碳化硅硬度仅次于金刚石,可用作砂轮等磨具的磨料。所以主要是用金刚石砂轮磨削、研磨、抛光,其中金刚石砂轮效率高,是加工SiC的重要手腕。但
碳化硅不只具有高硬度的特性,而且脆性高,断裂韧性低,在磨削过程中容易形成脆性断裂,在材料外表留下一层破碎层,形成严重的外表和亚外表损伤,影响加工精度。
硬脆材料的磨削性能
磨削硬脆材料时,碳化硅磨料对其有滚动或微切削作用。当碳化硅磨粒作用在有不平整和裂纹的外表时,随着磨削过程,在磨削载荷的作用下,一些磨粒被压入工件,显露的刀尖用来刮擦刻工件外表停止微切削。另一局部SiC磨粒在工件和磨盘之间滚动产生滚动作用,使工件外表构成微裂纹,裂纹扩展使工件外表构成脆性切屑,从而达到外表清洁的目的。
由于硬脆材料的抗拉强度小于抗压强度,当磨粒加载时,硬脆资料外表的拉应力会产生微裂纹。当纵横交织的裂痕延伸并互相穿插时,裂痕所包围的部位就会断裂,断裂成小块。这是磨削硬脆资料时切屑构成和外表构成的根本过程。
碳化硅是一种高硬度脆性资料,需求特殊的磨削液。碳化硅磨削的主要技术难点在于高硬度材料减薄厚度的准确丈量和控制。磨削后,晶片外表呈现损伤、微裂纹和剩余应力。减薄后,碳化硅晶圆会呈现比碳化硅晶片更大的翘曲现象。
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