金刚石超薄切割片制造方法研究_郭铁峰

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超薄金刚石切割片的研究及应用现状

超薄金刚石切割片的研究及应用现状

TANG n Yi g。HE e— hun W ic
( c o l f Maei l S i c n n iern He a n v ri f T c n lg Z e g h u 4 0 0 - h n ) S h o tr s ce e d E g n ei g。 n nU ie s y o eh oo y- h n z o 5 0 7 C ia o a n a t
Ab ta tTh l a t i imo dc ti gba eh sb e r d al e o n zd b c u eo s src : eu t -hn da n u tn ld a e n g a u l r c g ie e a s fi r y t
a v na e f ar w a ds ohsi,o eet nrt n ihc tigef i c .Ths d a tg so ro n mo t l lw rjci ae dhg ut fi e y n t o a n cn i
1 前

导体 制造 技术 的不 断成熟 完善 , 硅片 制造成 本 不断 降 低 , 是 太 阳能 电池 所用 硅片 的切割 成本却 一 直居 高 但
太 阳能 作为一 种 取 之 不尽 的清 洁能 源 , 的开 它 发 利用 正 引起人 类的极 大关注 , 商业 化 利用太 阳能 已 成 为世 界趋 势 。太 阳能 电池 就 是 由 此而 诞 生 的 太 阳 能 利用 _ 。硅 系 的太 阳能 电池 包 括 : 品 硅 电池 、 T具 单
第2 2卷 笫 6期
21 0 0年 1 2月
超 硬 材 料 工 程
S UP ERHARD ATERI M AL ENGI NEE NG RI

金刚石超薄切割片制造方法研究

金刚石超薄切割片制造方法研究
来自产 品 , 得 国家专 利。 获
2 试 验研 究 的关键点
() 2 防止 电沉积材料与基片强力结台 , 便于镀层
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收 稿 1 :0 1 0—2 3期 20 —1 3
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作者简介 : 郭铁峰(9 2 ) 男( 16 一 . 汉族)辽宁 昌图^ . , 吉林 太学应用拄术学院超硬材料研 究所所长 . 副敷投 、 蚵上程 专娅 . 士在读 , 博 从事超 硬材料应用的科研 、 生产 与教学工作 吉林 省长春市南岭大街 2 号 .O 3 )6 10 , o e n @ ̄h 2 (4 I8 27 1g ff g n e u呻m
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() 4 刀体表面光滑, 不结瘤 ;
( ) 须使 刀片具 有足够 的强 度和 韧性 , 在 5必 保证

0.04mm的金刚石超薄切割片竟然是这么制造的!

0.04mm的金刚石超薄切割片竟然是这么制造的!

0.04mm的金刚石超薄切割片竟然是这么制造的!超薄金刚石切割片,由于具有超薄切割槽宽,切割断口平滑,废品率低,切割效率高等优点,已逐步得到人们的重视。

目前使用的普通刀片可大致分为厚度15~100μm的电镀刀片和100~500μm的树脂刀片两种。

今天小编找来了一篇可以做到40μm的制作方法,希望能和磨友们一起分享讨论~1、概述金刚石超薄切割片在国际上广泛用于大规模集成电路块、计算机芯片材料及其它贵重半导体材料的切割。

过去我国上海某研究所试制过该产品,但由于当时的实验条件限制未见过相关的产品。

金刚石超薄切割片目前主要由美国和日本生产,与进口切割设备配套使用,切割转数在30000r/min以上,由空气轴承支持。

切割对象对切口要求严格,容易打刀。

我们经过广泛的调研及艰苦的实验研究工作,利用复合电镀法成功研制出生产上使用合格的产品,获得国家专利。

2、试验研究的关键点1、确定使用的金刚石参数;2、制备一种特殊的化学转化膜;3、精确控制刀片厚度≤40μm;4、刀体表面光滑,不结瘤;5、必须使刀片具有足够的强度和韧性,保证在超高转速下不打刀、不偏摆,刀口宽度≤50μm;3、工艺方法3.1金刚石参数的确定根据刀具厚度、使用精度要求以及金刚石刀具原理,确定使用的金刚石为优质微单晶,试验时使用粒径10μm国产碎晶金刚石微粉,实用阶段选用粒径5μm高品级微单晶。

