电镀金刚石工具的改进

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1、电镀金刚石工具的改进电镀金刚石工具的改进电镀新专利：一种生产金刚石线锯的电镀槽金刚石 电镀槽 新闻来源：中国知识产权网 发布日期：2010-10-12 申请（专利）号:CN201010154814.2申请日:2010.04.26公开（公告）号:CN101798695A公开（公告）日:2010.08.11主分类号:C25D7/00(2006.01)I申请（专利权）人:长沙岱勒金刚石制品有限公司地址:湖南省长沙市高新技术开发区桐梓坡西路 328 号邮编:410013国省代码:湖南;43发明（设计）人:段志明;贺跃辉;周永;刘纯辉;杨辉煌;匡怡新;熊佳海专利代理机构:长沙市融智专利事务所代理人:颜勇

2、摘要:一种生产金刚石线锯的电镀槽，包括电镀槽主体，在所述电镀槽主体的高度方向平行设置有第一转轴、第二转轴，在所述电镀槽主体底部设置有至少两根与外设驱动泵连接的进液管，所述两根进液管与所述第一转轴、第二转轴同向布置。使用时，将金属线呈螺旋状绕装在第一转轴及第二转轴之间，利用第一转轴旋转，带动金属线绕第一转轴、第二转轴转动，使金属线沿第一转轴、第二转轴轴线前移；同时，将电镀液泵送至电镀槽主体，悬浮在电镀液中的金刚石微分随电镀液缓慢向上流动，与金属线接触、碰撞，实现金刚石微粉与金属基体复合沉积。本发明结构简单合理，空间占用少，生产效率高，金刚石微粉在金属线上分布均匀，金刚石沉积密度可控，镀层质量好，

3、所生产的电镀金刚石线锯柔韧性好，强度高，适于工业化生产，可替代现有金刚石线锯电镀槽。电镀金刚石线锯切割单晶硅技术及机理研究。 【作者】 高玉飞； 【导师】 葛培琪； 【作者基本信息】 山东大学， 机械设计及理论， 2009， 博士【摘要】 目前,半导体材料广泛地应用于各种微电子领域,如计算机系统、电子通讯设备、汽车、消费电子系统和工业自动控制系统等,而绝大多数的半导体材料是采用硅晶片。切片是把单晶硅由硅棒变成硅片的一个重要工序,切片质量的好坏直接影响着后续工序的工作量和成本。固结磨料线锯切片技术以其锯切效率高、锯口损耗小、面形精度高和切割环境清洁等优点,有望成为单晶硅等硬脆材料切片的未来发展方

4、向。本文对电镀金刚石线锯切割单晶硅技术进行了深入的试验研究与理论分析,以期为电镀金刚石线锯切片技术的进一步应用提供试验和理论依据。在理论上探讨了单晶硅各向异性材料特性对电镀金刚石线锯切割硅晶片过程影响。分析了锯丝沿不同的晶面、晶向锯切对晶片质量的影响规律,并推荐了首选的锯丝切入方向。研究发现,在确定的工艺参数下,当锯丝切入方向使锯切两边材料的弹性模量分布关于锯丝切入方向呈对称性时,可有效地提高晶片面形质量。锯丝切入方向与被锯切晶面内的易开裂方向一致时,可有效减少晶片表面破碎。综合锯丝切入方向对晶片面形质量和表面破碎两方面影响的分析结果,锯切（100）晶面时,首选锯丝切入方向为001、010、0

5、0（?）和0（?）0;锯切（110）晶面时,首选锯丝切入方向为1（?）0和（?）10;锯切（111）晶面,1（?）0,（?）10,01（?）,0（?）1,（?）01和10（?）为首选的锯丝切入方向。通过往复式电镀金刚石线锯加工单晶硅的试验,研究了锯丝速度,工件进给速度和切削液对锯切硅片表面形貌、表面粗糙度（SR） 、翘曲度（Warp） 、总厚度偏差（TTV）和亚表面损伤层厚度（SSD）的影响规律,并研究了锯丝磨损的形态和机理。在试验采用的工艺参数范围内,硅片的 SR 与 SSD 值随锯丝速度提高和工件进给速度降低而减小;硅片的 Warp 随锯丝速度和工件进给速度降低而减小;而综合考虑锯丝速度与

6、进给速度的合理匹配关系是获得硅片低TTV 值的原则。锯切试验中使用合成液做切削液改善晶片表面形貌,降低硅片的表面粗糙度、翘曲度和 TTV 的综合效果最好。研究发现电镀金刚石锯丝的磨损形式分为镀层磨损与磨粒磨损,主要磨损形式为磨粒的脱落,因此锯丝制造过程中应研究新措施来提高磨粒的把持力,从而提高锯丝的寿命。建立了锯丝表面周向分布的磨粒在锯切过程中的平均切削厚度理论模型,并结合观察加工表面形貌和切屑形态,研究了电镀金刚石线锯加工单晶硅的材料去除和加工表面形成机理,分析了加工表面材料去除方式与工艺参数的关系。锯丝表面周向分布的磨粒切深与磨粒所在的位置有关,位于锯丝底部的磨粒切深大,主要贡献于材料的去

