նորություններ

Ալմաստե մետաղալարով կտրման տեխնոլոգիան հայտնի է նաև որպես համախմբված հղկող կտրման տեխնոլոգիա: Այն ալմաստե հղկող նյութը պողպատե մետաղալարի մակերեսին համախմբված էլեկտրոլիտիկ կամ խեժային միացման մեթոդի կիրառումն է, որը ալմաստե մետաղալարն անմիջապես ազդում է սիլիցիումային ձողի կամ սիլիցիումային ձուլակտորի մակերեսի վրա՝ հղկման և կտրման արդյունքի հասնելու համար: Ադամանդե մետաղալարով կտրումը բնութագրվում է արագ կտրման արագությամբ, բարձր կտրման ճշգրտությամբ և նյութի ցածր կորստով:

Ներկայումս ադամանդե մետաղալար կտրող սիլիցիումային վաֆլիի միաբյուրեղային շուկան լիովին ընդունված է, սակայն առաջխաղացման գործընթացում բախվել են նաև այնպիսի խնդիրների, որոնցից ամենատարածվածը թավշյա սպիտակությունն է։ Հաշվի առնելով սա, այս հոդվածը կենտրոնանում է ադամանդե մետաղալար կտրող մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլի թավշյա սպիտակության խնդիրը կանխելու վրա։

Ալմաստե մետաղալար կտրող մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլի մաքրման գործընթացը կայանում է մետաղալարե սղոցով կտրված սիլիցիումային վաֆլի հեռացման, ռետինե շերտի հեռացման և սիլիցիումային վաֆլի մաքրման մեջ։ Մաքրող սարքավորումները հիմնականում նախնական մաքրման մեքենա են (դեգումազերծող մեքենա) և մաքրող մեքենա։ Նախնական մաքրման մեքենայի հիմնական մաքրման գործընթացներն են՝ սնուցում-ցողում-ցողում-ուլտրաձայնային մաքրում-դեգումազերծում-մաքուր ջրով լվացում-թերսնուցում։ Մաքրող մեքենայի հիմնական մաքրման գործընթացներն են՝ սնուցում-մաքուր ջրով լվացում-մաքուր ջրով լվացում-ալկալային լվացում-ալկալային լվացում-մաքուր ջրով լվացում-մաքուր ջրով լվացում-նախնական ջրազրկում (դանդաղ բարձրացում)-չորացում-սնուցում։

Միաբյուրեղյա թավշի պատրաստման սկզբունքը

Մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլի անիզոտրոպ կոռոզիայի բնութագիրն է։ Ռեակցիայի սկզբունքը հետևյալ քիմիական ռեակցիայի հավասարումն է.

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

Ըստ էության, զամշի ձևավորման գործընթացը հետևյալն է. NaOH լուծույթը տարբեր բյուրեղային մակերևույթների կոռոզիայի տարբեր արագությունների համար (100) մակերևույթային կոռոզիայի արագությունը (111)-ից բարձր է, ուստի (100) մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի վրա անիզոտրոպ կոռոզիայից հետո, (111) մակերեսին ի վերջո ձևավորվում է քառակողմ կոն, այսինքն՝ «բուրգ» կառուցվածք (ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում): Կառուցվածքի ձևավորումից հետո, երբ լույսը որոշակի անկյան տակ ընկնում է բուրգի թեքության վրա, լույսը կանդրադառնա թեքության վրա մեկ այլ անկյան տակ՝ ձևավորելով երկրորդային կամ ավելի մեծ կլանում, այդպիսով նվազեցնելով սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսին անդրադարձելիությունը, այսինքն՝ լույսի թակարդի էֆեկտը (տե՛ս նկար 2): Որքան մեծ է «բուրգ» կառուցվածքի չափը և միատարրությունը, այնքան ավելի ակնհայտ է թակարդի էֆեկտը, և այնքան ցածր է սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսային ճառագայթման արագությունը:

Նկար 1. Մոնոբյուրեղային սիլիցիումային թիթեղի միկրոմորֆոլոգիան ալկալիի արտադրությունից հետո

