目前单晶硅这种半导体材料被广泛的应用于集成芯片以及光伏发电领域。在半导体元器件的生产过程中,单晶硅的划切分割工艺是元器件封装前最后的一步加工工艺,划切过后的产生损伤将会直接被包裹并残留于工件上。所以划切加工工艺造成的损伤程度的大小直接影响着工件的质量。而超声加工作为一种特种加工方法,有利于减少脆性材料加工中的损伤,同时对脆性材料具有独特加工优势。所以本课题利用径向超声切割工具对单晶硅进行划切,系统的研究了超声振动对划切的影响,同时通过实验研究分析了超声振动对划切后单晶硅断面的损伤情况。以期为超声切割单晶硅技术提供更多的实验与理论依据。首先建立了超声加工过程划切区域中单颗磨粒的运动学模型,对磨粒在划切弧区中的运动情况进行了分析,列出了磨粒的运动轨迹、速度与加速度方程。并讨论了超声加工与普通加工过程中单颗与多颗磨粒的运动轨迹的异同。然后通过超声辅助划切单晶硅实验对超声加工状态下的划切力,划切过后工件的崩边尺寸以及划切区域底部的表面形貌进行了分析。研究发现超声划切产生的划切力要小于普通划切产生的划切力,同时由于划切力较小使得超声划切产生的崩边尺寸也较小。最后建立了超声辅助划切单晶硅断面的形成模型,分析了超声振动在划切断面形成过程中所起到的作用。对超声划切与普通划切产生的断面粗糙度进行了对比分析,发现超声辅助划切产生的断面粗糙度要小于普通划切。分析了划切断面损伤形成的机制,建立了超声辅助划切单晶硅断面损伤的模型。并通过化学蚀刻法与截面抛光法两种实验方法分别对断面的损伤层深度做了检测,实验发现超声划切产生的断面损伤要小于普通划切,并且由于化学腐蚀方法对残余应力与位错等损伤比较敏感,其测出的损伤深度要大于截面抛光法测出的损伤深度。利用压痕断裂力学原理建立了通过单晶硅划切表面粗糙度估算断面损伤层深度的理论计算模型。