中走丝线切割加工中同内圆切割技术相比有其明显的弱点,一是片厚平均误差较大(约为内圆切割技术2倍)。二是切割过程中智能检测控制不易实现。三是切割过程的成功率要求较高,风险大,一但断丝而不可挽救时,直接浪费一根单晶棒。四是不能实现单片质量控制,一次切割完成后,才能检测一批圆片的切割质量,并且圆片之间切割质量也不相同。
在这些方面,中走丝线切割内圆切割技术却显示出其优越性来。具体表现在:
a、自动、单片方式切换操作方便性。
b、小批量多规格加工时灵活的加工可调性
c、切片精度高,切片成本低,同规格级的内圆切片机价格为线切割机价格1/3——1/4,线切割机还需配置粘料机,每片都可调整。
d、低成本的辅料(线切割机磨料及磨料液要定时更换)。
e、不同片厚所需较小的调整时间,不同棒径所需较小的调整时间。
f、修刀、装刀方便。八十年代中后期人们普遍认为:随着硅晶片大片径化发展,中走丝线切割技术是硅片切割的主流技术,在规模化晶圆片切割中将取代内圆切割技术。因此人们加大了对200mm以上线切割机的研究,以解决其技术不足。
优化中走丝线切割的加工参数:提高脉冲电源的空载电压幅值,减少加工屑粘附到钼丝上的可能性;选择适当的脉冲方式、功放管数量及进给速度。如电规准选择不当、跟踪不良,轻者将影响加工质量,重者将造成短路、断丝。
为了控制电极丝的空间形位变化,可采用下述方法:
增大电极丝的张力,并使支点尽量靠近工件上下表面。由于高速走丝电火花线切割机没有张力控制装置,增加电极丝的张力通常是通过适当增加绕丝预紧力和在切割过程中收紧电极丝来实现。现在也有人采用恒张力机构,虽有一定效果,但由于恒张力机构的响应速度较慢,走丝系统的瞬间干扰所引起的张力变化难以及时地被恒张力机构排除,电极丝的瞬间形位变化仍难以控制,加上这种恒张力机构较为复杂,使用不太方便,生产实践中很少采用。