Srauto matavimas yra būtinas pjaustant silicio plokštelių deimantinę vielą, nes jis užtikrina tikslų pjovimo skysčių tiekimą į vielos ir plokštelės sąsają – tai labai svarbu norint palaikyti optimalų aušinimą, tepimą ir šiukšlių šalinimą.RRealaus laiko srauto duomenys apsaugo nuo nepakankamo arba per didelio skysčio tiekimo, kuris kitaip gali sukelti perkaitimą, vielos lūžimą, paviršiaus defektus ar atliekas. Tikslus matavimas sumažina proceso kintamumą, apsaugo plokštelės plokštumą ir paviršiaus vientisumą, pailgina vielos tarnavimo laiką ir optimizuoja išteklių naudojimo efektyvumą.
Silicio plokštelių pjovimo apžvalga ir pjovimo skysčių vaidmuo
Deimantinės vielos pjovimas yra dominuojanti technika pjaustant monokristalinius ir daugiakristalinius silicio luitus į plokšteles puslaidininkių ir fotovoltinėms reikmėms. Šio proceso metu plieninė viela, kurios skersmuo paprastai yra 40–70 μm, padengiama deimantiniais abrazyviniais grūdeliais. Viela juda dideliu greičiu, o joje esantys deimantai dilimo būdu nušlifuoja silicį, taip sumažindami paviršiaus defektus ir užtikrindami plokštelių vienodumą. Pastaraisiais metais pristatytos sumažinto skersmens vielos sumažina pjūvio nuostolius, t. y. smulkių silicio dalelių pavidalu prarandamą medžiagą pjaustymo operacijos metu. Pjūvio nuostolius lemia vielos skersmuo ir nuo vielos paviršiaus kyšančių abrazyvinių grūdelių aukštis.
Deimantinės vielos pjovimas
*
Pjovimo skysčiai atlieka keletą svarbių vaidmenų deimantinės vielos pjovime. Jų pagrindinė funkcija – aušinti luitą ir vielą, neleisdama perkaisti, nes tai gali pažeisti silicį arba sutrumpinti vielos tarnavimo laiką. Jie taip pat nuplauna smulkias silicio daleles, susidariusias pjovimo metu, o tai padeda išlaikyti švarią sąsają, užkirsti kelią šiukšlių pakartotiniam nusėdimui ir sumažinti paviršiaus mikroįtrūkimus ant plokštelės. Be to, pjovimo skysčiai sutepa procesą, sumažindami trintį tarp vielos ir silicio, taip pailgindami vielos tarnavimo laiką ir pagerindami pjovimo kokybę. Silicio plokštelių pjovimo skysčių sudėtis ir fizinės savybės, tokios kaip klampumas ir tankis, turi būti kruopščiai valdomos, siekiant optimizuoti aušinimą, drožlių šalinimą ir vielos apsaugą.
Yra keletas plokštelių pjovimo skysčių tipų, įskaitant vandens pagrindu pagamintus skysčius su priedais, skirtais pagerinti tepimą ir dalelių suspensiją. Pasirinkimas priklauso nuo įrangos konstrukcijos, plokštelių specifikacijų ir aplinkos apribojimų. Pavyzdžiai: dejonizuotas vanduo su paviršinio aktyvumo medžiagomis arba glikoliais, sukurti taip, kad subalansuotų aušinimo efektyvumą ir mažą likučių susidarymą.
Šiuolaikinių plokštelių gamyklų evoliucija link itin plonų deimantinių vielų padidina skysčių tiekimo ir procesų valdymo iššūkius. Vielai susitraukus žemiau 40 μm, didėja vielos lūžio rizika ir mažėja proceso svyravimų tolerancija. Tikslus srauto greičio matavimas, kurį palaiko tokios technologijos kaip pjovimo skysčio srauto matuokliai, didelio tikslumo srauto matavimo jutikliai ir Koriolio masės srauto jutikliai, yra būtinas norint palaikyti efektyvų aušinimą ir pašalinti šiukšles. Pjovimo skysčio stebėjimo jutikliai ir pramoniniai pjovimo skysčio srauto matavimo sprendimai leidžia operatoriams stebėti ir reguliuoti srauto greičius realiuoju laiku, užtikrinant optimalų tepimą ir paviršiaus kokybę. Koriolio srauto matuoklių tikslumas yra ypač svarbus valdant skirtingo tankio ir klampumo skysčius, užtikrinant pastovias sąlygas net didėjant pjovimo greičiui ir vielos įtempimui.
