nûçe

Teknolojiya birrîna têlên almas wekî teknolojiya birrîna abrasive ya hevgirtî jî tê zanîn.Ew karanîna elektroplating an rêbaza girêdana resîn a abrasîvê almasê ye ku li ser rûyê têla pola hatî berhev kirin, têla almasê ku rasterast li ser rûbera siliconê an çîpek siliconê tevdigere ji bo hilberandina qirkirinê, ji bo bidestxistina bandora birkirinê.Birîna têlên elmas xwedan taybetmendiyên leza birrîna bilez, rastbûna birrîna bilind û windabûna materyalê kêm e.

Heya nuha, bazara yekkrîstal a ji bo qutkirina têlên almasê wafera silicon bi tevahî hatî pejirandin, lê ew di pêvajoya pêşvebirinê de jî rû bi rû maye, ku di nav wan de spîya qedîfe pirsgirêka herî gelemperî ye.Ji ber vê yekê, ev kaxez balê dikişîne ser ka meriv çawa pêşî li pirsgirêka spî ya silicon wafer velvet silicon monocrystalline birrîna têla elmas digire.

Pêvajoya paqijkirina têla elmasê ya birrîna wafera siliconê ya monokrîstal ev e ku meriv wafera siliconê ya ku ji hêla amûra makîneya têl sawê ve hatî qut kirin ji plakaya rezînê derxîne, şibaka gomê jê bike, û valahiya silicon paqij bike.Amûrên paqijkirinê bi giranî makîneyek pêş-paqijkirinê (makîneya deqkirinê) û makîneyek paqijkirinê ye.Pêvajoya paqijkirina sereke ya makîneya pêş-paqijkirinê ev e: xwarin-spray-spray-paqijkirina ultrasonic-degumming-şuştina ava paqij-xwarin.Pêvajoya paqijkirina sereke ya makîneya paqijkirinê ev e: xwarin-şûştina ava paqij-şûştina ava paqij-şûştina alkali-şûştina alkali-şûştina ava paqij-şûştina ava paqij-pêş-dehydration (hilkişîna hêdî) -zuwakirin-xwarin.

Prensîba çêkirina qedife yek-krîstal

Wafera silicon a monokrîstal taybetmendiya korozyona anîzotropîk a wafera silicon monokrîstalîn e.Prensîba reaksiyonê hevkêşeya reaksiyona kîmyewî ya jêrîn e:

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑

Di eslê xwe de, pêvajoya damezrandina suede ev e: Çareseriya NaOH ji bo rêjeya korozyonê ya cihêreng a rûbera krîstal a cihê, (100) leza korozyona rûkalê ji (111), ji ber vê yekê (100) ji bo vafera silicon a monokrîstalîn piştî korozyona anîsotropîk, di dawiyê de li ser rûyê erdê ji bo (111) konê çar alî, ango avahiya "pyramîd" (wek ku di jimar 1 de tê xuyang kirin).Piştî ku avahî çêdibe, dema ku ronahiyê li quncikek pîramîdê di quncikek diyar de diqewime, dê ronahiyê li zozanek din were xuyang kirin, vegirtinek duyemîn an bêtir çêdike, bi vî rengî refleksa li ser rûbera şilava silicon kêm dike. , ango bandora kemîna ronahiyê (binihêre Figure 2).Mezinahî û yekrengiya strukturên "pyramîd" çêtir e, bandora xefikê ew qas eşkeretir e, û rûbera pêlava siliconê nizimtir e.

Wêne 1: Mîkromorfolojiya wafera silicon a monokrîstalîn piştî hilberîna alkali

Wêne 2: Prensîba kemîna ronahiyê ya avahiya "pyramîd".

Analîza spîkirina yek krîstal

Bi şopandina mîkroskopa elektronîkî ya li ser vafera silîkonê ya spî, hate dîtin ku mîkrosaziya pîramîda vafera spî ya li herêmê di bingeh de çênebûye, û rûber xuya bû ku qatek bermahiyên "waxy" heye, dema ku avahiya pîramîdê ya suede ye. di qada spî de heman wafera silicon çêtir çêdibe (binihêre Figure 3).Ger bermahiyên li ser rûbera wafera silicon monokrîstalîn hebin, rûer dê xwediyê qada mayî mezinahiya avahiya "pyramîd" be û hilberîna yekrengî û bandora devera normal têrê nake, di encamê de refleksa rûbera qedîfe ya mayî ji qada normal bilindtir e. qada bi refleksa bilind li gorî qada normal di dîmenê de wekî spî tê xuyang kirin.Wekî ku ji şiklê belavkirina devera spî tê dîtin, ew li deverek mezin ne rengek rêkûpêk an rêkûpêk e, lê tenê li deverên herêmî.Pêdivî ye ku gemarên herêmî yên li ser rûyê şilava silicon nehatibin paqij kirin, an jî rewşa rûbera wafera silicon ji ber qirêjiya duyemîn çêbibe.