Նկար 2. «Պիրամիդային» կառուցվածքի լույսի թակարդի սկզբունքը

Միաբյուրեղային սպիտակեցման վերլուծություն

Սպիտակ սիլիցիումային վաֆլիի վրա սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակով պարզվեց, որ սպիտակ վաֆլիի բուրգաձև միկրոկառուցվածքը հիմնականում ձևավորված չէր, և մակերեսը, կարծես, ուներ «մոմե» մնացորդների շերտ, մինչդեռ նույն սիլիցիումային վաֆլիի սպիտակ տարածքում զամշի բուրգաձև կառուցվածքը ավելի լավ էր ձևավորված (տե՛ս նկար 3): Եթե մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսին կան մնացորդներ, մակերեսը կունենա մնացորդային մակերես՝ «բուրգաձև» կառուցվածքի չափսերով և միատարրությամբ, և նորմալ մակերեսի ազդեցությունը անբավարար է, ինչի արդյունքում մնացորդային թավշյա մակերեսի անդրադարձունակությունը ավելի բարձր է, քան նորմալ մակերեսը, բարձր անդրադարձունակություն ունեցող մակերեսը՝ համեմատած նորմալ մակերեսի հետ, տեսանելիորեն արտացոլվում է որպես սպիտակ: Ինչպես երևում է սպիտակ մակերեսի բաշխման ձևից, այն կանոնավոր կամ կանոնավոր ձև չունի մեծ մակերեսի վրա, այլ միայն տեղային տարածքներում: Պետք է լինի, որ սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսի վրա տեղային աղտոտիչները մաքրված չեն, կամ սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսային վիճակը պայմանավորված է երկրորդային աղտոտվածությամբ:

Նկար 3. Թավշյա սպիտակ սիլիկոնային վաֆլիների տարածաշրջանային միկրոկառուցվածքային տարբերությունների համեմատություն

Ալմաստե մետաղալար կտրող սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսն ավելի հարթ է, և վնասը՝ ավելի փոքր (ինչպես ցույց է տրված նկար 4-ում): Համեմատած շաղախի սիլիցիումային վաֆլիի հետ, ալկալիի և ալմաստե մետաղալար կտրող սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսի ռեակցիայի արագությունն ավելի դանդաղ է, քան շաղախի կտրող մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիինը, ուստի մակերեսային մնացորդների ազդեցությունը թավշյա էֆեկտի վրա ավելի ակնհայտ է:

Նկար 4. (Ա) Շաղախով կտրված սիլիցիումային թիթեղի մակերեսային միկրոսկոպ (Բ) ադամանդե մետաղալարով կտրված սիլիցիումային թիթեղի մակերեսային միկրոսկոպ

Ադամանդե մետաղալարով կտրված սիլիցիումային վաֆլի մակերեսի հիմնական մնացորդային աղբյուրը

