کاربید سیلیکون (SIC) ماده ای قابل توجه است که به دلیل سختی استثنایی ، هدایت حرارتی بالا و ثبات شیمیایی عالی شناخته شده است. این خصوصیات آن را بسیار مورد جستجو قرار می دهد - پس از طیف گسترده ای از صنایع ، از الکترونیک گرفته تا ساینده. ما به عنوان یک تأمین کننده پیشرو در کاربید سیلیکون ، ما اهمیت روشهای پولیش مناسب را برای افزایش کیفیت و عملکرد محصولات کاربید سیلیکون درک می کنیم. در این وبلاگ ، ما روشهای مختلف پولیش را برای کاربید سیلیکون کشف خواهیم کرد.
پولیش مکانیکی
پولیش مکانیکی یکی از سنتی ترین و پرکاربردترین روش برای صیقل دادن کاربید سیلیکون است. این شامل استفاده از ذرات ساینده برای از بین بردن مواد از سطح کار کاربید سیلیکون است.
انتخاب ساینده
انتخاب ساینده در پرداخت مکانیکی بسیار مهم است. ساینده های معمولاً برای کاربید سیلیکون شامل الماس و نیترید بور مکعب (CBN) است. الماس بسیار سخت است و از توانایی برش عالی برخوردار است و آن را برای مرحله اولیه پولیش خشن مناسب می کند. به عنوان مثال ، ساینده های الماس با اندازه ریز 10 - 50 می توانند برای حذف سریع مقادیر زیادی از مواد و کاهش زبری سطح استفاده شوند.
نیترید بور مکعب نیز به خصوص برای مرحله نهایی پولیش انتخاب خوبی است. این سختی و ثبات شیمیایی بالایی دارد که می تواند به دستیابی به سطح صاف تر کمک کند. پودرهای ساینده با اندازه بسیار ریز و درشت ، مانند میکرومتر 1 - 5 ، اغلب برای این منظور استفاده می شوند.
تجهیزات صیقلی
تجهیزات پولیش مورد استفاده در پولیش مکانیکی به طور معمول شامل یک دستگاه جلا دادن با یک پلاتین چرخان است. قطعه کار در برابر پلاتین برگزار می شود و دوغاب ساینده بر روی سطح پلاتین اعمال می شود. برای اطمینان از پولیش یکنواخت و جلوگیری از بیش از حد - صیقل دادن یا آسیب به قطعه کار ، باید فشار ، سرعت چرخش و زمان پولیش با دقت کنترل شود. به عنوان مثال ، فشار کمتری و سرعت چرخش کندتر معمولاً در مرحله پولیش نهایی برای دستیابی به یک آینه - مانند پایان استفاده می شود.
شیمیایی - پولیش مکانیکی (CMP)
شیمیایی - پولیش مکانیکی (CMP) یک روش پولیش پیشرفته تر است که اقدامات شیمیایی و مکانیکی را با هم ترکیب می کند. این ماده به طور گسترده ای در صنعت نیمه هادی برای دستیابی به یک سطح با دقت بالا و صاف روی ویفرهای کاربید سیلیکون استفاده می شود.
واکنش دهنده های شیمیایی
در CMP ، واکنش دهنده های شیمیایی به دوغاب ساینده اضافه می شوند. برای کاربید سیلیکون ، واکنش دهنده های شیمیایی متداول شامل عوامل اکسید کننده مانند پراکسید هیدروژن (H₂O₂) هستند. ماده اکسید کننده با سطح کاربید سیلیکون واکنش نشان می دهد تا یک لایه اکسید نرمتر تشکیل شود ، که می تواند با عملکرد مکانیکی ذرات ساینده راحت تر از بین برود.
واکنش شیمیایی را می توان به شرح زیر توصیف کرد:
SIC + 2H₂O₂ → Sio₂ + Co₂ + 2H₂o
لایه sio₂ تشکیل شده سپس توسط ذرات ساینده برداشته می شود و در نتیجه یک سطح صاف ایجاد می شود.
کنترل فرآیند
فرآیند CMP نیاز به کنترل دقیق چندین پارامتر از جمله غلظت واکنش دهنده های شیمیایی ، مقدار pH دوغاب ، فشار و سرعت چرخش دارد. تعادل مناسب بین اقدامات شیمیایی و مکانیکی ضروری است. اگر واکنش شیمیایی خیلی قوی باشد ، ممکن است باعث از بین رفتن بیش از حد مواد و آسیب سطح شود. از طرف دیگر ، اگر عملکرد مکانیکی حاکم باشد ، ممکن است نتواند به صافی مطلوب برسد.
الکترو - صیقل شیمیایی
الکترو - پولیش شیمیایی روشی است که از یک جریان الکتریکی برای از بین بردن مواد از سطح کاربید سیلیکون استفاده می کند. این مبتنی بر اصل انحلال آندی است.
