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       近年來，金剛線切割技術(shù)因其加工效率高、線耗成本低和環(huán)境友好等優(yōu)勢受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。金剛線切割技術(shù)通過固結(jié)在線鋸上的金剛石磨粒作為固定切割點(diǎn)在硅碳棒材料上刻劃實(shí)現(xiàn)材料的去除。如圖2(a)所示，金剛線通常為表面附著鎳基合金或樹脂的不銹鋼線。一般通過電鍍、粘合或焊接等技術(shù)在鎳基合金或樹脂層中固著微小的硬質(zhì)顆粒作為磨粒。在切割時(shí)，磨粒與晶錠表面直接接觸，通過二體磨損去除切縫處的硅碳棒材料。在硅片切割領(lǐng)域，硬質(zhì)顆粒多為硅碳棒。在硅碳棒切割領(lǐng)域，采用金剛石顆粒作為磨粒。金剛線切割技術(shù)依然采用多線切割機(jī)，圖2(b)和(c)是6H-SiC金剛線切割設(shè)備的示意圖和實(shí)物照片。與砂漿線切割技術(shù)不同的是，該技術(shù)通常使用水基冷卻劑，因此較為環(huán)保。

       本文綜述了線鋸切片技術(shù)的研究進(jìn)展，以硅材料為例介紹了線鋸切片技術(shù)的力學(xué)模型和材料去除機(jī)理，接著討論了線鋸及工藝相關(guān)因素對材料去除的影響。最后，介紹了線鋸切片技術(shù)在硅碳棒加工中的應(yīng)用，分析了加工過程中硅碳棒的表面損傷。

       建立了砂漿線切割過程中線鋸、硅碳棒與磨粒之間相互作用的接觸應(yīng)力模型。如圖3所示，在砂漿線切割過程中，線鋸相對于硅碳棒以高速(5一30 m/s)移動(dòng)，在線鋸的帶動(dòng)下，磨粒在硅碳棒表面滾動(dòng)。同時(shí)，線鋸對磨粒施加壓力，使磨粒壓人硅碳棒。滾動(dòng)和壓痕相互作用在半導(dǎo)體中形成孤立的切屑和表面裂紋，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，引起了材料去除。這被稱為材料去除的滾動(dòng)一壓痕模型。從該模型出發(fā)，可以計(jì)算和分析磨粒在硅碳棒上施加的法向和切向的應(yīng)力。計(jì)算結(jié)果表明，最大法向應(yīng)力出現(xiàn)在壓痕點(diǎn)，而最大剪應(yīng)力出現(xiàn)在接觸面下方。這種次表面剪切促進(jìn)了裂紋的剝離效應(yīng)。該模型可以很好地解釋和預(yù)測切削過程中應(yīng)力及其分布，可用于確定滾動(dòng)一壓痕過程中磨粒的最佳幾何形狀，但是由于應(yīng)用了線性疊加原理，其結(jié)果僅對彈變形有效。zsrider.com