أظهرت ركيزة كربيد السيليكون ، كجيل جديد من منتجات أشباه الموصلات، إمكانات تطبيقية كبيرة في مجال أجهزة الطاقة الإلكترونية بسبب خصائصها الفيزيائية والكيميائية الممتازة. ومع ذلك، فإن الكفاءة العالية والقطع المنخفض لسبائك SiC هي إحدى التقنيات الرئيسية التي تحد من إنتاجها بكميات كبيرة. في الوقت الحاضر، يعد قطع الأسلاك بالملاط وقطع الأسلاك الماسية هما التقنيتان الرئيسيتان في قطع سبائك SiC، ولديهما اختلافات كبيرة في طرق إدخال المواد الكاشطة وكفاءة المعالجة وفقدان المواد والأثر البيئي. تهدف هذه المقالة إلى مقارنة وتحليل خصائص تقنيتي القطع هاتين، ومناقشة الاتجاه الأمثل لعملية قطع SiC.
1. وضع الاستيراد الكاشطة وكفاءة المعالجة
· قطع سلك الملاط: باستخدام مادة كاشطة حرة، تكون سرعة المعالجة بطيئة نسبيًا.
· قطع الأسلاك الماسية: من خلال الطلاء الكهربائي، وربط الراتينج وطرق أخرى لإصلاح الجزيئات الكاشطة، زادت سرعة القطع بأكثر من 5 مرات، مما يحسن كفاءة الإنتاج بشكل كبير.
2. فقدان المواد ومعدل إخراج الفيلم
· قطع سلك الملاط: معدل إنتاج منخفض، خسارة كبيرة في المواد.
· قطع الأسلاك الماسية: يتم زيادة معدل الإنتاج بنسبة 15% إلى 20%، وتقليل فقدان المواد بشكل كبير، وتحسين المنفعة الاقتصادية.
3. مزايا حماية البيئة
· قطع الأسلاك الماسية: إنتاج أقل للنفايات ومياه الصرف الصحي، وأكثر صداقة للبيئة.
4. التحديات التقنية واستراتيجيات المواجهة
· قطع الأسلاك الماسية: هناك تحديات في التحكم البلوري والتحكم في فقد القطع.
· استراتيجية المواجهة: تعتمد الصناعة الحالية إستراتيجية قطع الأسلاك بالملاط باعتبارها الطريقة الرئيسية وقطع الأسلاك الماسية باعتبارها الأداة المساعدة، وتبلغ نسبة الاستخدام حوالي 5:1. في المستقبل، من الضروري تحسين تكنولوجيا قطع الأسلاك الماسية لتحسين قدرتها التنافسية في قطع SiC.
5. تحليل خسائر المعالجة لمواد SiC
· فقدان سلك الملاط:
· فقدان الشق: يصل إلى 150-200 ميكرون.
· فقدان التلميع: يجب إصلاح الأضرار السطحية عن طريق عمليات الطحن الخشن والطحن الدقيق وعمليات CMP.
· فقدان ترقق الظهر: إعداد السُمك الأولي مرتفع، ويلزم ترقق الظهر لتقليل المقاومة.
فقدان وتلف قطع SiC
باختصار، تُظهر تقنية قطع الأسلاك الماسية في قطع سبيكة SiC مزايا كبيرة في سرعة المعالجة، وفقدان أقل للمواد ومزايا حماية البيئة، ولكن التحكم البلوري والتحكم في فقدان القطع لا يزال بحاجة إلى مزيد من التحسين. في الوقت الحاضر، تعد استراتيجية الاستخدام التكميلي لقطع الأسلاك الملاطية وقطع الأسلاك الماسية ممارسة شائعة في الصناعة. في المستقبل، مع التقدم المستمر في تكنولوجيا قطع الأسلاك الماسية وخفض التكاليف، من المتوقع أن تحتل مكانة مهيمنة في مجال قطع أسلاك السيليكون. في الوقت نفسه، نظرًا لمشكلة الخسارة في معالجة مواد SiC، من الضروري مواصلة استكشاف عمليات القطع والتلميع الأكثر كفاءة ومنخفضة الخسارة لتعزيز الإنتاج الفعال ومنخفض التكلفة لمواد أشباه الموصلات SiC وتعزيزها. تطبيق واسع في مجال أجهزة الطاقة الإلكترونية.