【摘 要】
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表面粗糙度是SiC单晶片金刚石线锯切割过程中最重要的一个质量指标,其直接影响电子器件的性能和使用寿命。为此,本文对金刚石线锯切割SiC单晶的表面粗糙度进行建模、仿真、预测与工艺参数优化。分析了SiC单晶的金刚石线锯切割机理,建立了材料去除率模型,讨论了线锯速度和线锯有效磨粒对材料去除率的影响,并对试验设备及原理进行了简要的介绍。从几何的角度给出了预测金刚石线锯加工表面粗糙度的方法,把磨粒的突起高度
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“大直径超薄SiC单晶片高速—超声切割机理及参数控制”（51175420）； 教育部重点实验室基金“SiC单晶微纳尺度无损去除机理及实现技术”（00S1409）；
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表面粗糙度是SiC单晶片金刚石线锯切割过程中最重要的一个质量指标,其直接影响电子器件的性能和使用寿命。为此,本文对金刚石线锯切割SiC单晶的表面粗糙度进行建模、仿真、预测与工艺参数优化。分析了SiC单晶的金刚石线锯切割机理,建立了材料去除率模型,讨论了线锯速度和线锯有效磨粒对材料去除率的影响,并对试验设备及原理进行了简要的介绍。从几何的角度给出了预测金刚石线锯加工表面粗糙度的方法,把磨粒的突起高度看作是高斯分布,磨粒的磨损看作从某一高度截断正态分布,依据加工时切片表面磨粒切割的残留痕迹得到了预测切片表面粗糙度的模型。从数学期望的角度给出了预测表面粗糙度的数值公式,研究了金刚石线锯加工磨粒磨削过程中多磨粒对加工表面的作用,建立了多磨粒共同作用下的表面粗糙度预测模型。使用田口实验设计法,把SiC单晶的表面粗糙度作为金刚石线锯加工过程的质量特征,选择直交表L27进行实验,根据SN比确定最优工艺参数。其次,使用人工神经网络进行SiC单晶片的表面粗糙度预测,获得了较好的结果。
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