Dėl didėjančio tikslumo poreikio dėmesys perkeltas į dinaminių skysčių parametrų, tokių kaip srauto greitis, tankis ir klampumas, stebėjimą. Tokie prietaisai kaip „Lonnmeter“ teikia patikimus matavimus realiuoju laiku, kurie yra būtini kokybės užtikrinimui ir procesų optimizavimui atliekant pažangias deimantinės vielos pjovimo operacijas. Vielos technologijoms tobulėjant, patikimų srauto matavimo technologijų integravimas yra neatsiejama plokštelės našumo palaikymo, pjovimo pjūvio nuostolių mažinimo ir silicio plokštelių gamybos sektoriaus apdailos reikalavimų mažinimo dalis.
Skysčių tiekimo iššūkiai pjaustant tiksliai deimantine viela
Pjaunant itin plonas silicio plokšteles, ypač tas, kurios yra mažesnės nei 40 µm, deimantine viela, tinkamo silicio plokštelių pjovimo skysčio kiekio tiekimas į pjaustymo sąsają tampa dideliu iššūkiu. Mažėjant vielos storiui, mažėja ir skysčio tekėjimo erdvė. Nuolatinis pjovimo skysčio tiekimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti tepimą, temperatūros kontrolę ir šiukšlių pašalinimą sąlyčio taške.
Netolygus arba nepakankamas skysčio srautas tiesiogiai sukelia plokštelių adsorbciją, kai dėl nepakankamo tepimo plokštelė nepageidaujamai prilimpa prie įrangos. Tai ne tik sutrikdo pjovimo procesą, bet ir padidina plokštelių lūžio ar pažeidimo riziką. Paviršiaus šiurkštumas žymiai padidėja, kai viela ir plokštelė negauna nuolatinio tepimo ir aušinimo deimantinės vielos pjovimo skysčiu. Dėl pažeistų paviršių ir mikrodefektų sumažėja plokštelių kokybė ir išeiga, o tai kelia didelių kliūčių puslaidininkių ir fotovoltinių įrenginių pramonei.
Skysčio prasiskverbimą į mikromasto pjovimo tarpą lemia trys pagrindiniai veiksniai: vielos geometrija, pjovimo greitis ir kapiliarinis veikimas. Vielos geometrija, konkrečiai – vielos skersmuo ir deimantų grūdelių pasiskirstymas, tiesiogiai veikia tai, kaip lengvai silicio plokštelių pjovimo skystis teka ir prilimpa prie sąlyčio zonos. Naudojant vielas, mažesnes nei 40 µm, mažesnis paviršiaus plotas riboja laisvą skysčio judėjimą. Didesnis pjovimo greitis sutrumpina laiką, per kurį skystis pasiekia ir atvėsina sąsają, todėl susidaro vietinis perkaitimas ir prastas tepimas. Kapiliarinis veikimas – natūralus skysčio gebėjimas įsitraukti į siauras ertmes – labai lemia skysčio sulaikymą. Tačiau tie patys skysčio tilteliai, kurie pagerina skysčio pernešimą, gali sukelti kapiliarinį sukibimą tarp gretimų vielų, dėl ko susidaro netolygus įtempimas ir padidėja plokštelės storio skirtumai.
Pažangių plokštelių pjovimo skysčių tipų, įskaitant nanodalelėmis sustiprintus sprendimus, atsiradimas lėmė pastebimus patobulinimus. Skysčiai, sukurti su SiO₂ arba SiC nanodalelėmis, efektyviau įsiskverbia į siaurus plyšius dėl optimizuoto klampumo ir paviršiaus sąveikos. Šie skysčiai pagerina tepimą ir efektyviau pašalina šilumą, todėl sumažėja paviršiaus šiurkštumas ir pagerėja plokštelių lygumas. Tyrimai rodo, kad naudojant nanodalelėmis prisotintus skysčius, pjaustymo metu keičiamas temperatūros laukas, dar labiau sumažinant įtempius, kurie kelia grėsmę plokštelių vientisumui. Tai, kartu su tokiais metodais kaip ultragarsinė vibracija kapiliariniam pernašai sustiprinti, leidžia tolygiau tiekti deimantinės vielos pjovimo skystį.
