SiC单晶片加工过程中切割力的分析与建模

来源：机械工程学报杂志2015年第23期北京时间：

作者：李淑娟, 刘永, 侯晓莉, 高新勤

单位：西安理工大学机械与精密仪器工程学院 西安 710048

摘要：SiC单晶具有优良的物理和机械性能，在微电子和光电领域得到了广泛应用，然而由于其高硬度和脆性，晶片的制造非常困难、效率低下。为提高SiC单晶片的加工质量和加工效率，分析了SiC单晶片线锯切割过程中的受力情况；从切屑变形和摩擦两个方面，建立单颗磨粒的法向和切向受力模型，进而得到线锯切割力与工艺参数及线锯物理属性的关系模型；设计了切割力的试验装置，通过不同加工参数下的试验研究，确定了关系模型中的应力系数；通过理论值与试验值的对比校验，法向力和切向力预测值的误差小于9.18%，并对误差产生原因作了分析。结果表明，该切割力理论模型可以对SiC单晶片在同等线锯切割环境下的切割力进行有效预测，为切削力的优化控制提供了理论依据。

关键词：SiC单晶片,分析与建模,切割力,线锯切割；

基金资助：国家自然科学基金(51175420，61402361)、陕西省自然科学基础研究计划(2012JQ9005)、陕西省重点实验室基金(11JS074)和陕西省教育厅专项科研计划(14JK1529)资助项目