Figure 3: Berawirdkirina cûdahiyên mîkrostrukturên herêmî yên di waferên silîkonê yên spî yên qedifî de

Rûyê têla elmasê ya ku fîşa silicon dibire nermtir e û zirar piçûktir e (wek ku di jimar 4 de tê xuyang kirin).Li gorî pêlava siliconê ya hawanê, leza reaksiyonê ya alkali û têla elmasê ya ku li ser rûbera şilava siliconê dibire ji ya pêlava silicon a monokrîstalîn dibire hêdîtir e, ji ber vê yekê bandora bermahiyên rûkalê li ser bandora qedîfe zelaltir e.

Figure 4: (A) Mîkrografa rûberê ya mîkrografa rûxê ya pêla siliconê ya birrîna hawanê

Çavkaniya mayî ya sereke ya rûbera wafera siliconê ya têla elmasê

(1) Coolant: hêmanên sereke yên sarkerê birrîna têla elmasê surfactant, belavker, defamagent û av û hêmanên din in.Avêra birrîna bi performansa hêja xwedan suspension, belavbûn û şiyana paqijkirina hêsan e.Surfactants bi gelemperî xwedan taybetmendiyên hîdrofîlîk çêtir in, ku di pêvajoya paqijkirina silicon wafer de paqijkirina hêsan e.Tevlihevkirin û gerandina domdar a van pêvekan di nav avê de dê hejmareke mezin kef çêbike, ku di encamê de herikîna sarkerê kêm dibe, bandorê li performansa sarbûnê dike, û pirsgirêkên cidî yên kef û tewra jî pirbûna kef, ku dê bi giranî bandorê li ser karanîna bike.Ji ber vê yekê, sarker bi gelemperî bi kargêrê defoamkirinê re tê bikar anîn.Ji bo ku performansa defoamkirinê were misoger kirin, silicone û polether kevneşopî bi gelemperî hîdrofîlîk belengaz in.Vexwarinê di nav avê de pir hêsan e ku tê rijandin û di paqijkirina paşîn de li ser rûbera wafera silicon dimîne, di encamê de pirsgirêka lekeya spî derdikeve.Û bi hêmanên sereke yên sarkerê re baş ne lihevhatî ye, Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku ew bibe du beş, pêkhateyên sereke û madeyên defoamkirinê di nav avê de hatine zêdekirin, Di pêvajoya karanînê de, li gorî rewşa kefê, nekare bi qasê kontrol bike. karanîn û doseya ajanên antîfoam, Dikare bi hêsanî rê bide dozek zêde ya ajanên anoaming, Rê li ber zêdebûna bermahiyên rûbera wafera siliconê vedike, Di heman demê de xebitandin jî nerehettir e, Lêbelê, ji ber kêmbûna bihayê madeyên xav û xav a madeyên kefkirinê. materyal, Ji ber vê yekê, piraniya sarkerê navxweyî hemî vê pergala formulê bikar tînin;Gerokek din kargêrek nûvekêşanê bikar tîne, Dikare bi hêmanên sereke re baş lihevhatî be, Bê zêdekirin, Dikare bi bandor û hêjmarî mîqdara xwe kontrol bike, Dikare bi bandor pêşî li karanîna zêde bigire, Tevger jî pir rehet e ku were kirin, Bi pêvajoya paqijkirina rast, bermayiyan dikare di astên pir nizm de were kontrol kirin, Li Japonya û çend hilberînerên navxweyî vê pergala formulê dipejirînin, Lêbelê, ji ber lêçûna wê ya maddeya xav zêde, avantaja bihayê wê ne diyar e.

(2) Guhertoya zeliqandî û rezîn: di qonaxa paşîn a pêvajoya qutkirina têla almasê de, Wafera silîkonê ya li nêzê dawiya gihîştî ji berê ve hatî qut kirin, Wafera siliconê ya li dawiya derketinê hîn nehatiye qut kirin, Elmasa zûbirkirî têl dest bi qutkirina qata gomî û plakaya rezînê kiriye, Ji ber ku çîçeka silîkonê û tabloya rezîn her du hilberên rezîna epoksî ne, xala nermbûna wê di bingeh de di navbera 55 û 95 ℃ de ye, Ger xala nermbûnê ya qata gomê an rezînê ye. plakaya kêm e, di pêvajoya qutkirinê de bi hêsanî dikare germ bibe û bibe sedem ku ew nerm bibe û bihele, Bi têla pola û rûbera wafera silicon ve girêdayî ye, dibe sedem ku şiyana birrîna xeta almas kêm bibe, An jî pêlên silicon têne wergirtin û bi rezînek renggirtî, Gava ku tê girêdan, şuştina wê pir dijwar e, Kevirbûnek wusa bi piranî li nêzê qiraxa şilava siliconê pêk tê.

(3) toza silicon: di pêvajoya qutkirina têla elmas de dê gelek toza silicon hilberîne, bi birînê re, naveroka toza sarkerê morte dê bêtir û bêtir zêde bibe, gava ku toz têra xwe mezin be, dê bi rûyê silicon ve girêdayî be, û birîna têla elmasê ya mezinahî û mezinahiya toza silicon rê li ber vegirtina wê ya li ser rûyê silicon hêsantir dike, paqijkirina wê dijwar dike.Ji ber vê yekê, nûvekirin û kalîteya sarkerê piştrast bikin û naveroka tozê di sarkerê de kêm bikin.

(4) kargêrê paqijkirinê: karanîna heyî ya hilberînerên birrîna têlên almasê ku bi piranî di heman demê de qutkirina hawanê bikar tînin, bi piranî pêşşûştina hawanê, pêvajoya paqijkirin û paqijkirinê, hwd., Teknolojiya birrîna têla elmasê ya yekane ji mekanîzmaya birrîn, pêk tîne. Komek bêkêmasî ya xetê, sarker û birrîna hawanê cûdahiyek mezin heye, ji ber vê yekê pêvajoya paqijkirinê ya têkildar, doseya paqijkerê, formula, hwd divê ji bo qutkirina têla elmasê verastkirina têkildar pêk bînin.Pargîdaniya paqijkirinê aliyek girîng e, formula surfaktantê ya orjînal a paqijkerê, alkalînbûn ji bo paqijkirina têla almasê ya silîkonê qutkirî ne maqûl e, divê ji bo rûbera şilava silîkonê têla almasê, pêkhate û bermahiyên rûkal ên paqijkerê armanckirî be, û bi xwe re bigire. pêvajoya paqijkirinê.Wekî ku li jor hatî behs kirin, pêkhatina kargêrê defoamkirinê di qutkirina hawanê de ne hewce ye.

(5) Av: Birîna têla almasê, pêş-şûştinê û paqijkirina ava sermayê nepaqijiyan dihewîne, dibe ku ew li ser rûbera wafera siliconê were rijandin.

Pirsgirêka sipîkirina porê qedîfe pêşniyaran kêm bikin

(1) Ji bo ku sarkerê bi belavbûnek baş bikar bînin, û sarker pêdivî ye ku kargêra defoamê ya kêm-bermayî bikar bîne da ku bermayiya hêmanên sarkerê li ser rûbera wafera silicon kêm bike;

(2) Zencîr û plakaya resinê ya maqûl bikar bînin da ku qirêjiya silicon wafer kêm bikin;

(3) Sarincok bi ava paqij tê rijandin da ku pê ewle bibe ku di ava ku hatî bikar anîn de nepaqijiya bermayî ya hêsan tune;

(4) Ji bo rûbera têla elmasê ya silîkonê qutkirî, çalakiyek û bandora paqijkirinê ya paqijkerê maqûltir bikar bînin;

(5) Pergala vegerandina serhêl a sarkerê xeta almasê bikar bînin da ku naveroka toza siliconê di pêvajoya qutkirinê de kêm bikin, da ku bi bandor bermayiya toza siliconê li ser rûyê silicon waferê ya waferê kontrol bikin.Di heman demê de, ew dikare baştirkirina germahiya avê, herikîn û dema pêşşûştinê jî zêde bike, da ku pê ewle bibe ku toza silicon di wextê de tê şûştin.

(6) Dema ku şilava silicon li ser maseya paqijkirinê tê danîn, pêdivî ye ku ew tavilê were derman kirin, û di tevahiya pêvajoya paqijkirinê de şil bihêle.

(7) Wafera silicon di pêvajoya deqkirinê de rûyê şil digire, û nikare bi xwezayî zuwa bibe.(8) Di pêvajoya paqijkirina wafera silicon de, dema ku di hewayê de tê xuyang kirin heya ku gengaz dibe were kêm kirin da ku pêşî li hilberîna kulîlkê li ser rûbera wafera silicon bigire.

(9) Karmendên paqijkirinê di tevahiya pêvajoya paqijkirinê de rasterast bi rûberê fêkiya silicon re têkilî nadin, û pêdivî ye ku destikên gomî li xwe bikin, da ku çapkirina şopa tiliyê çênebe.

(10) Di referansa [2] de, dawiya pîlê hîdrojen peroksîtê H2O2 + pêvajoya paqijkirina alkali NaOH li gorî rêjeya qebareya 1:26 (çareseriya 3% NaOH) bikar tîne, ku dikare bi bandor bûyera pirsgirêkê kêm bike.Prensîba wê dişibihe çareseriya paqijkirina SC1 (bi gelemperî wekî şilav 1 tê zanîn) a waferek siliconê ya nîvconductor.Mekanîzmaya wê ya sereke: fîlima oksîdasyonê ya li ser rûbera wafera silicon ji hêla oksîdasyona H2O2 ve, ku ji hêla NaOH ve hatî xerakirin, pêk tê, û oksîdasyon û korozyon dubare dibe.Ji ber vê yekê, perçeyên ku bi toza silicon, rezîn, metal, hwd.) ve girêdayî ne jî bi qata korozyonê re dikevin nav şilava paqijkirinê;ji ber oksîdasyona H2O2 maddeya organîk a li ser rûyê vaferê di nav CO2, H2O de tê perçekirin û jê tê derxistin.Ev pêvajoya paqijkirinê çêkerên waferên siliconê vê pêvajoyê bikar tînin da ku paqijkirina têla almasê ya qutkirina wafera silicon monokrîstal, wafera siliconê li navxwe û Taywanê û hilberînerên din ên bataryayê bi karanîna giliyên pirsgirêka spî ya qedîfe bikar bînin.Di heman demê de çêkerên bataryayê jî hene ku pêvajoyek pêş-paqijkirina qedîfe ya bi heman rengî bikar anîne, di heman demê de xuyangiya spî ya qedîfe bi bandor kontrol dikin.Dikare were dîtin ku ev pêvajoya paqijkirinê di pêvajoya paqijkirina wafera silicon de tê zêdekirin da ku bermahiyên silicon wafer jê bibe da ku bi bandor pirsgirêka porê spî li dawiya batterê çareser bike.

xelasî

Heya nuha, birîna têlên almasê di warê birrîna yek krîstal de bûye teknolojiya sereke ya hilberandinê, lê di pêvajoya pêşvebirina pirsgirêka çêkirina qedife spî de çêkerên silicon wafer û bataryayê aciz dike, û dibe sedem ku hilberînerên bataryayê berbi birrîna têlên almasê silicon vekin. wafer hinek berxwedan heye.Bi analîzkirina berhevdana devera spî, ew bi piranî ji ber bermayiya li ser rûbera wafera silicon ve dibe sedema.Ji bo ku baştir pêşî li pirsgirêka silicon wafer di hucreyê de were girtin, ev kaxez çavkaniyên gengaz ên qirêjiya rûyê silicon wafer, û her weha pêşniyar û tedbîrên çêtirkirina di hilberînê de analîz dike.Li gorî hejmar, herêm û şeklê lekeyên spî, sedem têne analîz kirin û başkirin.Bi taybetî tê pêşniyar kirin ku meriv peroksîdê hîdrojenê + pêvajoya paqijkirina alkali bikar bîne.Tecrûbeya serketî îspat kiriye ku ew dikare bi bandor pêşî li pirsgirêka birrîna têla elmasê ya silîkonê ya çêkirina spîkirina qedîfe bigire, ji bo referansa hundurîn û hilberînerên pîşesaziya gelemperî.