Способ обработки твердых материалов

(5)4 2 В 1/00 В 24 В 7 0 Гг ОПИСИ АВТОРСК ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) МАТЕРИАЛ тли целью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР полелдм изОБРетениЙ иотнРыт(56) Авторское свидетельство СССРИф 931387, кл. В 24 В 1/00, 1980. поверхновальныхизменяютвального нами на были на СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ .В по авт. св. М 931387, а ю щ и й с я тем, что, овьппения качества обработки ти и износостойкости шлифоругов, на этапе выхаживания направления вращения шлифокруга и планшайбы с пластиротивоположные тем, которые тане шлифования.56928жает вероятность трещинообраэованияи распространения дефектов вгрубьматериала.Смена направлений вращения планшаибы и шлифовального круга приводиттакже к тому, что зерна свободногоабразива, содержащиеся в суспенэии,проскальзывают между частицами связанного абразива и оказывают давле О ние на.них в направлении, обратномтому, при котором происходит забивание межзеренного пространства режущей кромки шлифовальника продуктамишлифования. Очищение мвжзеренного 15 пространства повышает срок работышлифовальных кругов.П р и м е р 1. Слиток кремниямарки КЭФразрезают на пластинытолщиной 0,7 мм. После резки пласти ны шлифуют связанным абразивом настанке СПШс применением шпифовального круга АСИ/28. После сошлифовывания слоя толщиной 100 мкм поочередно с обеих сторон пластин) при-.25 водят выхаживание поверхности, в процессе которого в зону подают суспенэию, содержащую абразивный порошокЗБИ. Вся совокупность исследующихся пластин разделена на две партии 30 по 20 штук. в каждой. Одну партиюобрабатывают по способу-прототипу,а другую - по предлагаемому способу,т.е. на этапе выхаживания изменяютнаправления вращения планшайбы с, пластинами и шлифовального круга напротивоположные тем, которые былипри шлифовке. 1 12Изобретение относится к механической обработке поверхности твердыхматериалов, в частности , к алмазноабразивной обработке поверхностейпластин полупроводниковых материаловЦелЬ изобретения - повышение качества обработки поверхности засчет уменьшения толщины нарушенногослоя и повышение износостойкостишлифовальных кругов.На фиг. 1 представлена схема реализации способа при шлифовании; нафиг. 2 - то же, прн выхаживании.Обработку деталей 1, закрепленныхна планшайбе 2, осуществляют шлифовальным кругом 3, На операции шлифования сила резания У, являющаяся результирующей линейных скоростей вращения 7 круга и 7, планшайбы спластинами, имеет направление, указанное на фиг. 1. Выхаживание поверхностей производят кругом 1 без внешней нагрузки.При этом в зону обработки подаютсуспенэию, содержащую абразив с размером зерен, равным размеру выступающей части зерен связанного абразивашлифовального круга 3, Кроме того,на этапе выхаживания путем изменения направлений вращения верхнегои нижнего шпинделей станка на противоположные, изменяют направление силы резания Р на обратное тому, которое имеет место при шлифовании.При изменении направления силырезания на этапе выхаживания с применением свободного абразива ее действие на дефекты, введенные при .шлифовке, будет противоположным току, которое обуславливает возникновение этихдефектов. Например, если при шлифовке введены положительные по отношению к ориентации силы резания дислокации, скользящие в глубь материала, то при смене ориентации силырезания на противоположную эти дислокации оказываются отрицательными истремятся выйти из кристалла. Приэтом частично снимаются механическиенапряжения, локализованные вблизидислокационных скоплений, что сниПосле шлиФования н выхаживания на рентгеновском трехкристальном спектрометре измеряют остаточную деформацию кристаллической решетки и разброс на поверхности пластин в 7- Я точках, отстоящих одна от другой на расстояниях 3,5-4,0 мм. Кроме того реформацию измеряют при послойном химическом стравливании пластин. По результатам травления оце" ннвают:аффективную глубину нарушенного слоя. Результаты статистической обработки экспериментальных данных приведены в табл. 1.3 1256928 4Таблица1Влияние способа обработки на структурноесовершенство шлифовальных пластин кремния Эффективная толщинанарушенного слоямкм Среднее зна- Дисперсия зна чение дефор- чений деформа мации крис- ции по поверх таллической ности пластин решетки пла- отн.ед.стин, отн.ед Способ обработки Известный 2,06 10 0,31 10 з 26+3 Предлагаемый 0,10 1 О 1,27 10 19+2 Как видно из.табл. 1, использование предлагаемого способа обработки 0 поваоляет в 2-3 раза улучшить структурное совершенство шлифовальных пластин кремния и почти в 1,5 раза уменьшить толщину структурно нарушенного слоя. 25 Влияние способа обработки совершенство шлифовальных Дисперсия зна- Эффективная чений деформа- толщина нации по поверх рушенного ности пластин, слоя, мкм отн,ед,ки пластин,отн.ед,Известный 1,97 10 0,37 10 22+4 Предлагаемый 1,14,10 з 0,22 10 16+4 обработке пластин кремния в режиме примера 1, в которых качество их поверхности оценивают по параметру 50 Ва (ГОСТ 2789-73), измеренному напрофилометре мод, 252, а также измеряется время работы шлиФовальных кругов АСИ/28 беэ дополнительной их заточки при эасаливании. Экспери ментальные результаты приведены втабл,.3,П р и м е р 2. Программа исследований, приведенная в примере 1,Способ об- Среднее знаработки чение деформации кристаллической решетДанные, приведенные в табл, 2, свидетельствуют о том, что предлагаемый способ эффективнее, чем известный при обработке бинарных полупроводников. П р и м е р 3. Для проверки эффективности способа обработки на повышение иэносостойкости шлифовальных кругов проводятся эксперименты по реализуется на пластинах арсенидагаллия марки АГЧО; 2-16, имеющихтолщину после резки 0,75-0,80 мм.Обработку на станке СПШповерхности пластин проводят кругом АСИ/14,При выхаживании используют суспензию,содержащую абразивный порошок ЭЖ-.10,Количество пластин такое же, как ив примере 1. Результаты эксперимен-.тов приведены в табл. 2.Таблица 2,на структурноепластин ОаАзбПродолжение табл.З 256928 3.Та блица 3Влияние способа обработки наизносостойкость алмазныхшпиовальных кругов вер инобра- ботки НМ 4а тво поверх пластин,)2 звестЙ 46 О,0,.7 3 0,61 Как видно из экспериментальных3, способ обработкилаСтин позволяет приповысить качество по"азцов и в несколько разосостойкость шлифоваль 70 0,6 5 75 3 ных кругов. Составитель Л, КозловаТехред И. Попович Корректор И,Демчик едактор И. Каса аказ 4969/1 Подписноетвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 редприятие, г. Ужгород, ул. Проек аФическо 4 роизводственноВНИИПИ по 3035, Иираж 740 Государ елам иэо осква, Жданных табл.поверхности пмерно.на 307.верхности обрувеличить изн Время работы алмазного круга