Nuolatiniam skysčio tiekimui reikalingas tikslus stebėjimas ir reguliavimas realiuoju laiku. Didelio tikslumo pramoninio pjovimo skysčio srauto matavimas tampa būtinas, ypač griežtai kontroliuojamuose procesuose. Pjovimo skysčio srauto matuoklio, pvz., didelio tikslumo Koriolio masės srauto matavimo jutiklio, įdiegimas leidžia tiksliai reguliuoti tiekimo greitį. „Lonnmeter“ integruoti tankio ir klampumo matuokliai, kartu su tiksliais srauto matavimo įrankiais, padeda optimizuoti skysčio tiekimą, kad net ploniausios plokštelės būtų pjaustomos sklandžiai, o defektų rizika būtų kuo mažesnė.
Skysčio srauto matavimas plokštelių pjovimo operacijose
Tikslus srauto matavimas yra esminis dalykas optimizuojant pjovimo skysčio tiekimą pjaunant silicio plokšteles deimantine viela. Silicio plokštelių pjovimo skysčio efektyvumas tiesiogiai veikia aušinimą, tepimą ir šiukšlių šalinimą kontaktinėje sąsajoje, o tai daro įtaką plokštelių paviršiaus kokybei, pjūvio nuostoliams ir bendram gamybos išeigai. Nepakankamas arba per didelis srautas keičia abrazyvinį efektyvumą, padidina įrankių nusidėvėjimą ir gali sukelti nepastovią plokštelių kokybę arba didesnes išteklių sąnaudas. Empiriniai tyrimai rodo, kad paviršiaus šiurkštumą (Ra) ir požeminius pažeidimus galima sumažinti palaikant pjovimo skysčio srauto greitį optimaliame 0,15–0,25 l/min diapazone tipinėms vienos vielos mašinoms, nes nepakankamas srautas sukelia mikroįtrūkimus ir šiukšlių kaupimąsi, o per didelis srautas sukelia turbulenciją ir nereikalingas sąnaudas.
Pjovimo skysčio srauto greičio matavimo technologijos
Pjovimo skysčio srauto matuokliai integruojami į skysčių tiekimo linijas ir realiuoju laiku matuoja tiekiamo deimantinės vielos pjovimo skysčio tūrį. Įprastos srauto matuoklių technologijos yra mechaniniai, elektroniniai ir ultragarsiniai:
- Mechaniniuose srauto matuokliuose, tokiuose kaip turbininiai ir irkliniai, naudojami besisukantys komponentai, kuriuos išstumia skysčio srautas. Jie yra paprasti ir tvirti, tačiau jautrūs abrazyvinių medžiagų prisotintų skysčių poveikiui.
- Elektroniniai srauto matuokliai, ypač elektromagnetiniai, matuoja skysčio greitį naudodami elektromagnetinės indukcijos principus, užtikrindami patikimą ir lengvai prižiūrimą laidžių skysčių veikimą.
- Ultragarsiniai srauto matuokliai naudoja aukšto dažnio garso bangas, perduodamas ir priimamas per vamzdį. Matuodami garso sklidimo laiko skirtumą tarp srauto ir jo atžvilgiu, šie prietaisai užtikrina neįkyrius, tikslius matavimus, tinkamus įvairių tipų plokštelių pjovimo skysčiams.
Koriolio masės srauto matavimas išsiskiria tose srityse, kur reikalingas tikslus skysčio masės valdymas, neatsižvelgiant į klampumo ar temperatūros pokyčius. Koriolio masės srauto jutikliai tiesiogiai matuoja masės srautą, remdamiesi Koriolio efektu, užtikrindami didelį tikslumą ir tinkamumą tiek vandens, tiek aliejaus pagrindu pagamintiems deimantinės vielos pjovimo skysčiams. „Lonnmeter“ gamina linijinius tankio ir klampumo matuoklius, kurie leidžia stebėti skysčio savybes, siekiant užtikrinti konsistenciją ir optimalų proceso valdymą silicio plokštelių pjovimo metu.
