การวัดอัตราการไหลเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนด้วยลวดเพชร เนื่องจากช่วยให้มั่นใจได้ว่าของเหลวหล่อเย็นจะถูกส่งไปยังบริเวณรอยต่อระหว่างลวดและแผ่นเวเฟอร์อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาการระบายความร้อน การหล่อลื่น และการกำจัดเศษวัสดุให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมRข้อมูลการไหลแบบเรียลไทม์ช่วยป้องกันการจ่ายของเหลวที่ไม่เพียงพอหรือมากเกินไป ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป สายไฟขาด ข้อบกพร่องบนพื้นผิว หรือของเสีย การวัดที่แม่นยำช่วยลดความแปรปรวนของกระบวนการ รักษาความเรียบและความสมบูรณ์ของพื้นผิวเวเฟอร์ ยืดอายุการใช้งานของสายไฟ และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรให้สูงสุด
ภาพรวมของการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและบทบาทของสารหล่อเย็นในการตัด
การตัดด้วยลวดเพชรเป็นเทคนิคหลักในการตัดแท่งซิลิคอนแบบผลึกเดี่ยวและผลึกหลายชั้นให้เป็นแผ่นเวเฟอร์สำหรับงานด้านเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ ในกระบวนการนี้ ลวดเหล็ก—โดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40–70 ไมโครเมตร—จะถูกเคลือบด้วยเม็ดเพชรขัด ลวดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง และเพชรที่ฝังอยู่จะขัดซิลิคอนออกไป ทำให้ลดข้อบกพร่องบนพื้นผิวและส่งเสริมความสม่ำเสมอของแผ่นเวเฟอร์ ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลดลงที่นำมาใช้ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ช่วยลดการสูญเสียจากการตัด ซึ่งหมายถึงวัสดุที่สูญเสียไปในรูปของอนุภาคซิลิคอนละเอียดระหว่างการตัด การสูญเสียจากการตัดนั้นขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดและความสูงของเม็ดเพชรขัดที่ยื่นออกมาจากพื้นผิวของลวด
การตัดด้วยลวดเพชร
*
น้ำมันหล่อลื่นสำหรับการตัดมีบทบาทสำคัญหลายประการในการตัดด้วยลวดเพชร หน้าที่หลักคือการระบายความร้อนทั้งแท่งเพชรและลวด ป้องกันความร้อนสูงเกินไปซึ่งอาจทำให้ซิลิคอนเสียหายหรือลดอายุการใช้งานของลวด นอกจากนี้ยังช่วยชะล้างอนุภาคซิลิคอนขนาดเล็กที่เกิดขึ้นระหว่างการตัด ซึ่งช่วยรักษาพื้นผิวให้สะอาด ป้องกันการตกตะกอนของเศษวัสดุ และลดรอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ ยิ่งไปกว่านั้น น้ำมันหล่อลื่นยังช่วยหล่อลื่นกระบวนการ ลดแรงเสียดทานระหว่างลวดและซิลิคอน จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของลวดและปรับปรุงคุณภาพการตัด องค์ประกอบและคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำมันหล่อลื่นสำหรับการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน เช่น ความหนืดและความหนาแน่น ต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวังเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการระบายความร้อน การกำจัดเศษวัสดุ และการปกป้องลวด
ของเหลวสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์มีหลายประเภท รวมถึงของเหลวที่มีส่วนประกอบของน้ำและสารเติมแต่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการหล่อลื่นและการแขวนลอยของอนุภาค การเลือกใช้ขึ้นอยู่กับการออกแบบอุปกรณ์ ข้อกำหนดของแผ่นเวเฟอร์ และข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น น้ำปราศจากไอออนที่มีสารลดแรงตึงผิวหรือไกลคอล ซึ่งได้รับการคิดค้นสูตรเพื่อให้สมดุลระหว่างประสิทธิภาพการระบายความร้อนกับการเกิดคราบตกค้างน้อยที่สุด
การพัฒนาไปสู่ลวดเพชรบางเฉียบในโรงงานผลิตเวเฟอร์สมัยใหม่ ทำให้เกิดความท้าทายมากขึ้นในการส่งของเหลวและการควบคุมกระบวนการ เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดลดลงต่ำกว่า 40 ไมโครเมตร ความเสี่ยงต่อการขาดของลวดก็จะเพิ่มขึ้น และความคลาดเคลื่อนต่อความผันผวนของกระบวนการก็จะแคบลง การวัดอัตราการไหลที่แม่นยำ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากเทคโนโลยีต่างๆ เช่น เครื่องวัดการไหลของของเหลวหล่อเย็น เซ็นเซอร์วัดการไหลที่มีความแม่นยำสูง และเซ็นเซอร์วัดการไหลแบบโคริโอลิส เป็นสิ่งสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพการระบายความร้อนและการกำจัดเศษวัสดุ เซ็นเซอร์ตรวจสอบของเหลวหล่อเย็นและโซลูชันการวัดการไหลของของเหลวหล่อเย็นในระดับอุตสาหกรรม ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถติดตามและปรับอัตราการไหลได้แบบเรียลไทม์ เพื่อให้ได้การหล่อลื่นและคุณภาพพื้นผิวที่ดีที่สุด ความแม่นยำของเครื่องวัดการไหลแบบโคริโอลิสมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการจัดการของเหลวที่มีความหนาแน่นและความหนืดแตกต่างกัน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสภาวะต่างๆ จะคงที่ แม้ว่าความเร็วในการตัดและความตึงของลวดจะเพิ่มขึ้นก็ตาม
ความต้องการความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นนี้ได้เปลี่ยนจุดสนใจไปที่การตรวจสอบพารามิเตอร์ของไหลแบบไดนามิก เช่น อัตราการไหล ความหนาแน่น และความหนืด เครื่องมืออย่างเช่นของ Lonnmeter ให้การวัดแบบเรียลไทม์ที่เชื่อถือได้ ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประกันคุณภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการในการตัดด้วยลวดเพชรขั้นสูง ในขณะที่เทคโนโลยีลวดมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง การบูรณาการเทคโนโลยีการวัดการไหลที่แข็งแกร่งจึงเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาอัตราการผลิตเวเฟอร์ ลดการสูญเสียรอยตัด และลดความต้องการในการตกแต่งขั้นสุดท้ายสำหรับภาคการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน
ความท้าทายในการส่งของเหลวในการตัดด้วยลวดเพชรที่มีความแม่นยำสูง
ในการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนบางพิเศษด้วยลวดเพชร โดยเฉพาะอย่างยิ่งแผ่นที่มีความหนาต่ำกว่า 40 ไมโครเมตร การส่งน้ำมันหล่อลื่นสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนในปริมาณที่เหมาะสมไปยังจุดสัมผัสกลายเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง เนื่องจากความหนาของลวดลดลง พื้นที่สำหรับการไหลของน้ำมันหล่อลื่นก็ลดลงด้วย การรักษาระดับการจ่ายน้ำมันหล่อลื่นให้คงที่จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันการหล่อลื่น การควบคุมอุณหภูมิ และการกำจัดเศษวัสดุที่จุดสัมผัส
การไหลของของเหลวที่ไม่สม่ำเสมอหรือไม่เพียงพอจะนำไปสู่การดูดซับของเวเฟอร์โดยตรง ซึ่งเวเฟอร์จะเกาะติดกับอุปกรณ์โดยไม่พึงประสงค์เนื่องจากการหล่อลื่นไม่เพียงพอ สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ขัดขวางกระบวนการตัด แต่ยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการแตกหักหรือความเสียหายของเวเฟอร์อีกด้วย ความหยาบของพื้นผิวจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อลวดและเวเฟอร์ไม่ได้รับการหล่อลื่นและการระบายความร้อนอย่างต่อเนื่องจากของเหลวสำหรับตัดลวดเพชร พื้นผิวที่เสียหายและข้อบกพร่องขนาดเล็กที่เกิดขึ้นจะลดคุณภาพและผลผลิตของเวเฟอร์ ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์
ปัจจัยหลักสามประการที่ส่งผลต่อการแทรกซึมของของเหลวเข้าไปในช่องว่างการเลื่อยขนาดเล็ก ได้แก่ รูปทรงของลวด ความเร็วในการตัด และแรงดึงดูดของของเหลวในท่อแคปิลลารี รูปทรงของลวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดและการกระจายตัวของเม็ดเพชร มีอิทธิพลโดยตรงต่อความง่ายในการไหลและการยึดเกาะของของเหลวหล่อเย็นสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนในบริเวณสัมผัส เมื่อใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำกว่า 40 ไมโครเมตร พื้นที่ผิวที่เล็กกว่าจะจำกัดการเคลื่อนที่ของของเหลว ความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นจะลดเวลาที่ของเหลวจะไปถึงและระบายความร้อนบริเวณรอยต่อ ทำให้เกิดความร้อนสูงเฉพาะจุดและการหล่อลื่นที่ไม่ดี แรงดึงดูดของของเหลวในท่อแคปิลลารี ซึ่งเป็นความสามารถตามธรรมชาติของของเหลวในการถูกดูดเข้าไปในพื้นที่แคบๆ เป็นตัวกำหนดการกักเก็บของเหลวอย่างมาก อย่างไรก็ตาม สะพานของเหลวเดียวกันที่ช่วยเพิ่มการขนส่งของเหลวอาจทำให้เกิดการยึดเกาะของของเหลวในท่อแคปิลลารีระหว่างลวดที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิดแรงตึงที่ไม่สม่ำเสมอและเพิ่มความแปรปรวนของความหนาของแผ่นเวเฟอร์
การนำสารหล่อลื่นสำหรับตัดเวเฟอร์ชนิดใหม่มาใช้ ซึ่งรวมถึงสารละลายที่เสริมด้วยอนุภาคนาโน ช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สารหล่อลื่นที่พัฒนาด้วยอนุภาคนาโน SiO₂ หรือ SiC สามารถแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างแคบๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากความหนืดและการปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวที่เหมาะสม สารหล่อลื่นเหล่านี้ช่วยเพิ่มการหล่อลื่นและระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้พื้นผิวเรียบขึ้นและเวเฟอร์มีความเรียบมากขึ้น งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการใช้สารหล่อลื่นที่มีอนุภาคนาโนจะปรับเปลี่ยนสนามอุณหภูมิในระหว่างการตัด ทำให้ลดความเครียดที่คุกคามความสมบูรณ์ของเวเฟอร์ลงได้อีก นอกจากนี้ การใช้สารหล่อลื่นที่มีอนุภาคนาโนร่วมกับเทคนิคอื่นๆ เช่น การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นอัลตราโซนิคเพื่อเพิ่มการลำเลียงของเหลวในท่อแคปิลลารี จะช่วยให้การส่งสารหล่อลื่นสำหรับตัดลวดเพชรมีความสม่ำเสมอมากขึ้น
การจ่ายของเหลวอย่างสม่ำเสมอต้องอาศัยการตรวจสอบและปรับแต่งแบบเรียลไทม์ที่แม่นยำ การวัดการไหลของของเหลวหล่อเย็นสำหรับการตัดเฉือนทางอุตสาหกรรมที่มีความแม่นยำสูงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวด การติดตั้งเครื่องวัดการไหลของของเหลวหล่อเย็น เช่น เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลมวลแบบ Coriolis ที่มีความแม่นยำสูง ช่วยให้สามารถควบคุมอัตราการจ่ายได้อย่างแม่นยำ เครื่องวัดความหนาแน่นและความหนืดแบบอินไลน์ของ Lonnmeter เมื่อใช้ร่วมกับเครื่องมือวัดอัตราการไหลที่แม่นยำ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายของเหลว ทำให้สามารถตัดแผ่นเวเฟอร์ที่บางที่สุดได้อย่างราบรื่น โดยมีความเสี่ยงต่อข้อบกพร่องน้อยที่สุด
การวัดการไหลของของเหลวในกระบวนการตัดเวเฟอร์
การวัดอัตราการไหลที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการส่งน้ำมันหล่อเย็นในการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนด้วยลวดเพชร ประสิทธิภาพของน้ำมันหล่อเย็นสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนส่งผลโดยตรงต่อการระบายความร้อน การหล่อลื่น และการกำจัดเศษวัสดุที่บริเวณสัมผัส ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ การสูญเสียร่องตัด และผลผลิตโดยรวม การไหลที่ไม่เพียงพอหรือมากเกินไปจะเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพการขัดถู เพิ่มการสึกหรอของเครื่องมือ และอาจทำให้คุณภาพของแผ่นเวเฟอร์ไม่สม่ำเสมอหรือต้นทุนทรัพยากรสูงขึ้น งานวิจัยเชิงประจักษ์ชี้ให้เห็นว่า ความหยาบของพื้นผิว (Ra) และความเสียหายใต้พื้นผิวสามารถลดลงได้โดยการรักษาอัตราการไหลของน้ำมันหล่อเย็นให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม 0.15–0.25 ลิตร/นาที สำหรับเครื่องตัดลวดเดี่ยวทั่วไป เนื่องจากอัตราการไหลที่ไม่เพียงพอจะนำไปสู่รอยแตกขนาดเล็กและการสะสมของเศษวัสดุ ในขณะที่การไหลที่มากเกินไปจะทำให้เกิดความปั่นป่วนและการสิ้นเปลืองโดยไม่จำเป็น
เทคโนโลยีสำหรับการวัดอัตราการไหลของของเหลวหล่อเย็นในการตัด
เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำมันหล่อเย็นสำหรับการตัดเฉือน จะติดตั้งอยู่ในท่อส่งน้ำมันหล่อเย็น เพื่อวัดปริมาณน้ำมันหล่อเย็นที่ส่งไปยังหัวตัดเพชรแบบเรียลไทม์ เทคโนโลยีเครื่องวัดอัตราการไหลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ แบบกลไก แบบอิเล็กทรอนิกส์ และแบบอัลตราโซนิก:
- เครื่องวัดอัตราการไหลเชิงกล เช่น แบบกังหันและแบบใบพัด ใช้ชิ้นส่วนหมุนที่ถูกแทนที่โดยการไหลของของเหลว เครื่องมือเหล่านี้เรียบง่ายและทนทาน แต่สึกหรอได้ง่ายจากของเหลวที่มีสารกัดกร่อน
- เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบบแม่เหล็กไฟฟ้า วัดความเร็วของของเหลวโดยใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ให้การทำงานที่เชื่อถือได้และต้องการการบำรุงรักษาน้อยสำหรับของเหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้า
- เครื่องวัดอัตราการไหลแบบอัลตราโซนิกใช้คลื่นเสียงความถี่สูงที่ส่งและรับผ่านท่อ โดยการวัดความแตกต่างของเวลาที่เสียงเดินทางไปในทิศทางเดียวกับการไหลและสวนทางกับการไหล อุปกรณ์เหล่านี้จึงให้การวัดที่แม่นยำและไม่รบกวน เหมาะสำหรับของเหลวตัดแผ่นเวเฟอร์หลายประเภท
การวัดอัตราการไหลของมวลแบบโคริโอลิสมีความโดดเด่นในงานที่ต้องการควบคุมมวลของของเหลวอย่างแม่นยำ โดยไม่คำนึงถึงความหนืดหรือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลของมวลแบบโคริโอลิสจะวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรงตามผลของโคริโอลิส ทำให้ได้ความแม่นยำสูงและเหมาะสมสำหรับของเหลวหล่อเย็นสำหรับตัดลวดเพชรทั้งแบบที่ใช้น้ำเป็นตัวทำละลายและแบบที่ใช้น้ำมันเป็นตัวทำละลาย บริษัท Lonnmeter ผลิตเครื่องวัดความหนาแน่นและความหนืดแบบติดตั้งในสายการผลิต ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบคุณสมบัติของของเหลวเพื่อความสม่ำเสมอและการควบคุมกระบวนการที่เหมาะสมที่สุดในการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน
พารามิเตอร์การวัดที่สำคัญและการจัดวางเซ็นเซอร์
การวัดอัตราการไหลของน้ำมันหล่อเย็นในการตัดแผ่นเวเฟอร์อย่างแม่นยำ จำเป็นต้องพิจารณาพารามิเตอร์สำคัญหลายประการ:
- อัตราการไหล (ลิตร/นาที): การวัดหลักสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการประกันคุณภาพ
- ความหนาแน่นและความหนืด: ทั้งสองปัจจัยนี้มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อน การลำเลียงสารกัดกร่อน และการกำจัดเศษวัสดุ
- อุณหภูมิ: มีผลต่อความหนืดและพฤติกรรมของของเหลวบริเวณรอยตัด
ตำแหน่งการติดตั้งเซ็นเซอร์มีความสำคัญอย่างยิ่ง เซ็นเซอร์วัดการไหลต้องติดตั้งไว้ในท่อส่งของเหลวโดยตรงให้ใกล้กับบริเวณตัดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อลดความคลาดเคลื่อนที่เกิดจากความต้านทานของท่อ การรั่วไหล หรือการระเหยก่อนถึงจุดตัด การวัดแบบเรียลไทม์ในท่อช่วยให้มั่นใจได้ว่าค่าการไหลที่รายงานตรงกับปริมาณการไหลจริงที่ส่งไปยังบริเวณตัดด้วยลวดเพชร
หน้าที่ของการวัดอัตราการไหลในการรักษาสภาพแวดล้อมการตัดที่เหมาะสมที่สุด
เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการควบคุมแบบปรับเปลี่ยนได้ของปริมาณของเหลวที่ส่งผ่านในการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนในระดับอุตสาหกรรม การรักษาอัตราการไหลที่เหมาะสมจะช่วยให้การระบายความร้อนเพียงพอ การกำจัดเศษวัสดุอย่างต่อเนื่อง และการหล่อลื่นที่สม่ำเสมอตลอดแนวลวดเพชร หากขาดสิ่งเหล่านี้ ความเสถียรของกระบวนการจะลดลง อายุการใช้งานของลวดจะสั้นลง และผลผลิตจะลดลงเนื่องจากความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของข้อบกพร่องบนพื้นผิวหรือการสูญเสียร่องตัดมากเกินไป
ด้วยการผสานรวมการวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำสูงเข้ากับพารามิเตอร์ป้อนกลับอื่นๆ (เช่น ความเร็วของลวด อัตราการป้อน) ผู้ผลิตสามารถควบคุมเกณฑ์กระบวนการได้อย่างเหมาะสม โดยเชื่อมโยงการปรับอัตราการไหลโดยตรงกับประสิทธิภาพการตัดที่สังเกตได้ ผลที่ได้คือ หากมีการเบี่ยงเบนจากช่วงอัตราการไหลที่ตั้งโปรแกรมไว้ ระบบจะดำเนินการแก้ไขทันที เพื่อรักษาระดับคุณภาพของกระบวนการและประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร
โดยสรุป การวัดการไหลของของเหลวหล่อเย็นสำหรับการตัดในอุตสาหกรรม ซึ่งอาศัยเซ็นเซอร์วัดการไหลที่ทนทานและข้อมูลแบบเรียลไทม์ ถือเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่มีประสิทธิภาพสูงและคุ้มค่าในยุคของการตัดด้วยลวดเพชร
การวัดอัตราการไหลของมวลแบบโคริโอลิส: หลักการและการประยุกต์ใช้
การวัดอัตราการไหลของมวลแบบโคริโอลิสอาศัยการตรวจจับแรงที่เกิดจากของเหลวที่เคลื่อนที่ผ่านท่อที่สั่นสะเทือน เมื่อของเหลวไหล เช่น ของเหลวหล่อเย็นสำหรับตัดลวดเพชรหรือของเหลวหล่อเย็นสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนชนิดพิเศษ ท่อจะเกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะเล็กน้อยที่สามารถวัดได้ การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของมวล ทำให้สามารถวัดปริมาณมวลของของเหลวหล่อเย็นที่ส่งผ่านได้โดยตรงแบบเรียลไทม์ หลักการเดียวกันนี้ยังช่วยให้สามารถวัดความหนาแน่นของของเหลวได้พร้อมกัน ทำให้ได้ความแม่นยำสูงแม้ในของเหลวที่มีชนิด องค์ประกอบ และอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สำคัญในการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและการใช้งานตัดลวดเพชร
ข้อดีของวิธีการนี้สำหรับของเหลวตัดแผ่นเวเฟอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ของเหลวตัดลวดเพชรประสิทธิภาพสูงนั้นมีมากมาย การวัดการไหลแบบโคริโอลิสไม่ขึ้นอยู่กับความหนืดและองค์ประกอบของของเหลว และยังคงมีความแม่นยำสูงแม้จะมีอนุภาคขัดถู สารเติมแต่งนาโน หรือส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมักพบในของเหลวตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ความทนทานนี้ทำให้เหนือกว่าวิธีการวัดการไหลเชิงปริมาตรแบบดั้งเดิม ซึ่งอาจได้รับผลกระทบจากฟองอากาศ อนุภาคแขวนลอย และคุณสมบัติทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงไปของของเหลวตัดขั้นสูง
การตัดแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์นั้นอาศัยเทคโนโลยีเซ็นเซอร์วัดการไหลของของเหลวขั้นสูงมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้มั่นใจได้ว่ามีการตรวจสอบของเหลวที่ใช้ในการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนอย่างน่าเชื่อถือ เซ็นเซอร์วัดการไหลของมวลแบบอินไลน์ของ Lonnmeter ซึ่งใช้หลักการของปรากฏการณ์โคริโอลิส ถูกนำไปใช้โดยตรงในสายการผลิต ทำให้สามารถส่งและตรวจสอบของเหลวนาโนและของเหลวที่ใช้ในการตัดด้วยลวดเพชรได้อย่างแม่นยำในระหว่างการตัดแผ่นเวเฟอร์ สัญญาณของการเสื่อมสภาพของของเหลว ความไม่สม่ำเสมอของส่วนผสม หรือการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นจะถูกตรวจพบได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถควบคุมแก้ไขได้ทันทีเพื่อรักษาระดับผลผลิตและคุณภาพของพื้นผิว
เมื่อเปรียบเทียบเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสกับเซ็นเซอร์ตรวจสอบของเหลวหล่อเย็นชนิดอื่นๆ เช่น ระบบวัดการไหลแบบความร้อน แม่เหล็กไฟฟ้า หรืออัลตราโซนิก จะพบว่าเซ็นเซอร์แบบโคริโอลิสมีจุดเด่นหลายประการ เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสมีความโดดเด่นในด้านการวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำสูง และให้ค่าการวัดตามมวลที่ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงความหนืดหรือคุณสมบัติทางแม่เหล็ก ในขณะที่เครื่องวัดแบบแม่เหล็กไฟฟ้าและอัลตราโซนิกมีปัญหาในการวัดของเหลวหล่อเย็นที่มีอนุภาคขนาดนาโน ฟองอากาศ หรือความแปรผันของความหนาแน่นเล็กน้อย ซึ่งมักนำไปสู่การวัดอัตราการไหลที่ไม่น่าเชื่อถือและต้องบำรุงรักษาบ่อยขึ้น
ความแม่นยำของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิสยังคงรักษาไว้ได้แม้ในสภาวะที่องค์ประกอบของของเหลวเปลี่ยนแปลงไป เนื่องจากกระบวนการประมวลผลสัญญาณและการชดเชยอุณหภูมิช่วยกรองสัญญาณรบกวนและความผันแปรของสภาพแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อน การหล่อลื่น และการกำจัดอนุภาค โดยตอบสนองต่อคุณสมบัติที่หลากหลายของของเหลวตัดเวเฟอร์ประเภทต่างๆ และส่วนผสมของนาโนฟลูอิด
การปรับใช้การวัดอัตราการไหลของมวลแบบโคริโอลิสกับของเหลวสำหรับงานเลื่อยและตัดลวดบางเฉียบที่มีอนุภาคนาโน ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในการตรวจสอบทางอุตสาหกรรม เซ็นเซอร์สามารถวัดอัตราการไหลของมวลและความหนาแน่นที่แท้จริงได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณอนุภาคหรือความไม่สม่ำเสมอของของเหลว ทำให้สามารถควบคุมแบบวงปิดและจัดการของเหลวอัตโนมัติได้อย่างเหมาะสมสำหรับการตัดแผ่นเวเฟอร์ การวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำสูงในระดับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาเสถียรภาพของกระบวนการ ลดการสูญเสียวัสดุ และรักษาความสมบูรณ์ของพื้นผิวในระหว่างกระบวนการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและการตัดลวดเพชร
การบูรณาการข้อมูลการวัดอัตราการไหลเข้ากับการควบคุมกระบวนการ
การวัดอัตราการไหลแบบเรียลไทม์โดยใช้เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบมวลโคริโอลิสได้พลิกโฉมการจัดการของเหลวหล่อเย็นระหว่างการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนด้วยลวดเพชร เครื่องวัดความหนาแน่นและความหนืดแบบติดตั้งในสายการผลิต เช่น ที่ผลิตโดย Lonnmeter ช่วยให้สามารถตรวจสอบคุณสมบัติของของเหลวและอัตราการไหลได้ทันที ซึ่งสนับสนุนการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำโดยตรง
การรักษาอัตราการไหลที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการระบายความร้อน การทำความสะอาด และการหล่อลื่นลวดเพชรและแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบมวลโคริโอลิสมีความโดดเด่นในสภาพแวดล้อมนี้โดยให้ข้อมูลป้อนกลับแบบเรียลไทม์ที่มีความแม่นยำสูงเกี่ยวกับอัตราการไหลของมวลและคุณลักษณะของของเหลว ด้วยข้อมูลนี้ ระบบอัตโนมัติสามารถปรับความเร็วของปั๊ม ตำแหน่งวาล์ว หรืออัตราการหมุนเวียนเพื่อส่งมอบปริมาณและองค์ประกอบของของเหลวหล่อเย็นสำหรับการตัดเวเฟอร์ได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างรอบการตัดที่รวดเร็ว ข้อมูลจากเซ็นเซอร์อาจกระตุ้นให้มีการส่งของเหลวเพิ่มขึ้นเพื่อการกำจัดเศษวัสดุและการระบายความร้อนที่ดีขึ้น ในขณะที่รอบการทำงานที่ช้าลงอาจต้องลดอัตราการไหลเพื่อหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลือง
ข้อมูลป้อนกลับจากเซ็นเซอร์วัดการไหลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตอบสนองต่อสภาวะของของเหลวที่เปลี่ยนแปลงไป เมื่อความหนืดหรือความหนาแน่นของของเหลวเปลี่ยนแปลงไป—เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือการปนเปื้อน—มิเตอร์แบบอินไลน์ของ Lonnmeter จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้ทันที ทำให้ระบบควบคุมสามารถชดเชยได้โดยการปรับอัตราการไหลหรือเริ่มการกรองของเหลว แนวทางที่ละเอียดและขับเคลื่อนด้วยข้อมูลนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าของเหลวจะยังคงอยู่ในข้อกำหนดที่เข้มงวดเพื่อประสิทธิภาพการตัดที่ดีที่สุด
ในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณงานสูง ความสามารถในการตรวจสอบและควบคุมการไหลของน้ำมันหล่อเย็นแบบเรียลไทม์ ช่วยให้ได้ความหนาที่สม่ำเสมอและลดการเกิดข้อบกพร่องที่มีค่าใช้จ่ายสูง ดังที่เห็นได้จากสายการผลิตชั้นนำในเอเชียและยุโรป การจัดการของเหลวขั้นสูงยังช่วยสนับสนุนการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของลวดเพชร
ระบบจ่ายน้ำมันหล่อเย็นแบบควบคุมการไหลมีประโยชน์อย่างมากต่อการดำเนินงานในภาคอุตสาหกรรม การจัดการน้ำมันหล่อเย็นอย่างมีประสิทธิภาพช่วยลดการใช้และการกำจัดของเสีย โดยทำให้มั่นใจได้ว่ามีการใช้น้ำมันหล่อเย็นในปริมาณที่พอเหมาะสำหรับแต่ละแผ่นเวเฟอร์ ซึ่งสนับสนุนความยั่งยืนและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ การลดปริมาณของเสียจากน้ำมันหล่อเย็น ซึ่งทำได้โดยการป้อนข้อมูลและปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องตามข้อมูลจากเซ็นเซอร์ ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานลดลงและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
โดยสรุปแล้ว การบูรณาการข้อมูลการวัดการไหลแบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นไปได้ด้วยโซลูชันแบบอินไลน์ของ Lonnmeter ไม่เพียงแต่เป็นรากฐานสำคัญสำหรับการประกันคุณภาพของเวเฟอร์เท่านั้น แต่ยังเป็นข้อได้เปรียบในการดำเนินงานสำหรับกระบวนการตัดด้วยลวดเพชรอีกด้วย ส่งผลให้ได้ผลลัพธ์ที่วัดได้ในด้านความเรียบของพื้นผิว ความน่าเชื่อถือทางกล ผลผลิต และความคุ้มค่า
ข้อมูลเชิงทดลองและคำแนะนำทางอุตสาหกรรม
การศึกษาเชิงทดลองล่าสุดได้ปรับเปลี่ยนแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการจ่ายของเหลวสำหรับการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนด้วยลวดเพชร งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการจัดการการจ่ายของเหลวตัดอย่างแม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้เทคนิคขั้นสูง มีความสัมพันธ์โดยตรงกับการดูดซับของเวเฟอร์ที่ลดลงและคุณภาพพื้นผิวที่ดีขึ้น
การประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์แรงดึงดูดของเหลวผ่านคลื่นอัลตราโซนิกในการส่งของเหลวได้กลายเป็นนวัตกรรมที่พลิกโฉมวงการ คลื่นอัลตราโซนิกช่วยผลักดันของเหลวหล่อเย็นให้แทรกซึมลึกเข้าไปในร่องตัดที่บางมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่แคบกว่า 50 ไมโครเมตร ซึ่งวิธีการส่งของเหลวแบบดั้งเดิมมักทำไม่ได้ การแทรกซึมที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยลดการดูดซับอนุภาคขัดถูและเศษวัสดุบนพื้นผิวเวเฟอร์ได้อย่างมาก การทดสอบเชิงประจักษ์แสดงให้เห็นว่าเวเฟอร์ที่ได้รับการส่งของเหลวโดยใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยนั้นมีข้อบกพร่องบนพื้นผิวน้อยลงอย่างเห็นได้ชัด ส่งผลให้ผลผลิตและความน่าเชื่อถือในกระบวนการผลิตขั้นต่อไปสูงขึ้น
การปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มประโยชน์สูงสุดจากทั้งเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพด้วยคลื่นอัลตราโซนิคและนาโนฟลูอิดในการส่งน้ำมันหล่อเย็นตัดโลหะ พารามิเตอร์สำคัญ ได้แก่:
- ระยะห่างระหว่างแผ่น: ช่องว่างระหว่างอ่างเก็บของเหลวและบริเวณตัดต้องมีขนาดเล็กที่สุดเพื่อให้ของเหลวไหลขึ้นอย่างเหมาะสม
- ตำแหน่งและการตั้งค่าของตัวแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกให้ขนานกัน: รูปทรงเรขาคณิตที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนช่วยให้การส่งผ่านคลื่นและการทำงานของแรงดึงผิวเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ
- อุณหภูมิของของเหลว: การให้ความร้อนอย่างควบคุมจะช่วยเพิ่มการเคลื่อนที่ของของเหลวและประสิทธิภาพการดูดซับของเหลวในท่อแคปิลลารี
- ระยะเวลาและความถี่ในการใช้งานอัลตราโซนิก: การกำหนดเวลาที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปพร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพการแทรกซึมให้สูงสุด
- การเลือกประเภทของของเหลว: ของเหลวพื้นฐานและสารเติมแต่งที่แตกต่างกันจะตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยคลื่นอัลตราโซนิคในลักษณะเฉพาะ
เทคโนโลยีนาโนฟลูอิดนำมาซึ่งความก้าวหน้าครั้งสำคัญอีกประการหนึ่ง ของเหลวหล่อเย็นที่ผสมอนุภาคนาโน เช่น SiO2 และ SiC แสดงให้เห็นถึงการนำความร้อนและการหล่อลื่นที่ดีขึ้น การปรับปรุงนี้ส่งผลให้การระบายความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น การกำจัดเศษวัสดุดีขึ้น และลดความหยาบของพื้นผิวเวเฟอร์ ข้อมูลบ่งชี้ว่าสูตรผสมอนุภาคนาโนหลายชนิดให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยลดการบิดเบี้ยวและสร้างรูปทรงเวเฟอร์ที่เหนือกว่าของเหลวหล่อเย็นชนิดเดียวหรือแบบดั้งเดิม
ผู้ผลิตที่ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพของน้ำมันหล่อเย็นตัดโลหะสามารถนำแนวทางการปฏิบัติงานต่อไปนี้ไปใช้ได้:
- ใช้เครื่องวัดความหนาแน่นและเครื่องวัดความหนืดแบบติดตั้งในสายการผลิต (เช่น เครื่องวัดจาก Lonnmeter) เพื่อตรวจสอบและควบคุมความสม่ำเสมอของน้ำมันหล่อเย็นตัดเฉือน เพื่อให้มั่นใจว่าคุณสมบัติการไหลยังคงเหมาะสมสำหรับการใช้งานกับคลื่นอัลตราโซนิคและนาโนเทคโนโลยี
- ตรวจสอบและปรับอัตราการไหลของน้ำมันหล่อเย็นโดยใช้เซ็นเซอร์วัดการไหลที่มีความแม่นยำสูง การวัดอัตราการไหลแบบ Coriolis มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการวัดการไหลของน้ำมันหล่อเย็นในอุตสาหกรรม โดยให้ความแม่นยำแบบเรียลไทม์ทั้งในด้านความหนาแน่นและปริมาตร
- ควรสอบเทียบเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ได้ค่าที่น่าเชื่อถือ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประมวลผลเวเฟอร์ที่สม่ำเสมอ
- เลือกชนิดของน้ำมันหล่อเย็นสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์และความเข้มข้นของอนุภาคนาโนให้เหมาะสมกับขนาดของแผ่นเวเฟอร์ คุณลักษณะของลวดเพชร และสภาพแวดล้อมในการทำงาน
การศึกษาเปรียบเทียบยืนยันว่าการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ปัจจัยเดียว เช่น การเพิ่มความเร็วของลวดหรือการปรับอัตราการป้อน มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของการสึกหรอของลวด ความหยาบของพื้นผิว และความแปรผันของความหนารวม (TTV) การรักษาความแม่นยำของการไหลและการจ่ายของเหลวที่รวดเร็วและตอบสนองได้ดีมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการลดข้อบกพร่องและยืดอายุการใช้งานของลวด
คำถามที่พบบ่อย
น้ำยาหล่อเย็นสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการตัดด้วยลวดเพชรได้อย่างไร?
น้ำยาหล่อเย็นสำหรับตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนทำหน้าที่ทั้งเป็นสารหล่อลื่นและสารหล่อเย็นในการตัดด้วยลวดเพชร หน้าที่หลักคือลดแรงเสียดทานและระบายความร้อนที่เกิดขึ้นบริเวณรอยต่อระหว่างลวดกับแผ่นเวเฟอร์ แรงเสียดทานและอุณหภูมิที่ต่ำลงจะช่วยลดรอยแตกขนาดเล็กและรอยขีดข่วนบนพื้นผิว ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายของแผ่นเวเฟอร์และผลผลิตโดยรวมที่ลดลง นอกจากนี้ น้ำยาหล่อเย็นยังช่วยชะล้างเศษวัสดุออกจากบริเวณการตัด ทำให้ลวดเพชรและพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์สะอาด การกำจัดอนุภาคอย่างต่อเนื่องนี้ส่งผลให้พื้นผิวแผ่นเวเฟอร์เรียบเนียนขึ้นและสนับสนุนการผลิตที่มีคุณภาพสูงอย่างสม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น น้ำยาหล่อเย็นระดับนาโนที่มีอนุภาคนาโน SiO₂ และ SiC สามารถแทรกซึมลึกเข้าไปในร่องตัด ลดความหยาบของพื้นผิวและการบิดเบี้ยวของแผ่นเวเฟอร์ ช่วยเพิ่มผลผลิตแผ่นเวเฟอร์สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ให้ดียิ่งขึ้น
เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำมันหล่อเย็นคืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญในการตัดแผ่นเวเฟอร์?
เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำมันหล่อเย็นจะวัดปริมาณน้ำมันที่ส่งไปยังบริเวณการตัดอย่างแม่นยำ การรักษาอัตราการไหลที่แม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการหล่อลื่น การระบายความร้อน และการกำจัดเศษวัสดุ หากอัตราการไหลต่ำเกินไป ลวดจะร้อนเกินไปหรือมีเศษวัสดุสะสม ทำให้เกิดรอยขีดข่วนและรอยแตก ในทางกลับกัน หากอัตราการไหลมากเกินไป อาจทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันและสร้างความไม่สมดุลของแรงดัน ซึ่งส่งผลต่อความเรียบของแผ่นเวเฟอร์และอายุการใช้งานของเครื่องมือ เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำมันหล่อเย็น เช่น เครื่องวัดความหนาแน่นและเครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ที่ผลิตโดย Lonnmeter ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบและปรับปริมาณการจ่ายน้ำมันได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยให้กระบวนการทำงานอยู่ในพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด เพิ่มผลผลิตของแผ่นเวเฟอร์ให้สูงสุดและลดการสึกหรอของเครื่องมือให้น้อยที่สุด
การวัดอัตราการไหลของมวลแบบโคริโอลิสมีประโยชน์อย่างไรต่อการควบคุมของเหลวหล่อเย็นสำหรับการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน?
การวัดอัตราการไหลมวลด้วยเซ็นเซอร์โคริโอลิสมีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหลที่มีความแม่นยำสูงในการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน แตกต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลแบบดั้งเดิม เซ็นเซอร์โคริโอลิสจะวัดอัตราการไหลของมวลโดยตรงโดยไม่คำนึงถึงความหนืด ความหนาแน่น หรือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของของเหลว คุณสมบัตินี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบของเหลวหล่อเย็นสำหรับการตัดเวเฟอร์ประเภทต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ รวมถึงของเหลวที่มีอนุภาคนาโน ผลลัพธ์ที่ได้คือการส่งของเหลวหล่อเย็นอย่างสม่ำเสมอในอัตราที่ถูกต้อง รักษาการหล่อลื่นและการระบายความร้อนให้คงที่แม้กระบวนการจะผันผวน ประโยชน์เหล่านี้มีส่วนช่วยโดยตรงต่อคุณภาพของเวเฟอร์ที่เหนือกว่าในการใช้งานตัดด้วยลวดเพชรที่ต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งการควบคุมที่แม่นยำจะช่วยลดข้อบกพร่องและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการวัดอัตราการไหลในการใช้งานเลื่อยลวดเพชร?
การวัดอัตราการไหลที่แม่นยำขึ้นอยู่กับตัวแปรหลายอย่างที่เกี่ยวโยงกัน การเลือกเซ็นเซอร์เป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบมวลโคริโอลิสให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้แม้ในของเหลวที่มีความหนืดสูงหรือมีอนุภาคปนอยู่ องค์ประกอบของของเหลว เช่น การมีอยู่ของอนุภาคนาโน อาจเปลี่ยนแปลงความหนืดและความหนาแน่น และส่งผลต่อข้อกำหนดในการสอบเทียบเซ็นเซอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดและความเร็วในการตัดก็ส่งผลต่อปริมาณของเหลวที่จำเป็นสำหรับการระบายความร้อนและการกำจัดเศษวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ การสอบเทียบสำหรับแต่ละกระบวนการเฉพาะเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรับประกันว่าเซ็นเซอร์จะอ่านค่าที่ถูกต้อง ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการใช้ของเหลวหล่อเย็นในปริมาณที่เหมาะสมสำหรับแต่ละชุดการผลิต
ของเหลวระดับนาโนและเทคนิคอัลตราโซนิกสามารถช่วยเพิ่มการแทรกซึมของของเหลวในระหว่างการตัดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนได้หรือไม่?
งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าของเหลวระดับนาโน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีอนุภาคนาโน SiO₂ และ SiC ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งของเหลวไปยังส่วนเชื่อมต่อระหว่างลวดและเวเฟอร์ที่สำคัญ อนุภาคเหล่านี้ช่วยให้ของเหลวเข้าถึงช่องว่างขนาดเล็ก ทำให้การระบายความร้อนและการหล่อลื่นดีขึ้น นอกจากนี้ เทคนิคการใช้คลื่นอัลตราโซนิคเพื่อเพิ่มแรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอยยังช่วยเพิ่มการเคลื่อนที่และการแทรกซึมของของเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตัดลวดที่บางมาก ซึ่งหมายความว่าใช้ของเหลวในการตัดน้อยลงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด และผลลัพธ์ที่ได้ ได้แก่ การดูดซับของเหลวลดลง ลักษณะพื้นผิวดีขึ้น และอัตราข้อบกพร่องลดลง ความก้าวหน้าเหล่านี้สนับสนุนการเปลี่ยนไปใช้เวเฟอร์ที่บางลงและมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ โดยมีเซ็นเซอร์ตรวจสอบของเหลวในการตัดเพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการยังคงควบคุมได้และสม่ำเสมอในทุกรอบการผลิต
วันที่เผยแพร่: 25 ธันวาคม 2025