选购的金刚石采用溶液沉降法严格筛选。

3.2化学转化膜的制备3.2.1化学转化膜及其要求化学转化膜是电沉积前在阴极基片上制备的特种导电膜。

其要求是:1、有较好的导电性,使电沉积过程顺利进行;2、防止电沉积材料与基片强力结合,便于镀层的剥离。

经过多类试验,结果表明,以奥氏体不锈钢的磷酸盐化学转化膜为最好。

3.2.2制备磷酸盐化学转化膜配方为(g/L):草酸5,磷酸15,草酸钠4,磷酸二钠10,氯酸钠5。

操作条件为:环境温度20°C,工作时间5min。

3.3刀片生产方法3.3.1片体电镀用复合电沉积方法,在制备好转化膜的不锈钢阴极基片上沉积 Ni-Co-金刚石微粉薄片。

超薄金刚石切割片的研究及应用现状_唐营

超薄金刚石切割片的研究及应用现状_唐营

第22卷第6期超 硬 材 料 工 程V ol.222010年12月SU P ERH AR D M A T ERIA L EN G IN EERI NGDec.2010超薄金刚石切割片的研究及应用现状¹唐营,何伟春(河南工业大学材料科学与工程学院,河南郑州450007)摘 要:超薄金刚石切割片,由于具有超薄切割槽宽,切割断口平滑,废品率低,切割效率高等优点,已逐步得到人们的重视。

文章综述了近10年来超薄金刚石切割片的主要制作方法的研究进展及应用现状,介绍了超薄金刚石切割片的制备方法,包括电镀法和固化树脂法,其中电镀法以其设备简单、绿色环保、可循环生产等优点成为最有可能大规模工业应用的制备方法,文章最后指出了其发展方向。

关键词:超薄;金刚石切割片;电镀;固化树脂中图分类号:T Q164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2010)06-0034-04Research and application status of ultra -thin diamond cutting bladeT ANG Ying ,H E We-i chun(School of M ater ials Science and Engineering ,H enan Univ er sity of T echnolog y ,Zhengz hou 450007,China)Abstract:T he ultra -thin diamo nd cutting blade has been gradually r ecognized because of its advantag es of narrow and smoo th slit,low rejection rate and high cutting efficiency.T his paper review s the prog ress and application status of main manufacturing m ethods of ultra -thin diam ond cutting blade in the recent 10y ears,w hich includes electro plating metho d and solidified resin method.T he electroplating m ethod w ith its sim ple equipment,env-i ronmental pr otectio n and recy cled production can be used for the larg e -scale industrial pr eparation.It also po ints out the developm ent directio ns at last.Keywords:ultra -thin;diamo nd cutting blade;electro plating;solidified resin1 前言太阳能作为一种取之不尽的清洁能源,它的开发利用正引起人类的极大关注,商业化利用太阳能已成为世界趋势。

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根据刀具厚度、使用精度要求以及金刚石刀具 原理, 确定使用的金刚石为优质微单晶, 试验时使用 粒径 10 Lm 国产碎晶金刚石微粉, 实用阶段选用粒 径 5 Lm 高品级微单晶。选购的金刚石采用溶液沉
降法严格筛选。 3. 2 化学转化膜的制备 3. 2. 1 化学转化膜及其要求
化学转化膜是电沉积前在阴极基片上制备的特 种导电膜。其要求是:
收稿日期: 2001- 10- 23 作者简介: 郭铁峰( 1962- ) , 男( 汉族) , 辽宁昌图人, 吉林大学应用技术学院超硬材料研究 所所长, 副教授, 探矿工程专业, 博士在读, 从事 超 硬材料应用的科研、生产与教学工作, 吉林省长春市南岭大街 22 号, ( 0431) 8621701, guot iefeng@ sohu. com。
62
探矿工程( 岩土钻掘工程)
2002 年第 1 期
35 Lm。存在的问题是要严格控制/ 结瘤0, 已有专 利的工艺方法解决沉积层的/ 结瘤0问题。 3. 3. 3 剥离
采用加热剥离技术, 方法已包含在专利中。 3. 3. 4 冷冲
将剥离下来的薄片在冷冲成形机上用专用的硬 质合金冲头冲压成型, 产品如图 1 所示。 3. 3. 5 托架安装
( 1) 有较好的导电性, 使电沉积过程顺利进行; ( 2) 防止电沉积材料与基片强力结合, 便于镀层 的剥离。 经过多类试验, 结果表明, 以奥氏体不锈钢的磷 酸盐化学转化膜为最好。 3. 2. 2 制备 磷酸盐化学转化膜配方为( g/ L ) : 草酸 5, 磷酸 15, 草酸钠 4, 磷酸二钠 10, 氯酸钠 5。 操作条件为: 环境温度 20 e , 工作时间 5 min。 3. 3 刀片生产方法 3. 3. 1 片体电镀 用复合电沉积方法, 在制备好转化膜的不锈钢 阴极基片上沉积 Ni- Co- 金刚石微粉薄片。 镀液配 方为( g/ L ) : 硫 酸镍 220~ 240, 硫 酸钴 15~ 30, 硼酸 25~ 35, 氯化钠 10~ 20, 专利添加剂 1 号 016~ 018, 专利添加剂 2 号 0108~ 011, 金刚石微 粉 5~ 10。 操作条件为: 电镀温度 45~ 50 e , pH 值 411~ 415, D k= 2 A / dm2, 气泵搅拌, 间歇时间 10 min。 3. 3. 2 厚度控制 采用单板机厚度 控制仪精确控制产品厚度为
除了技术交流与研讨外, 建 设部质 量安 全司的 朱长喜 处长通 报 了全国建筑市场安全大检查的情况, 其中存在许多 问题, 同时也希 望 计算机的应用发展能解决其中的一些问题。建设 部综合勘察研究 设 计院的顾宝和大师介绍了5建筑地基处理技术规范6 、5岩土工程勘 察 规范6 等 4 个行业规范的修订情况。
/ 第二届全国岩土工程计算机应用研讨会0在杭州召开
本刊讯 本次会议由 中国建筑 学会工 程勘察 分会、全 国建筑 工 程勘察科技情报网、中国土木工程学会土工测试学术 委员会、( 水利 ) 工程地质计算机应用技术协作网、5岩土工程界6 杂 志社共同主办, 由 上 海华岩软件有限公司承办, 于 2001 年 11 月 27~ 30 日在杭州召开, 共有来自全国各地的 140 余位代表参加了会议。
切割片直接装夹在由空气轴承带动的法兰盘上 使用。自带托架的切割片在专用的涂装机上用胶粘 剂将切割片粘着在铝合金法兰盘上, 如图 2 所示。
4 产品使用效果 选出产品 20 件, 在吉林市半导体厂进行生产试
验, 结果见表 1。
刀具 类型 进口片 试验片
表 1 超薄切割片试验效果
表面 锋利度 打刀
状况
事故
无结瘤 锋利 无