Svarbiausi matavimo parametrai ir jutiklių išdėstymas
Norint tiksliai išmatuoti pjovimo skysčio srautą pjaustant plokšteles, reikia atkreipti dėmesį į kelis pagrindinius parametrus:
- Srauto greitis (l/min): pagrindinis proceso optimizavimo ir kokybės užtikrinimo matas.
- Tankis ir klampumas: abu šie veiksniai daro didelę įtaką aušinimo efektyvumui, abrazyvinių dalelių transportavimui ir šiukšlių pašalinimui.
- Temperatūra: Įtakoja klampumą ir skysčio elgseną pjovimo vietoje.
Jutiklių išdėstymas yra labai svarbus. Srauto matavimo jutikliai turi būti išdėstyti tiesiai skysčio tiekimo linijoje kuo arčiau pjovimo zonos, kad būtų kuo labiau sumažinti neatitikimai dėl vamzdynų pasipriešinimo, nuotėkio ar garavimo prieš pjovimo sąsają. Realiuoju laiku atliekamas matavimas užtikrina, kad pranešta srauto vertė atitiktų faktinį tiekimą į deimantinės vielos pjovimo zoną.
Srauto matavimo funkcija palaikant optimalią pjovimo aplinką
Srauto matavimo jutikliai yra būtini pramoninio silicio plokštelių pjovimo skysčio tiekimo stebėjimui realiuoju laiku ir adaptyviam valdymui. Optimalaus srauto greičio palaikymas užtikrina tinkamą šilumos išsklaidymą, nuolatinį šiukšlių pašalinimą ir vienodą tepimą išilgai deimantinės vielos. Be to, proceso stabilumas mažėja, vielos tarnavimo laikas trumpėja, o išeiga sumažėja dėl padidėjusios paviršiaus defektų ar per didelio pjovimo pjūvio praradimo rizikos.
Integruodami didelio tikslumo srauto greičio matavimą su kitais grįžtamojo ryšio parametrais (pvz., vielos greičiu, padavimo greičiu), gamintojai gali užtikrinti adaptyvų proceso ribos valdymą, tiesiogiai susiedami srauto greičio reguliavimą su stebimu pjovimo našumu. Todėl bet koks nukrypimas nuo užprogramuoto srauto kontūro sukelia neatidėliotinus korekcinius veiksmus, apsaugant tiek proceso kokybę, tiek išteklių naudojimo efektyvumą.
Apibendrinant galima teigti, kad pramoninio pjovimo skysčio srauto matavimas, pagrįstas patikimais srauto matavimo jutikliais ir realaus laiko duomenimis, yra kertinis akmuo didelio našumo ir ekonomiškai efektyviai silicio plokštelių gamybai deimantinės vielos pjovimo eroje.
Koriolio masės srauto matavimas: principai ir taikymas
Koriolio masės srauto matavimas pagrįstas skysčio, judančio per vibruojančius vamzdžius, veikiančios jėgos aptikimu. Skysčiui tekant, pavyzdžiui, deimantinės vielos pjovimo skysčiui arba specializuotam silicio plokštelių pjovimo skysčiui, vamzdžiai patiria nedidelį, išmatuojamą fazės poslinkį. Šis poslinkis yra proporcingas masės srauto greičiui, todėl galima tiesiogiai ir realiuoju laiku kiekybiškai įvertinti tiekiamo pjovimo skysčio masę. Tas pats principas leidžia vienu metu matuoti skysčio tankį, užtikrinant didelį tikslumą, esant kintantiems skysčių tipams, sudėčiai ir temperatūroms – tai yra labai svarbus reikalavimas silicio plokštelių gamyboje ir deimantinės vielos pjovimo srityje.
Šio metodo pranašumai, ypač naudojant didelio našumo deimantinės vielos pjovimo skysčius, yra dideli. Koriolio srauto matavimas nepriklauso nuo skysčio klampumo ir sudėties pokyčių, išlieka labai tikslus net ir esant abrazyvinėms dalelėms, nanopriedams arba nevienalyčiams mišiniams, dažnai randamiems silicio plokštelių pjovimo skysčiuose. Šis patikimumas daro jį pranašesnį už tradicinius tūrinio srauto metodus, kuriems įtakos gali turėti burbuliukai, suspenduotos dalelės ir besikeičiančios pažangių pjovimo skysčių fizinės savybės.
Puslaidininkių plokštelių pjovimas vis labiau remiasi pažangia skysčio srauto jutiklių technologija, siekiant užtikrinti patikimą silicio plokštelių pjovimo skysčio stebėjimą. Proceso linijose tiesiogiai įrengiami „Lonnmeter“ linijiniai masės srauto jutikliai, naudojantys Koriolio efektą. Tai leidžia tiksliai tiekti ir stebėti nano-skysčio ir deimantinės vielos pjovimo skystį plokštelių pjaustymo metu. Skysčio degradacijos, mišinio neatitikimų ar tankio pokyčių požymiai aptinkami nedelsiant, todėl galima nedelsiant imtis valdymo intervencijų, kad būtų išlaikytas proceso našumas ir paviršiaus kokybė.
Lyginant Koriolio masės srauto jutiklius su kitais pjovimo skysčių stebėjimo jutikliais, tokiais kaip terminiai, elektromagnetiniai ar ultragarsiniai srauto sistemomis, išryškėja keli privalumai. Koriolio masės srauto jutikliai pasižymi dideliu tikslumu matuojant srautą ir pateikia masės rodmenis, kuriems įtakos neturi klampumo svyravimai ar magnetinės savybės. Elektromagnetiniai ir ultragarsiniai matuokliai sunkiai apdoroja pjovimo skysčių mišinius, kuriuose yra nanodalelių, oro kišenių ar nedidelių tankio pokyčių, todėl srauto greičio matavimas dažnai būna nepatikimas ir padidėja techninės priežiūros dažnumas.
Koriolio srauto matuoklio tikslumas išlaikomas kintant skysčių sudėčiai, nes signalo apdorojimo ir temperatūros kompensavimo schemos efektyviai filtruoja triukšmą ir aplinkos pokyčius. Operatoriai gali panaudoti realaus laiko duomenis, kad optimizuotų aušinimą, tepimą ir dalelių šalinimą, reaguodami į įvairių plokštelių pjovimo skysčių tipų ir nanofluidų mišinių savybes.
Koriolio masės srauto matavimo pritaikymas itin ploniems vielos pjovimo ir pjovimo skysčiams su nanodalelėmis žymi pramoninio stebėjimo pokytį. Jutikliai patikimai matuoja tikrąjį masės srautą ir tankį, neatsižvelgiant į dalelių kiekį ar skysčio nevienalytiškumą, taip įgalindami uždaros grandinės valdymą ir automatizuotą skysčių valdymą, pritaikytą plokštelių pjovimui. Toks didelio tikslumo srauto matavimas yra labai svarbus norint išlaikyti proceso stabilumą, sumažinti medžiagų nuostolius ir užtikrinti paviršiaus vientisumą silicio plokštelių gamybos ir deimantinės vielos pjovimo procesuose.
Srauto matavimo duomenų integravimas į procesų valdymą
Realaus laiko srauto matavimas naudojant Koriolio masės srauto jutiklius pakeitė pjovimo skysčio valdymą pjaunant silicio plokšteles deimantine viela. Integruoti tankio ir klampumo matuokliai, tokie kaip „Lonnmeter“, leidžia nedelsiant stebėti skysčio savybes ir srauto greitį, tiesiogiai palaikydami tikslų proceso valdymą.
Optimalaus srauto palaikymas yra būtinas deimantinės vielos ir silicio plokštelių efektyviam aušinimui, valymui ir tepimui. Koriolio masės srauto matuokliai puikiai veikia šioje aplinkoje, nes teikia didelio tikslumo, realaus laiko grįžtamąjį ryšį apie masės srautą ir skysčio charakteristikas. Turėdamos šiuos duomenis, automatizuotos sistemos gali reguliuoti siurblio greitį, vožtuvų padėtį arba recirkuliacijos greitį, kad tiksliai tiektų reikiamą plokštelių pjovimo skysčio tūrį ir sudėtį. Pavyzdžiui, greitų pjovimo ciklų metu jutiklių duomenys gali paskatinti didesnį skysčio tiekimą, kad būtų geriau pašalintos šiukšlės ir aušinimas, o lėtesnių ciklų metu gali reikėti sumažinti srautą, kad būtų išvengta atliekų.
Grįžtamasis ryšys iš srauto matavimo jutiklių taip pat yra labai svarbus reaguojant į kintančias skysčio sąlygas. Kai skysčio klampumas ar tankis keičiasi dėl temperatūros pokyčių ar užterštumo, „Lonnmeter“ integruoti matuokliai akimirksniu aptinka šiuos pokyčius, leisdami valdymo sistemoms kompensuoti reguliuojant srauto greitį arba pradedant skysčio filtravimą. Šis detalus, duomenimis pagrįstas metodas užtikrina, kad skystis atitiktų griežtas specifikacijas, kad būtų užtikrintas optimalus pjovimo našumas.
Didelės apimties aplinkoje galimybė stebėti ir valdyti pjovimo skysčio srautą realiuoju laiku padeda išlaikyti pastovų storį ir sumažina brangiai kainuojančių defektų atsiradimą, kaip rodo pažangiausios gamybos linijos Azijoje ir Europoje. Pažangus skysčių valdymas taip pat padeda atlikti nuspėjamąją priežiūrą, pailgindamas deimantinės vielos tarnavimo laiką.
Pramoninės operacijos gauna didelę naudą iš srauto valdomų pjovimo skysčių sistemų. Efektyvus skysčių valdymas sumažina sunaudojimo ir šalinimo išlaidas, užtikrindamas, kad kiekvienai plokštelei būtų sunaudojama pakankamai skysčio, taip prisidedant prie tvarumo ir atitikties reglamentams. Skysčių švaistymo sumažinimas, kurį užtikrina nuolatinis grįžtamasis ryšys ir reguliavimas pagal jutiklių duomenis, reiškia mažesnes eksploatavimo išlaidas ir mažesnį poveikį aplinkai.
Apibendrinant galima teigti, kad „Lonnmeter“ integruotų sprendimų įgalinta realaus laiko srauto matavimo duomenų integracija yra ne tik plokštelių kokybės užtikrinimo pagrindas, bet ir deimantinės vielos pjovimo proceso veiklos pranašumas. Tai leidžia pastebimai pagerinti paviršiaus apdailą, mechaninį patikimumą, gamybos našumą ir ekonomiškumą.
Eksperimentinės įžvalgos ir pramoninis konsultavimas
Naujausi eksperimentiniai tyrimai pakeitė geriausią skysčių tiekimo praktiką pjaustant silicio plokšteles deimantine viela. Tyrimai rodo, kad tiksliai valdomas pjovimo skysčio tiekimas, ypač naudojant pažangias technologijas, tiesiogiai koreliuoja su mažesne plokštelių adsorbcija ir geresne paviršiaus kokybe.
Ultragarsinio kapiliarinio efekto taikymas skysčių tiekime pakeitė žaidimo taisykles. Ultragarsinės bangos varo pjovimo skystį giliau į itin plonas įpjovas, ypač siauresnes nei 50 μm sritis, kur tradiciniai tiekimo metodai dažnai neveikia. Dėl šios pagerintos infiltracijos žymiai sumažėja abrazyvinių dalelių ir šiukšlių adsorbcija ant plokštelės paviršiaus. Empiriniai bandymai rodo, kad plokštelės, veikiamos ultragarsu padedančiu skysčiu, turi išmatuojamai mažiau paviršiaus defektų, todėl padidėja našumas ir patikimumas tolesniuose procesuose.
Parametrų optimizavimas yra labai svarbus siekiant maksimaliai padidinti ultragarsinio stiprinimo ir nano-skysčių technologijų naudą tiekiant pjovimo skysčius. Pagrindiniai parametrai:
- Plokštės atstumas: optimaliam skysčio kilimui tarpas tarp skysčio rezervuaro ir pjovimo zonos turi būti kuo mažesnis.
- Ultragarsinio keitiklio padėties ir nustatymo lygiagretumas: aiškiai apibrėžta geometrija užtikrina tolygų bangų perdavimą ir kapiliarinį veikimą.
- Skysčio temperatūra: kontroliuojamas šildymas padidina skysčio judrumą ir kapiliarų efektyvumą.
- Ultragarso taikymo trukmė ir dažnis: tinkamas laikas apsaugo nuo perkaitimo ir maksimaliai padidina infiltraciją.
- Skysčio tipo pasirinkimas: skirtingi baziniai skysčiai ir priedai skirtingai reaguoja į ultragarsinį stimuliavimą.
Nanofluidų technologija pristato dar vieną svarbų patobulinimą. Pjovimo skysčiai, įterpti nanodalelių, tokių kaip SiO2 ir SiC, pasižymi geresniu šilumos laidumu ir tepimu. Ši modifikacija užtikrina efektyvesnį aušinimą, geresnį šiukšlių šalinimą ir sumažina plokštelių paviršiaus šiurkštumą. Duomenys rodo, kad mišrios nanodalelių formulės siūlo sinergetinius patobulinimus, dar labiau sumažindamos deformaciją ir užtikrindamos geresnę plokštelių morfologiją nei vieno tipo arba įprasti pjovimo skysčiai.
Gamintojai, siekiantys optimizuoti pjovimo skysčių efektyvumą, gali įgyvendinti šias eksploatavimo gaires:
- Naudokite integruotus tankio matuoklius ir klampumo matuoklius (pvz., „Lonnmeter“), kad stebėtumėte ir valdytumėte pjovimo skysčio konsistenciją, užtikrindami, kad tekėjimo savybės išliktų idealios ultragarsiniam ir nanotechnologiniam naudojimui.
- Stebėkite ir reguliuokite pjovimo skysčio srautą naudodami didelio tikslumo srauto matavimo jutiklį. Koriolio masės srauto matavimas yra ypač naudingas pramoniniam pjovimo skysčio srauto matavimui, nes užtikrinamas tiek tankio, tiek tūrio tikslumas realiuoju laiku.
- Reguliariai kalibruokite srauto matavimo jutiklius, kad rodmenys būtų patikimi, o tai labai svarbu norint nuosekliai apdoroti plokšteles.
- Pasirinkite plokštelių pjovimo skysčio tipus ir nanodalelių koncentracijas, atitinkančias konkretų plokštelių dydį, deimantinės vielos charakteristikas ir darbo aplinką.
Lyginamieji tyrimai patvirtina, kad vieno faktoriaus parametrų pokyčiai, tokie kaip vielos greičio didinimas arba padavimo greičio reguliavimas, koreliuoja su vielos nusidėvėjimo, paviršiaus šiurkštumo ir bendro storio kitimo (TTV) pokyčiais. Tikslaus srauto ir greito, reaguojančio skysčio tiekimo palaikymas yra labai svarbūs siekiant sumažinti defektus ir pailginti vielos tarnavimo laiką.
Dažnai užduodami klausimai
Kaip silicio plokštelių pjovimo skystis pagerina deimantinės vielos pjovimo našumą?
Silicio plokštelių pjovimo skystis pjaustant deimantine viela atlieka ir tepimo, ir aušinimo skysčio funkciją. Pagrindinė jo funkcija – sumažinti trintį ir išsklaidyti vielos ir plokštelės sąsajoje susidarančią šilumą. Mažesnė trintis ir temperatūra sumažina mikroįtrūkimus ir paviršiaus įbrėžimus, kurie gali pažeisti plokšteles ir sumažinti bendrą išeigą. Skystis taip pat pašalina šiukšles iš pjovimo vietos, todėl deimantinės vielos ir plokštelės paviršius išlieka švarus. Šis nuolatinis dalelių šalinimas lemia lygesnį plokštelių paviršių ir užtikrina nuoseklią, aukštos kokybės gamybą. Pavyzdžiui, patobulinti nanopjovimo skysčiai su SiO₂ ir SiC nanodalelėmis gali prasiskverbti giliau į pjūvį, sumažindami paviršiaus šiurkštumą ir plokštelių deformaciją, dar labiau pagerindami plokštelių, skirtų naudoti puslaidininkiais, išeigą.
Kas yra pjovimo skysčio srauto matuoklis ir kodėl jis svarbus pjaustant plokšteles?