(1) Սառեցնող նյութ. ադամանդե մետաղալար կտրող սառեցնող նյութի հիմնական բաղադրիչներն են մակերևութային ակտիվ նյութը, ցրողը, հակադարձողը, ջուրը և այլ բաղադրիչներ: Կտրող հեղուկը, որն ունի գերազանց կատարողականություն, ունի լավ կախույթ, ցրում և հեշտ մաքրվող ունակություն: Մակերևութային ակտիվ նյութերը սովորաբար ունեն ավելի լավ հիդրոֆիլ հատկություններ, որոնք հեշտ է մաքրել սիլիկոնային վաֆլի մաքրման գործընթացում: Այս հավելանյութերի անընդհատ խառնումը և շրջանառությունը ջրի մեջ կառաջացնեն մեծ քանակությամբ փրփուր, ինչը կհանգեցնի սառեցնող նյութի հոսքի նվազմանը, որը կազդի սառեցման կատարողականության վրա, և կառաջանան լուրջ փրփուրի և նույնիսկ փրփուրի արտահոսքի խնդիրներ, որոնք լրջորեն կազդեն օգտագործման վրա: Հետևաբար, սառեցնող նյութը սովորաբար օգտագործվում է փրփրազերծող նյութի հետ միասին: Փրփրազերծող արդյունավետությունն ապահովելու համար ավանդական սիլիկոնը և պոլիեթերը սովորաբար վատ հիդրոֆիլ են: Ջրի մեջ լուծիչը շատ հեշտ է ներծծվել և մնում է սիլիկոնային վաֆլի մակերեսին հետագա մաքրման ժամանակ, ինչը հանգեցնում է սպիտակ բծերի խնդրի: Եվ լավ համատեղելի չէ սառեցնող հեղուկի հիմնական բաղադրիչների հետ, հետևաբար, այն պետք է պատրաստված լինի երկու բաղադրիչից. Հիմնական բաղադրիչները և փրփրացնող նյութերը ավելացվում են ջրի մեջ։ Օգտագործման ընթացքում, փրփուրի իրավիճակին համապատասխան, հակափրփրացնող նյութերի օգտագործումը և դեղաչափը քանակապես վերահսկել հնարավոր չէ, կարող է հեշտությամբ թույլ տալ փրփրացնող նյութերի չափից մեծ դոզա, ինչը հանգեցնում է սիլիցիումային վաֆլի մակերեսի մնացորդների ավելացմանը, այն նաև ավելի անհարմար է շահագործման համար։ Սակայն, հումքի և փրփրացնող նյութերի հումքի ցածր գնի պատճառով, հետևաբար, կենցաղային սառեցնող հեղուկների մեծ մասն օգտագործում է այս բանաձևի համակարգը։ Մեկ այլ սառեցնող հեղուկ օգտագործում է նոր փրփրացնող նյութ, կարող է լավ համատեղելի լինել հիմնական բաղադրիչների հետ, առանց ավելացումների, կարող է արդյունավետորեն և քանակապես վերահսկել դրա քանակը, կարող է արդյունավետորեն կանխել չափից շատ օգտագործումը։ Վարժությունները նույնպես շատ հարմար են կատարելու համար, պատշաճ մաքրման գործընթացով դրա մնացորդները կարող են վերահսկվել շատ ցածր մակարդակներով։ Ճապոնիայում և մի քանի տեղական արտադրողներ կիրառում են այս բանաձևի համակարգը, սակայն, հումքի բարձր գնի պատճառով, դրա գնային առավելությունը ակնհայտ չէ։

(2) Սոսինձ և խեժ տարբերակ. ադամանդե մետաղալարի կտրման գործընթացի ուշ փուլում, մուտքային ծայրին մոտ գտնվող սիլիկոնային վաֆլը նախապես կտրված է, ելքային ծայրին գտնվող սիլիկոնային վաֆլը դեռ չի կտրված, վաղ կտրված ադամանդե մետաղալարը սկսել է կտրել ռետինե շերտին և խեժային թիթեղին, քանի որ սիլիկոնային ձողիկավոր սոսինձը և խեժային տախտակը երկուսն էլ էպօքսիդային խեժի արտադրանք են, դրա փափկեցման կետը հիմնականում 55-ից 95°C է, եթե ռետինե շերտի կամ խեժային թիթեղի փափկեցման կետը ցածր է, այն կարող է հեշտությամբ տաքանալ կտրման գործընթացում և հանգեցնել դրա փափկեցմանը և հալեցմանը, ամրացված պողպատե մետաղալարին և սիլիկոնային վաֆլի մակերեսին, ինչը կարող է նվազեցնել ադամանդե գծի կտրման ունակությունը, կամ սիլիկոնային վաֆլիները ներկվել են խեժով, ամրացվածից հետո դրանք շատ դժվար է լվանալ, նման աղտոտումը հիմնականում տեղի է ունենում սիլիկոնային վաֆլիի եզրային եզրին մոտ։

(3) սիլիցիումի փոշի. ադամանդե մետաղալարի կտրման գործընթացում կառաջանա մեծ քանակությամբ սիլիցիումի փոշի, կտրման հետ մեկտեղ շաղախի սառեցնող հեղուկի փոշու պարունակությունը կբարձրանա, երբ փոշին բավականաչափ մեծ լինի, այն կկպչի սիլիցիումի մակերեսին, և ադամանդե մետաղալարի կտրման դեպքում սիլիցիումի փոշու չափսերն ու չափսերը կհեշտացնեն դրա ադսորբցիան ​​սիլիցիումի մակերեսին, դժվարացնելով մաքրումը: Հետևաբար, ապահովեք սառեցնող հեղուկի թարմացումը և որակը, ինչպես նաև նվազեցրեք սառեցնող հեղուկում փոշու պարունակությունը:

(4) մաքրող միջոց. ադամանդե մետաղալար կտրող արտադրողների ներկայիս օգտագործումը հիմնականում միաժամանակ օգտագործում է շաղախի կտրում, հիմնականում օգտագործում են շաղախի կտրման նախնական լվացում, մաքրման գործընթաց և մաքրող միջոց և այլն: Միայնակ ադամանդե մետաղալար կտրելու տեխնոլոգիան կտրող մեխանիզմից ձևավորում է գծի ամբողջական հավաքածու, սառեցնող նյութը և շաղախի կտրումը մեծ տարբերություն ունեն, ուստի համապատասխան մաքրման գործընթացը, մաքրող միջոցի դեղաչափը, բանաձևը և այլն պետք է համապատասխանաբար ճշգրտվեն ադամանդե մետաղալար կտրելու համար: Մաքրող միջոցը կարևոր ասպեկտ է, մաքրող միջոցի սկզբնական բանաձևը մակերևութային ակտիվ նյութն է, ալկալիականությունը հարմար չէ ադամանդե մետաղալար կտրող սիլիցիումային վաֆլի մաքրման համար, պետք է հաշվի առնել ադամանդե մետաղալար սիլիցիումային վաֆլի մակերեսի կազմը և մակերեսային մնացորդները, ինչպես նաև մաքրման գործընթացի հետ միասին թիրախային մաքրող միջոցի կազմը: Ինչպես նշվեց վերևում, շաղախ կտրելու համար փրփրացող միջոցի կազմը անհրաժեշտ չէ:

(5) Ջուր. ադամանդե մետաղալարի կտրումը, նախնական լվացումը և մաքրումը։ Հեղեղի առաջացման դեպքում ջուրը պարունակում է խառնուրդներ, որոնք կարող են ներծծվել սիլիկոնային վաֆլիի մակերեսին։

Նվազեցրեք թավշյա մազերի սպիտակ տեսքի խնդիրը՝ առաջարկություններ

(1) Սառեցնող նյութը լավ ցրմամբ օգտագործելու համար, և սառեցնող նյութը պահանջում է ցածր մնացորդային փրփրացող նյութ օգտագործել՝ սիլիկոնային վաֆլիի մակերեսին սառեցնող նյութի բաղադրիչների մնացորդը նվազեցնելու համար։

(2) Օգտագործեք համապատասխան սոսինձ և խեժային թիթեղ՝ սիլիկոնային վաֆլի աղտոտվածությունը նվազեցնելու համար։

(3) Սառեցնող հեղուկը նոսրացվում է մաքուր ջրով՝ ապահովելու համար, որ օգտագործված ջրում հեշտությամբ մնացորդային խառնուրդներ չլինեն։

(4) Ալմաստե մետաղալարով կտրված սիլիկոնային վաֆլի մակերեսի համար օգտագործեք ավելի հարմար մաքրող միջոց ակտիվության և մաքրող ազդեցության համար։

(5) Օգտագործեք ադամանդի գծի սառեցնող հեղուկի առցանց վերականգնման համակարգը՝ կտրման գործընթացում սիլիցիումի փոշու պարունակությունը նվազեցնելու համար, որպեսզի արդյունավետորեն վերահսկեք սիլիցիումի փոշու մնացորդը վաֆլիի սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսին: Միևնույն ժամանակ, այն կարող է նաև բարելավել ջրի ջերմաստիճանը, հոսքը և նախնական լվացման ժամանակը, որպեսզի ապահովվի սիլիցիումի փոշու ժամանակին լվացումը:

(6) Սիլիկոնային թիթեղը մաքրման սեղանին դնելուց հետո այն պետք է անմիջապես մշակվի և մաքրման ողջ ընթացքում այն ​​պետք է խոնավ մնա։

(7) Սիլիկոնային վաֆլի մակերեսը խոնավ է պահում ռետինազերծման գործընթացում և չի կարող բնականորեն չորանալ։ (8) Սիլիկոնային վաֆլի մաքրման գործընթացում օդում գտնվելու ժամանակը կարելի է հնարավորինս կրճատել՝ սիլիկոնային վաֆլի մակերեսին ծաղիկների աճը կանխելու համար։