无结瘤 锋利 无
切割集成块 平均槽宽/ Lm
[ 40 [ 50
售价 / ( 元#片- 1)
300 200
试验结果满足切割要求, 成本下降, 受到厂家欢 迎。目前, 该产品正在进行产业化。
5 结语 本研究确定了用于制造金刚石超薄切割片的金
刚石参数以及电镀切割片时基片上化学转化膜的有 效制备方法, 完善了该类切割片的复合电镀法制造 工艺, 并依此制造出生产上使用合格的产品。该研 究的产业化前景广阔。
云南交通建设将有大动作
云南省交通厅日前 表示, 到 2005 年, 云南省铁路、公路及 航空机 场的建设将有一系列大动 作, 昆明市 与市郊 各卫星 城市之 间的交 通 将有大改观, 公路建设将 完成/ 三纵 三横、九 大通道0 , 同时 还将建 成 连通各著名旅游景点的直升机场。
据介绍, 未来 5 年, 云南省铁路将建成内 昆铁路安边( 水 富) ) 梅 花山段, 成昆铁路云南段电气化及昆明火车客运站 的改造工程, 盘 西 支线铁路电气化改造工程; 争取开工建设国家云南 出境通道, 或大 理 ) 丽江铁路、贵昆铁路沾益 ) 昆明东电气化复线工程; 将做好 以昆明 为中心同时辐射安宁、嵩明、宜良等卫星城市之间 的快捷市郊列车 体
会上, 有 20 余位作者 就计算机在工程勘察、水利勘测、工程地 质 制图、桩基及基坑支护设计等领域的应用进行了交 流研讨, 交流的 内 容既有专业软件公司如华岩、理正等研制开发的 应用较普遍的软 件, 还有各岩土工程单位根据不同的工作需要而研制 开发的具有自己 特 性的软件, 也有用户在使用各种软件中积累的好经验。
图 1 金刚石超薄切割片
图 2 带托架的切割片
参考文献:
[ 1] 郭铁峰. N i- Co- SiC 复合镀层机械性能及 其用于金刚石工 具 制造的研究[ D] . 北京: 中国地质大学, 1993.
[ 2] 郭鹤桐, 张三元. 复合镀层[ M ] . 天津: 天津大学出版社, 1991. [ 3] 曾华梁, 等. 电镀工艺手册[ M ] . 北京: 机械工业出版社, 1989.
达到 30 km/ 100 km2, 高等 级 公路 在整 个路 网中 的比 例达 31 7% 以
上。
民航机场将由 10 个增加到 12 个, 将开工建设 昆明新机场、红 河
机场、文山机场, 完成西双版 纳、思茅 机场的 改造, 完 成泸沽 湖、老 君
山、腾冲等旅游机场的建设工程。
( 据 中国公路网)
2002 年第 1 期
探矿工程( 岩土钻掘工程)
61
金刚石超薄切割片制造方法研究
郭铁峰, 杨燕军
( 吉林大学 应用技术学 院, 吉林 长春 130022)
摘 要: 介绍了一种化学转化膜的制备及金刚石 超薄切割片制造的工艺方法, 列出了有关的配方和产品 试验效果。 关键词: 金刚石超薄切割片; 化学转化膜; 配方 中图分类号: T G717 文献标识码: A 文章编号: 1000- 3746( 2002) 01- 0061- 02 Study on the Manuf acturing Method of Hyper- thin Diamond Cutting Blades/ G UO T ie-f eng, YA N G Yan-j un ( Jilin U niversity, Changchun Jilin 130022, China) Abstract: T he preparation o f a chemical conver ting membrane and the manufacturing method of hyper- thin diamond cutt ing blades are described with some relev ant formulae and product test ing r esults listed. Key words: hyper- thin Diamond cutting blade; chemical conver ting membrane; formulae
1 概述 金刚石超薄切割片在国际上广泛用于大规模集
成电路块、计算机芯片材料及其它贵重半导体材料 的切割。过去我国上海某研究所试制过该产品, 但 由于当时的实验条件限制未见过相关的产品。金刚 石超薄切割片目前主要由美国和日本生产, 与进口 切割设备配套使用, 切割转数在 30000 r/ m in 以上, 由空气轴承支持。切割对象对切口要求严格, 容易 打刀。我们经 过广泛的调研及 艰苦的实验研 究工 作, 利用复合电镀法成功研制出生产上使用合格的 产品, 获得国家专利。
除了大会交流外, 还就目前 岩土工 程计 算机软 件行业 所面临 的 问题进行了研讨。讨论中与 会代表普 遍认为, 目前 国内岩 土工程 计 算机软件的开发虽然达到了较高的水平, 应用普及 程度也较高, 但 面
对加入 WT O 后所面临的国际竞争, 还存在很多问题需要解决。如 软 件的开发需要结合使用者 的个性; 岩 土工程 理论深 度已达 到较高 的 水平, 如何转化到软件上 去; 软件开发 企业应 降低/ 门槛0 , 让尽可 能 多的人先把软件用起来, 再考虑回报的问题; 软件 的开发还处于小 规 模重复阶段, 造成了很大的资源浪费, 希望各软件 开发单位能够互 相 协作, 广泛交流信息, 进行资源整合, 战略规划, 在 软件开发上形成 规 模, 进一步提高软件的开发水平。
2 试验研究的关键点 ( 1) 确定使用的金刚石参数; ( 2) 制备一种特殊的化学转化膜; ( 3) 精确控制刀片厚度 [ 40 Lm; ( 4) 刀体表面光滑, 不结瘤; ( 5) 必须使刀片具有足够的强度和韧性, 保证在
超高转速下不打刀、不偏摆, 刀口宽度 [ 50 Lm 。
3 工艺方法 3. 1 金刚石参数的确定
系的前期工作, 先期实施利用米轨城市段石咀 ) 呈贡的改造。
公路建设将完成/ 三纵三横0 、/ 九大通道0 部 分路段的改造升 级,
使云南省路网等级有较大提 高。公路 总里程 突破 11. 4 万 km, 其 中
高 速公路 1300 km , 一级公路 250 km, 二级公路 2700 km, 使路网密度
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