【正文】 也有關(guān)，砂輪轉(zhuǎn)速增大，砂輪輪齒受到的離心力也相應(yīng)增大，對(duì)砂輪的強(qiáng)度要求也就越高。砂輪轉(zhuǎn)速過(guò)大時(shí)，單顆磨粒的切削深度減小，磨削力較小，砂輪的自銳能力降低，鈍化磨粒的摩擦作用使砂輪的磨削力和磨削功率增大，造成比磨削能變大，材料去除率下降，并且使硅片的表面粗糙度和損傷深度變大。 本章小結(jié)本章通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了磨粒粒徑、砂輪進(jìn)給速度以及砂輪轉(zhuǎn)速對(duì)硅片表面的質(zhì)量的影響關(guān)系，硅片的表面質(zhì)量分為表面粗糙度和表面形貌。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，在砂輪進(jìn)給速度和砂輪線(xiàn)速度一定時(shí)，磨粒的粒徑越小，硅片的表面質(zhì)量越好；在同型號(hào)砂輪和砂輪線(xiàn)速度一定時(shí)，砂輪進(jìn)給速度越大，硅片的表面質(zhì)量越差；在同型號(hào)砂輪和砂輪進(jìn)給速度一定時(shí)，砂輪轉(zhuǎn)速越大，硅片的表面質(zhì)量越好。從上面的數(shù)據(jù)和圖片分析，不難看出，不同的磨削工藝參數(shù)對(duì)硅片表面質(zhì)量的影響不同，磨粒粒徑對(duì)硅片表面質(zhì)量的影響最大，過(guò)來(lái)是砂輪的進(jìn)給速度，而砂輪的轉(zhuǎn)速對(duì)硅片表面質(zhì)量的影響最小。這很有可能是因?yàn)?，磨粒粒徑小，磨削時(shí)作用在硅片表面的磨削力小，在表面不易發(fā)生脆性斷裂，使得凹坑和裂痕都比較少，而且粒徑小，在硅片表面的溝槽深度較淺，損傷不深，表面粗糙度也就較低了。結(jié)論硅片自旋轉(zhuǎn)磨削技術(shù)正逐步代替研磨技術(shù)被廣泛應(yīng)用于拋光硅片加工和圖形硅片背面減薄過(guò)程中。本文研究的是硅片自旋轉(zhuǎn)磨削工藝規(guī)律研究，主要任務(wù)是基于硅片自旋轉(zhuǎn)磨削的原理，系統(tǒng)的研究影響硅片自旋轉(zhuǎn)磨削過(guò)程中的工藝規(guī)律——磨粒粒徑、硅片進(jìn)給速度和硅片線(xiàn)速度對(duì)硅片的磨削力和表面質(zhì)量的影響，為優(yōu)化工藝參數(shù)提供依據(jù)。本文先是闡述了硅片在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)中的重要作用，尤其是高質(zhì)量、高精度的硅片。為了得到高質(zhì)量、高精度的硅片，各國(guó)學(xué)者研究了許多方法。然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和設(shè)備性能，選擇磨床—改裝后的磨床、砂輪樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石砂輪、工藝參數(shù)—砂輪進(jìn)給速度和砂輪轉(zhuǎn)速，還介紹了硅片的分類(lèi)。在研究了磨削工藝參數(shù)對(duì)硅片的磨削力的影響的試驗(yàn)中，砂輪進(jìn)給速度和砂輪線(xiàn)速度一定時(shí)，磨粒粒徑越小，砂輪的軸向磨削力越小；在砂輪型號(hào)和砂輪線(xiàn)速度一定時(shí)，砂輪進(jìn)給速度越大，砂輪的軸向磨削力越大；在砂輪型號(hào)和砂輪進(jìn)給速度一定時(shí)，砂輪線(xiàn)速度越大，砂輪的軸向磨削力越小。并且磨削工藝參數(shù)對(duì)軸向磨削力影響的情況是不同的，其中砂輪進(jìn)給速度對(duì)磨削力的影響最大。當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí)，選擇粒徑小的砂輪，在一定范圍內(nèi)減小砂輪進(jìn)給率、增大砂輪轉(zhuǎn)速可以減小硅片的磨削力。在研究了磨削工藝參數(shù)對(duì)硅片的表面質(zhì)量的影響的試驗(yàn)中，砂輪進(jìn)給速度和砂輪線(xiàn)速度一定時(shí)，磨粒的粒徑越小，硅片的表面質(zhì)量越好；在同型號(hào)砂輪和砂輪線(xiàn)速度一定時(shí)，砂輪進(jìn)給速度越大，硅片的表面質(zhì)量越差；在同型號(hào)砂輪和砂輪進(jìn)給速度一定時(shí)，砂輪轉(zhuǎn)速越大，硅片的表面質(zhì)量越好。不同的磨削工藝參數(shù)對(duì)硅片表面質(zhì)量的影響不同，磨粒粒徑對(duì)硅片表面質(zhì)量的影響最大，其次是砂輪的進(jìn)給速度，最后是砂輪的轉(zhuǎn)速。當(dāng)其他參數(shù)不變時(shí)，選擇粒徑小的砂輪，在一定范圍內(nèi)減小砂輪進(jìn)給率、增大砂輪轉(zhuǎn)速可以提高硅片的表面質(zhì)量。為了可以提高硅片的質(zhì)量和精度，首要選擇是減小砂輪的磨粒粒徑，磨粒粒度是影響硅片的質(zhì)量、精度和平整性最大的因素，但是砂輪的磨粒粒徑越小，制造成本越高，對(duì)于一些實(shí)力不夠雄厚的公司而言，這是巨大的挑戰(zhàn)，目前在世界上，有公司可以制造出零點(diǎn)幾納米粒度的砂輪。其次是降低砂輪進(jìn)給速度，然而降低砂輪的進(jìn)給速度，會(huì)極大降低生產(chǎn)效率，這是各公司不希望發(fā)生的，所以在保證生產(chǎn)效率的條件下來(lái)降低砂輪進(jìn)給速度。最后選擇是增加砂輪的轉(zhuǎn)速，超高速磨削大大可以降低砂輪的磨削力和提高砂輪的表面質(zhì)量，從而可以提高砂輪的質(zhì)量、平整性和精度。當(dāng)然還有改善其他影響因素，如在保證硅片表面加工質(zhì)量的同時(shí)盡量降低相變強(qiáng)度和彈塑性變形程度，同時(shí)使硅片在磨削過(guò)程中得到充分而均勻的冷卻，且盡量保證磨削溫度的恒定。本人認(rèn)為在未來(lái)，在保證生產(chǎn)效率的條件下，超細(xì)粒度的砂輪和超高速磨削很有可能成為得到更高精度、更高質(zhì)量、更好平整性和更低的損傷的硅片的未來(lái)發(fā)展方向。這也可能是我們研究的方向。參考文獻(xiàn)[1]蔡光起，馮寶福，[J].世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng)，2003(1):1619.[2][J].機(jī)械工程師，1998(6):1925.[3], , technologies and kinematical analysis for onestop finishing of Φ300mm Si wafer [J].Materials Processsing Technology 2002, 129:3440.[4], , , , and of single step grinding system for large scale Φ300 Si wafer: A total integrated fixedabrasive solution[C].Annals of CIRP , 50(1):225228.[5] 康仁科，田業(yè)冰，[J].金剛石與磨具磨料工程，2003，4(136)：1617.[6],Alan Strasbaugh，F(xiàn)ine grinding of silicon wafers[J]. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2001，41：659672．[7],Alan Strasbaugh，F(xiàn)ine grinding of silicon wafers: designed experiments[J]． International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2002，42(08)：395~404．[8] D．J．Stephenson，D．Veselovac et grinding of hard steels[J].Precision Engineering,25(2001)336345．[9]于棟利，李東春，[J].中國(guó)機(jī)械工程，1999 10(5)：566569. [10][D].大連：大連理工大學(xué)，2005 .[11]Matsui S，Horiuchi T．Parallelism improvement of ground silicon wafers[J]．Journal of Engineering for industry，1991，113：25—28．[12]董志剛，田業(yè)冰，康仁科，郭東明，[J].電子工業(yè)專(zhuān)用設(shè)備,2004(113):5556.[13]Matsui experimental study on the grinding of silicon waferthe wafer rotation grinding method[J].,22(4):295300.[14]闕端麟，陳修治．硅材料科學(xué)與技術(shù)[M]．杭州：浙江大學(xué)出版社，2000．[15]Michael Quirk，Julian Serda著，韓鄭生等譯．半導(dǎo)體制造技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2004．[16]黃弘毅．硅片超精密磨削的研究[D]．臺(tái)灣：國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)，2003．[17][D].大連：大連理工大學(xué)，2006.[18]李東升，楊德仁，闕端麟．單晶硅機(jī)械性能研究及進(jìn)展[J]．材料科學(xué)與工程，2000，18(3)：100—104．[19]李伯明，趙波，、磨具與磨削技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009:1110,126139.[20] 李伯民，[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996：103123.[21]張銀霞,李延民,郜偉,康仁科. 硅片自旋轉(zhuǎn)磨削損傷深度的試驗(yàn)研究[J]. 金剛石與磨料磨具工程,2008,166(4):5051.致謝本論文是在我的指導(dǎo)教師魏昕教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。魏昕教授對(duì)我的試驗(yàn)提出了很多寶貴的建議，激發(fā)了我的靈感，從而使我的試驗(yàn)得以一步一步地順利進(jìn)行，魏昕教授高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)術(shù)眼光、淵博的知識(shí)以及勤奮、忘我的工作精神以及平易近人的風(fēng)范，都給我留下了深刻的印象，無(wú)論是做人還是做事，無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái)，我都會(huì)一直在心里面把魏昕教授當(dāng)作我學(xué)習(xí)的榜樣，她的言傳身教將令我受益終生。所以在論文完成之際，首先向我的指導(dǎo)教師魏昕教授致以崇高的敬意和衷心的感謝!感謝林培勇師兄在課題研究方面給予的精心指導(dǎo)和幫助，林培勇師兄積極進(jìn)取、踏實(shí)的工作作風(fēng)以及一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度都深深地影響并激勵(lì)著我。并且經(jīng)常給予我耐心的指導(dǎo)與幫助，使我受益匪淺。在此，謹(jǐn)向林培勇師兄表示最衷心的感謝!最后，對(duì)能在百忙之中抽出寶貴時(shí)間參與本論文評(píng)審和答辯的各位老師專(zhuān)家教授表示感謝。