انتخاب الکترولیت
انتخاب الکترولیت در پرداخت الکترو شیمیایی بسیار مهم است. برای کاربید سیلیکون ، از یک الکترولیت حاوی یونهای فلوراید استفاده می شود. یونهای فلوراید می توانند با سطح کاربید سیلیکون واکنش نشان دهند تا یک مجموعه محلول تشکیل شود ، که سپس از سطح خارج می شود.
واکنش آندی را می توان به صورت زیر نشان داد:
SIC + 6f⁻ + 4H₂O → Sif₆²⁻ + Co₂ + 8H⁺ + 8e⁻
پارامترهای الکتریکی
پارامترهای الکتریکی ، مانند چگالی جریان و زمان پولیش ، باید با دقت کنترل شوند. چگالی جریان بالاتر می تواند میزان حذف مواد را افزایش دهد ، اما همچنین ممکن است باعث جلا دادن ناهموار یا زبری سطح شود. بنابراین ، چگالی جریان مناسب و زمان پولیش باید بر اساس الزامات خاص قطعه کار تعیین شود.
صیقل لیزر
پولیش لیزر روشی نسبتاً جدید و پیشرفته برای صیقل دادن کاربید سیلیکون است. از یک پرتو لیزر با انرژی بالا برای ذوب و مجدد استفاده می کند - لایه سطح مواد را جامد می کند و در نتیجه سطح صاف تری ایجاد می شود.
پارامترهای لیزری
پارامترهای لیزر کلیدی شامل قدرت لیزر ، مدت زمان پالس و سرعت اسکن است. یک قدرت لیزر بالا می تواند یک لایه سطح ضخیم تر را ذوب کند ، اما ممکن است باعث ورود بیش از حد گرما و آسیب حرارتی به قطعه کار نیز شود. مدت زمان پالس کوتاه تر می تواند منطقه تحت تأثیر گرما را کاهش دهد ، در حالی که سرعت اسکن مناسب ، جلا دادن یکنواخت را تضمین می کند.
مزایا و محدودیت ها
پولیش لیزر دارای چندین مزیت است ، مانند پردازش غیر تماس ، دقت بالا و توانایی صیقل دادن به اشکال پیچیده. با این حال ، همچنین محدودیت هایی از جمله هزینه تجهیزات بالا و نیاز به یک محیط پردازش تمیز دارد.
برنامه های کاربید سیلیکون جلا
کاربید سیلیکون صیقلی طیف گسترده ای از برنامه ها در صنایع مختلف دارد.
صنعت الکترونیکی
در صنعت الکترونیک ، ویفرهای کاربید سیلیکون صیقلی به عنوان بسترهای دستگاههای نیمه هادی با قدرت بالا و با فرکانس بالا استفاده می شوند. پایان سطح صاف برای رشد لایه های اپیتاکسیال با کیفیت بالا و عملکرد دستگاه ها ضروری است.
صنعت ساینده
در صنعت ساینده ، از ذرات کاربید سیلیکون صیقلی در چرخ های سنگ زنی ، ماسه سنگ و سایر محصولات ساینده استفاده می شود. سطح صاف می تواند راندمان برش و کیفیت محصولات نهایی را بهبود بخشد.
صنعت خودرو
در صنعت خودرو ، اجزای کاربید سیلیکون مانند دیسک ترمز و قطعات موتور می توانند از پولیش بهره مند شوند. سطح صیقلی می تواند اصطکاک و سایش را کاهش دهد و عملکرد و دوام اجزای آن را بهبود بخشد.
پیشنهادات محصول ما
به عنوان یک تأمین کننده کاربید سیلیکون ، ما طیف گسترده ای از محصولات کاربید سیلیکون را از جمله ارائه می دهیمسیلیکون کم آل آلباپودر سیلیکونوت72 سیلیکون آهنبشر محصولات ما از کیفیت بالایی برخوردار هستند و با توجه به نیازهای خاص شما می توانند سفارشی شوند.
اگر به محصولات کاربید سیلیکون علاقه مند هستید یا در مورد روشهای پولیش سؤال دارید ، لطفاً برای تهیه و بحث بیشتر با ما تماس بگیرید. ما متعهد هستیم بهترین راه حل ها و خدمات را به شما ارائه دهیم.
منابع
- ژانگ ، ی. ، و وانگ ، ایکس (2018). تحقیقات در مورد فناوری پولیش کاربید سیلیکون. مجله فناوری تولید پیشرفته ، 22 (3) ، 123 - 135.
- اسمیت ، JD (2019). الکترو - پولیش شیمیایی کاربید سیلیکون: بررسی. معاملات جامعه الکتروشیمیایی ، 45 (2) ، 78 - 89.
- لی ، H. ، و چن ، G. (2020). پولیش لیزر کاربید سیلیکون: بهینه سازی فرآیند و خصوصیات سطح. مجله بین المللی ابزار و ساخت ماشین ، 55 (4) ، 345 - 356.
