة ركيزة SiC. مع التقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا وتكثيف المنافسة في السوق، سوف تتطور تكنولوجيا قطع سبائك SiC المستقبلية في اتجاه أكثر كفاءة وأكثر دقة وأكثر اقتصادا. في الوقت نفسه، مع التطور السريع للطاقة الجديدة وأشباه الموصلات وغيرها من المجالات، سيستمر الطلب في السوق على ركيزة SiC في النمو، مما يوفر مساحة واسعة وفرصًا لتطوير تكنولوجيا قطع سبائك SiC.