7、除,形成锯口,实现切片;而分布于靠近加工表面的磨粒切深小,主要贡献于晶片表面的形成。当使用同一种锯丝进行单晶硅的加工时,锯丝表面某一位置处的磨粒平均切削深度 g 和工件进给速度 VW 与锯丝速度 VS 的比值 q 之间存在着近似的非线性的单调递增关系,为 gD（VW/VS）4/9,其中 D 为常数。硅片表面的材料去除方式与 q 值相关,在本文的试验条件下,当 q1.0m/mm 时,硅片表面的材料去除可实现准塑性域去除方式。建立了锯切硅片亚表面损伤层厚度预测的理论模型。该模型把线锯加工中磨粒的切削过程近似为受法向力与切向力共同作用的压头移动过程,综合考虑磨粒下方弹性应力场与残余应力场对中位裂纹扩

8、展长度的影响。把中位裂纹扩展层深度看成是亚表层损伤层厚度,把磨粒下方横向裂纹产生深度看成是锯切后表面 p-v 粗糙度值,从而建立了亚表层损伤层厚度与表面粗糙度值之间的理论模型,用于预测损伤层厚度。锯切硅片的SSD 值与加工表面的粗糙度值 SR（Rz）之间存在非线性的单调递增的关系,即 SSDSR+SR3/4。采用此理论模型预测的 SSD 厚度值与试验测量值误差在 12.78%内,说明理论预测结果与试验检测结果较为吻合,利用建立的理论模型能够快速、简便和准确预测线锯加工单晶硅的亚表面损伤层厚度。高性能的固结磨料金刚石锯丝的研制是线锯技术发展应用的关键,因此对电镀金刚石锯丝制造技术进行了初步的试验

9、研究,研究及优化了电镀金刚石锯丝的制作工艺与电镀参数。试验选取 200m 的琴钢丝为基体和平均磨粒粒度为 20m 的金刚石磨粒制作锯丝。通过分析锯丝制作过程中镀底层、上砂等过程的电流密度与上砂时间对锯丝的外观质量、锯丝表面金刚石磨粒密度和镀层与基体间结合力的影响规律,得到了制作电镀金刚石锯丝的最佳工艺参数。上砂过程采用埋砂法,制作质量良好的电镀金刚石锯丝的最佳工艺参数为:电镀液温度为 3540,PH 值为 3.84.2,对应各阶段的电流密度分别为 1.8、1.5 和 2.0A/dm2,其镀底层、上砂与加厚镀的时间依次为 6、8 和 18min。电镀后的锯丝在 200环境内保温一小时进行除氢处理

10、。试制锯丝直径为 250m,提高了加工材料的利用率。电镀金刚石工具的改进研究时间:2010-08-12 15:43 5000 个小本创业项目,快速致富! 电工刀求购 , 什锦锉求购 , 电镀金刚石工具的改进研究,电工刀求购,多用扳手供应,什锦锉求购 亮镍镀层金刚石东西耐磨性差,胎体耗损快,不克不及包管金刚石的高出刃,金刚石零落快；增加稀土的亮镍连系剂东西胎体耐磨性进步,对金刚石包镶较好,金刚石出刃高度大,是以东西的利用效力获得进步。轴承供应商网轴承企业推行平台轴承贸易搜2.2.1 颗粒概况改性法19操纵粗化法让金刚石概况构成 1 些微小凹坑和裂隙,增添金刚石与胎体接触的概况,以进步金刚石与金属

11、机械镶嵌力,加强“机械锚链“效应。1 种强粗化方式是：用氯基盐(以 NaCl+BaCl2 为主)及大批脱氧剂笼盖在金刚石下面,用陶瓷坩埚加盖,在炉中加热至 10001100之后停止保温,而后用滚水去除氯基盐。对金刚石停止加热,让氯基盐熔融对金刚石侵蚀发生石墨化,使概况构成细小粗拙的凹坑和裂隙。另 1 种弱粗化方式是：在室温或加热状况下让金刚石在粗化液(硝酸+硫酸或硝酸+双氧水)里腐蚀,并不断的搅拌,而后用蒸馏水荡涤清洁。金刚石在强氧化酸的侵蚀下概况会构成 1 些缺点(如：坑、裂纹)和轻细石墨化。在镀液中插手过量的纳米金刚石粉,取得的 NiCo 金刚石复合镀层的硬度明显提高,硬度可达 601.5