(9) Մաքրման ողջ գործընթացի ընթացքում մաքրող անձնակազմը չպետք է անմիջականորեն շփվի սիլիկոնե թիթեղի մակերեսի հետ և պետք է կրի ռետինե ձեռնոցներ՝ մատնահետք չթողնելու համար։

(10) [2] հղումում, մարտկոցի ծայրը մաքրվում է ջրածնի պերօքսիդ H2O2 + ալկալի NaOH մաքրման գործընթացով՝ 1:26 ծավալային հարաբերակցությամբ (3%NaOH լուծույթ), որը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել խնդրի առաջացումը: Դրա սկզբունքը նման է կիսահաղորդչային սիլիցիումային վաֆլիի SC1 մաքրման լուծույթին (հայտնի է որպես հեղուկ 1): Դրա հիմնական մեխանիզմը՝ սիլիցիումային վաֆլիի մակերեսին օքսիդացման թաղանթ է առաջանում H2O2-ի օքսիդացման միջոցով, որը կոռոզիայի է ենթարկվում NaOH-ի կողմից, և օքսիդացումն ու կոռոզիան կրկնվում են: Հետևաբար, սիլիցիումի փոշուն, խեժին, մետաղին և այլն կպած մասնիկները նույնպես ընկնում են մաքրող հեղուկի մեջ՝ կոռոզիայի շերտի հետ միասին. H2O2-ի օքսիդացման պատճառով վաֆլիի մակերեսին գտնվող օրգանական նյութը քայքայվում է CO2-ի, H2O-ի և հեռացվում: Մաքրման այս գործընթացը սիլիցիումային վաֆլի արտադրողները օգտագործել են այս գործընթացը ադամանդե մետաղալարերի կտրման, մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլի մաքրման գործընթացներում, ինչպես նաև Թայվանում և այլ մարտկոցների արտադրողների խմբաքանակային օգտագործման մեջ թավշյա սպիտակ խնդրի բողոքների համար: Կան նաև մարտկոցների արտադրողներ, որոնք կիրառել են նմանատիպ թավշյա նախնական մաքրման գործընթաց, որը նույնպես արդյունավետորեն վերահսկում է թավշյա սպիտակի տեսքը: Կարելի է տեսնել, որ այս մաքրման գործընթացը ավելացվում է սիլիկոնային վաֆլիի մաքրման գործընթացին՝ սիլիկոնային վաֆլիի մնացորդները հեռացնելու և մարտկոցի ծայրում սպիտակ մազերի խնդիրը արդյունավետորեն լուծելու համար:

եզրակացություն

Ներկայումս ադամանդե մետաղալարով կտրումը դարձել է միաբյուրեղային կտրման ոլորտում հիմնական մշակման տեխնոլոգիան, սակայն թավշյա սպիտակություն ստանալու խնդիրը մտահոգում է սիլիկոնային վաֆլիների և մարտկոցների արտադրողներին, ինչը հանգեցրել է մարտկոցների արտադրողներին, որ ադամանդե մետաղալարով կտրելը որոշակի դիմադրություն ունի սիլիկոնային վաֆլիի նկատմամբ: Սպիտակ մակերեսի համեմատական ​​վերլուծության միջոցով պարզվել է, որ այն հիմնականում պայմանավորված է սիլիկոնային վաֆլիի մակերեսին մնացորդներով: Բջիջում սիլիկոնային վաֆլիի խնդիրը ավելի լավ կանխելու համար այս հոդվածը վերլուծում է սիլիկոնային վաֆլիի մակերեսային աղտոտման հնարավոր աղբյուրները, ինչպես նաև արտադրության բարելավման առաջարկներն ու միջոցառումները: Սպիտակ բծերի քանակի, տարածքի և ձևի համաձայն՝ պատճառները կարող են վերլուծվել և բարելավվել: Հատկապես խորհուրդ է տրվում օգտագործել ջրածնի պերօքսիդ + ալկալի մաքրման գործընթացը: Հաջող փորձը ցույց է տվել, որ այն կարող է արդյունավետորեն կանխել ադամանդե մետաղալարով կտրման և սիլիկոնային վաֆլիի թավշյա սպիտակեցման խնդիրը՝ արդյունաբերության ընդհանուր մասնագետների և արտադրողների ուշադրության համար: