焦扬
,
葛培琪
,
高玉飞
,
毕文波
人工晶体学报
本文采用有限元法建立了KDP晶体线锯切割的仿真模型,仿真分析了切割过程中晶体内部应力场分布的变化规律.结果表明,线锯切割加工过程应力变化整体平稳,属低应力锯切方式,当晶体即将切断时,最大拉应力显著增加；随着被加工材料的去除,晶体初始内应力释放,晶体内部距离待加工表面越近的点,切割过程中应力变化越剧烈；锯切切口处,锯切应力与内应力相互耦合,应力集聚,并且晶体初始内应力越大,应力集聚越明显,晶体切割开裂几率越大.仿真结果为保证KDP晶体线锯切割加工过程中避免开裂提供了理论基础.
关键词:
KDP晶体
,
线锯切割
,
有限元分析
,
应力场
高玉飞
,
葛培琪
,
毕文波
,
毕玉超
人工晶体学报
采用树脂金刚石线锯对KDP晶体进行了锯切实验,使用扫描电子显微镜对KDP晶体锯切的表面缺陷进行了分析,分析了走丝速度和工件进给速度对KDP晶体表面缺陷特征的影响.分析发现线锯锯切的晶片表面缺陷主要有呈锯齿状形态的沟槽、表面破碎、划痕、橘皮状的外观、凹坑、以及锯切表面嵌入脱落磨粒和切屑.走丝速度增大,工件进给速度降低,锯切材料的表面缺陷逐渐由以脆性破碎凹坑为主转变为以材料微切削去除留下的沟痕为主.锯丝表面脱落的金刚石磨粒在锯切过程中在锯丝压力作用下挤压嵌入或冲击加工表面造成凹坑,对材料表面和亚表面质量的损害严重.其分析结果为获得高质量的锯切表面,进一步优化工艺参数提供了实验参考依据.
关键词:
KDP晶体
,
线锯切割
,
表面缺陷
,
锯切参数
葛培琪
,
袁方方
,
高玉飞
,
毕文波
人工晶体学报
KDP晶体中的杂质易导致其开裂.本文采用有限元法分析了不同属性、尺寸、形状的晶体杂质对大尺寸KDP晶体生长及出槽应力分布的影响.结果表明,不同属性的杂质对晶体生长应力和出槽应力分布具有不同程度的影响.杂质附近的生长应力与杂质的弹性模量呈正向变化；杂质附近的出槽应力与杂质和晶体的热膨胀系数之差呈正向变化；杂质的尺寸越大,形状越尖锐,杂质附近的生长应力和出槽应力均增大.
关键词:
KDP晶体
,
杂质
,
应力分布
冷学礼
,
田茂诚
,
葛培琪
,
邱燕
工程热物理学报
使用积耗散与广义热阻原理研究恒壁温层流平行通道的对流换热现象,检验了表面传热系数这一基本概念的热流管基础.发现通道内温度场的形态影响到表面传热系数定义式与广义式的数值;在充分发展后,非等温边界条件下将蜕化为一维热传导工况,此时定义式与广义式相同;在等温边界条件下的广义式大于定义式.且非等温边界条件下,广义式与定义式间的异同可以通过流场上的关键点判断出状态,为积耗散及广义热阻检验表面传热系数的正确性提供支撑.
关键词:
对流换热
,
积耗散
,
广义热阻
,
表面传热系数
焦扬
,
葛培琪
,
高玉飞
,
毕文波
人工晶体学报
KDP晶体生长缺陷是导致其锯切开裂的重要原因.本文采用有限元法建立了含缺陷的KDP晶体线锯切割数值计算模型,仿真分析了锯切过程中缺陷附近的应力分布状态,研究了缺陷尺寸及分布位置对应力分布的影响.结果表明,晶体缺陷引起局部应力集中,锯切过程中应力集中系数保持稳定,但当锯口通过缺陷时,应力集中系数激增.锯口处也存在应力集中,当锯口靠近缺陷时,两种应力集中的耦合效应增强,缺陷处最大拉应力增大;锯切至缺陷处时,耦合效应最强,最大拉应力增大到最大值.缺陷距离切除层越近,锯切过程中缺陷处最大拉应力的变化越剧烈;锯切末段切除层中的缺陷处具有更大的最大拉应力.
关键词:
KDP晶体
,
线锯切割
,
晶体缺陷
,
应力集中
,
数值模拟
高玉飞
,
葛培琪
,
李绍杰
人工晶体学报
通过往复式电镀金刚石线锯切割单晶硅片实验,分析了切片表面的微观形貌特点,研究了锯丝速度与进给速度对硅片的表面粗糙度、总厚度偏差(TTV)、翘曲度与亚表面损伤层厚度(SSD)的影响规律.结果表明:线锯锯切时材料以脆性模式去除,锯切表面的微观形貌呈现部分沟槽与断续划痕,并存在大量凹坑;锯丝速度增大,进给速度减小,表面粗糙度与SSD减小;锯丝速度增大,进给速度增大,硅片的翘曲度也随之增大;硅片TTV值与锯丝速度和进给速度的匹配关系相关.
关键词:
金刚石线锯
,
单晶硅
,
晶片
,
加工质量
袁方方
,
葛培琪
,
高玉飞
人工晶体学报
本文采用有限元法分析了不同尺寸、形状的晶体缺陷对大口径KDP晶体生长应力分布的影响.结果表明,晶体中的缺陷导致了晶体内部应力集中,且应力集中程度与缺陷尺寸、晶体生长尺寸呈反向变化,而最大主应力与缺陷尺寸、晶体生长尺寸呈正向变化.当缺陷含有棱边或尖角时,应力集中程度和最大主应力值都明显增加.由于KDP晶体易脆性开裂,随着最大主应力值的增大,开裂机率也增大.
关键词:
KDP晶体
,
晶体缺陷
,
有限元分析
,
应力集中
刘腾云
,
葛培琪
,
高玉飞
人工晶体学报
随着硅晶片薄型化发展,减少硅晶片厚度已成为降低芯片制造成本的重要措施.但在硅晶片制造加工过程中,许多因素制约了其减薄.针对硅晶片减薄问题,总结分析了制约硅晶片减薄因素,重点阐述了硅晶片厚度与硅晶片的断裂强度、刚度、翘曲度、固有频率的关系,分析了减小硅晶片厚度对硅晶片加工、检测和运输的影响,并对硅晶片厚度标准化问题进行了讨论,最后得到了制约硅晶片减薄的关键因素.
关键词:
硅晶片
,
晶片厚度
,
断裂强度
,
刚度
毕玉超
,
葛培琪
,
高玉飞
硅酸盐通报
KDP晶体具有强烈的各向异性,为了使锯切时锯丝的偏移量较小,获得好的切片表面质量,本文对金刚石线锯切入方向进行了研究.锯丝两边材料去除率差异性的变化是导致锯丝偏移量变化的重要因素,因此本文基于保持锯切时锯丝两边材料去除率差异性最小的原则,分析得出:锯切(001)晶面时,锯丝切入方向的改变不影响锯丝偏移量的大小,锯切二倍频晶面时选择[110]、[-1-10]晶向、锯切三倍频晶面时选择[100]、[-100]晶向,此时锯丝两边材料去除率差异性最小.该线锯切入方向的提出对于KDP晶体的线锯切片技术的研究具有重要的意义.
关键词:
KDP晶体
,
线锯切割
,
切入方向