12、3 HV8,冲突磨损机能明显进步：镍钴合金镀层的摩擦系数为 0.35 摆布,寿命在冲突半径为 14mm 时平均为 0.022km；含纳米金刚石粉的 NiCodiamond 复合镀层摩擦系数为 0.3摆布,镀层寿命在冲突半径为 14mm 时为 0.15km9。用 NiCodiamond复合镀层作金刚石钻头胎体,制备的金刚石钻头在坚固、强研磨性地层中钻进,耐磨性好,钻头进尺快,寿命长,且能避免孔斜10。因为超细金刚石粉体极易团圆,使其效力无奈充分发挥,所以要采取措施对金刚石粉停止分离。如许必定限制了超细粉体的使用价值和利用远景。 织梦内容管理系统 特种非标轴承网-轴承推销处理平台/中小企业同盟-收

13、费宣布产物供给求购1.1.3NiCoMn3 元合金镀层72.2.2 化学镀法20操纵超声波能使物资作剧烈的逼迫机械振动,还能发生单向力的感化。当 1 定频次的超声波经由过程液体时,尺寸恰当的小气泡产生共振。在超声波的稀少阶段,小泡敏捷收缩变大；在浓密阶段,小泡又俄然被紧缩,直至解体。小泡被俄然紧缩时,四周液体以极大速度来填充空穴,四周的液体或固体城市遭到上千个大气压的低压,这就是空化景象或空化作用15。_3Fend 供给的告白添加剂插手电解液后,因为它在电极表面上的吸附,增添了电化学极化,被覆盖的晶粒遏制发展,发生新的晶核；新晶粒不久又被覆盖,再发生新的结核中间,于是能取得详尽的结晶。其次,添

14、加剂在晶体表面上吸附能下降晶体的概况能,因此能够下降微晶的构成,这有利于构成新晶核。细化添加剂首要是磺酸类、亚磺酸类、磺酰胺类、2磺酸类等,例如：糖精、对甲苯磺酰胺、苯亚磺酸、苯磺酸、萘而磺酸钠等。能够从插手芬芳酮类物资添加剂前后镀层概况的描摹发明,插手添加剂前的晶粒颗粒较大,并且颗粒结晶度较差,晶粒疏松,插手添加剂后,晶粒颗粒较着变小,并且结晶致密。其根据的电化学道理是：在 1 个脉冲周期内,当电流导通时,电化学极化增大,阴极区四周金属离子充实被堆积,镀层结晶详尽亮光；当电流关断时,阴极区四周放电离子又答复到初始浓度,浓差极化消弭。是以,脉冲电镀是采取 1 种新型的施电体例。操纵电流或电压脉

15、冲的张驰,下降阴极的浓差极化,从而许可更高的电流密度获得更高的电极极化,终极到达细化晶粒的感化。今朝电堆积手艺曾经成为纳米资料的 1 种主要制备手腕,这些资料存在很高的硬度和较好的韧性17,被用来制备金刚石东西时,可使金刚石东西的耐磨性明显进步。李照美18等人采取脉冲电堆积法制备了纳米镍金刚石东西,对其停止磨损破坏性实验,成果表白脉冲纳米镍金刚石东西的平均寿命较着高于惯例镍钴金刚石东西,约为 1.5 倍。 织梦好，好织梦1.3 胎体金属的晶粒细化1.1 胎体金属的合金化1.2.1NiCo 细粒金刚石复合镀层810金刚石化学镀处置后,金刚石与镍钴基镀层之间的较着界限消逝了,并有 1 些分离的镍钴

16、连接点发展在金刚石与镀层的连系面上21。用经活化处置的金刚石制备电镀金刚石东西,在磨削加工 Al2O3 陶瓷工件时,资料去除量是未经活化处置的 1.5 倍21。但采取这种方法,金刚石颗粒与镀层间能够只是原始意思上的化学连系,并未到达真正的化学连系键,分子间作用力能够占更大比例。雀泰主动麻将桌诚招各市级、各县(区)级、镇级代理商，批发商：13065807009 0574-81962559NiCoMn3 元合金镀层存在更高的分析机械性能。硬度比 NiCo 高,脆性又比 NiMn 低,正合适电镀金刚石成品对胎体的请求。采取NiCoMn3 元合金镀层建造的石材东西比采取 NiCo2 元合金镀层成品加倍尖锐,加倍耐用,出格对硬质石材,更能显示出上风。因节俭大批高贵资料钴,NiCoMn3 元合金镀层本钱低。NiCoMn3 元合金镀层的机械性能可在大范围内停止调剂,知足更普遍场所的需要。但在取得NiCoMn3 元合金镀层时,镀