Pjovimo skysčio srauto matuoklis matuoja tikslų į pjovimo zoną tiekiamo skysčio kiekį. Tikslus srautas yra būtinas tinkamam tepimui, šilumos išsklaidymui ir šiukšlių pašalinimui. Jei srautas per mažas, viela perkaista arba joje kaupiasi šiukšlės, dėl kurių atsiranda įbrėžimų ir įtrūkimų. Per didelis srautas gali eikvoti skystį ir sukelti slėgio disbalansą, o tai turi įtakos plokštelių plokštumai ir įrankio tarnavimo laikui. Pjovimo skysčio srauto matuokliai, tokie kaip „Lonnmeter“ gaminami linijiniai tankio matuokliai ir klampumo matuokliai, padeda operatoriams stebėti ir reguliuoti tiekimą realiuoju laiku. Tai užtikrina, kad procesas atitiktų optimalius parametrus, maksimaliai padidinant plokštelių išeigą ir sumažinant įrankio susidėvėjimą.
Kuo Koriolio masės srauto matavimas naudingas silicio plokštelių pjovimo skysčio valdymui?
Koriolio masės srauto matavimas yra neįkainojamas siekiant tikslaus srauto matavimo silicio plokštelių gamyboje. Skirtingai nuo tradicinių srauto matuoklių, Koriolio jutikliai tiesiogiai matuoja masės srautą, neatsižvelgdami į skysčio klampumą, tankį ar temperatūros pokyčius. Ši funkcija leidžia tiksliai stebėti įvairių tipų plokštelių pjovimo skysčius, įskaitant ir tuos, kuriuose yra nanodalelių. Rezultatas – nuoseklus pjovimo skysčio tiekimas tinkamu greičiu, išlaikant stabilų tepimą ir aušinimą, nepaisant proceso svyravimų. Šie privalumai tiesiogiai prisideda prie aukščiausios plokštelių kokybės sudėtingose deimantinės vielos pjovimo srityse, kur tikslus valdymas sumažina defektus ir optimizuoja našumą.
Kokie veiksniai turi įtakos srauto greičio matavimui deimantinio vielinio pjūklo srityje?
Tikslus srauto matavimas priklauso nuo kelių tarpusavyje susijusių kintamųjų. Jutiklio pasirinkimas yra labai svarbus; pavyzdžiui, Koriolio masės srauto jutikliai teikia patikimus duomenis net ir apie klampius arba dalelėmis prisotintus skysčius. Skysčio sudėtis, pavyzdžiui, nanodalelių buvimas, gali pakeisti klampumą ir tankį bei turėti įtakos jutiklio kalibravimo reikalavimams. Vielos skersmuo ir pjovimo greitis taip pat turi įtakos tam, kiek skysčio reikia efektyviam aušinimui ir šiukšlių pašalinimui. Kiekvieno konkretaus proceso kalibravimas yra būtinas siekiant užtikrinti, kad jutiklis nuskaitytų tikras vertes, užtikrinant, kad kiekvienai partijai būtų naudojamas tinkamas pjovimo skysčio kiekis.
Ar nano-skysčiai ir ultragarsiniai metodai gali pagerinti skysčių įsiskverbimą silicio plokštelių pjovimo metu?
Tyrimai rodo, kad nano-skysčiai, ypač tie, kuriuose yra SiO₂ ir SiC nanodalelių, padidina skysčio tiekimo į svarbiausią vielos ir plokštelės sąsają efektyvumą. Šios dalelės padeda skysčiui pasiekti mikroskopinius tarpus, užtikrindamos geresnį aušinimą ir tepimą. Be to, ultragarso kapiliarinio efekto metodai dar labiau pagerina skysčio judėjimą ir įsiskverbimą, ypač pjaunant itin ploną vielą. Tai reiškia, kad norint pasiekti optimalų našumą reikia mažiau pjovimo skysčio, o rezultatai apima sumažintą skysčių adsorbciją, pagerintą paviršiaus morfologiją ir mažesnį defektų skaičių. Šie pasiekimai skatina perėjimą prie plonesnių, didesnio skersmens plokštelių tiek puslaidininkių, tiek fotovoltinių plokščių pramonėje, o pjovimo skysčio stebėjimo jutikliai užtikrina, kad procesas būtų kontroliuojamas ir nuoseklus viso gamybos ciklo metu.
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 25 d.
