炭化シリコングラインディングディスクが、硬くて脆い材料の精密機械加工のためのコア消耗品になるのはなぜですか？- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

半導体、太陽光発電、精密セラミックなどのハイエンドの製造分野では、シリコン炭化物研削ディスクは、独自の物理的および化学的特性により、硬く脆い材料の精密機械加工に不可欠な消耗品になりました。その中心的な利点は、高硬度、高い熱伝導率、シリコン炭化物材料の耐摩耗性からもたらされます。これにより、炭化シリコン基板、光学ガラス、セラミックなどのスーパーハード材料の処理に大きな利点があります。

第3世代の半導体材料の代表として、炭化シリコン（SIC）は、材料に非常に高い硬度（MOHS硬度9.2-9.5）と耐摩耗性を与える結晶構造を持っています。高温環境では、炭化シリコンの酸化抗酸化特性は特に顕著です。温度が1300°Cに上昇すると、密な二酸化シリコン保護層が表面に形成され、高温処理中に安定性を維持できます。

シリコン炭化物研削ディスクの製造プロセスでは、材料特性と処理要件の両方を考慮に入れる必要があります。そのコアプロセスには次のものがあります。
原材料比：高純度の炭化シリコンマイクロパウダー（粒子サイズの範囲0.5〜30μm）は、樹脂、セラミック、または金属バインダーを備えた、可塑剤、潤滑剤、その他の添加物を添加した樹脂、セラミック、または金属バインダーを備えています。
成形プロセス：ホットプレスまたは射出成形技術を通じて、研削ディスクのコンパクトな構造と均一な粒子分布を確保します。
焼結と硬化：1800-2200の高温で焼結するため、バインダーとシリコンの炭化物粒子がしっかりと結合し、穀物の成長を制御して脆性の増加を避けます。
このプロセスシステムにより、粉砕ディスクが高硬度を維持しながら処理の影響に抵抗するのに十分な靭性を確保します。

ハードで脆い材料処理におけるシリコン炭化物研削ディスクの中心的な利点
炭化シリコン研削ディスクは、シリコン炭化物基板の処理において大きな利点を示しています。従来の酸化アルミニウム研磨剤は、加工中の硬度が不十分であるため、研磨粒子のパッシベーションが発生しやすくなりますが、炭化シリコン粉砕ディスクは、硬度が高いため、より効率的な材料除去速度を達成できます。たとえば、8インチの炭化物シリコンウェーハの薄化プロセスでは、炭化シリコンの薄くなる粉砕ホイールのモノリシック処理方法は、従来の研削プロセスよりも大幅に優れているサブミクロン表面精度を達成できます。

炭化シリコン（300-490 w/（m・k））の高い熱伝導率は、高速処理において自然な熱散逸の利点を与えます。太陽光発電シリコンウェーハ切断シナリオでは、炭化シリコンと組み合わされたダイヤモンドワイヤーソーは、削減温度を効果的に低下させ、熱損傷によって引き起こされる亀裂の伝播を回避できます。この機能は、アルミナセラミックや窒化シリコンなどの熱伝導率が低い材料を処理する場合に特に重要です。

シリコン炭化物研削ディスクの耐摩耗性は、従来の研磨剤の寿命を3〜5倍も延長します。セラミックベアリングリングの加工では、1つのシリコン炭化物研磨ホイールが2,000を超えるワークピースを継続的に処理できますが、アルミナグラインディングホイールは通常、500〜800のワークピースの処理量のみを維持できます。シリコン炭化物研削ディスクの初期コストは高くなっていますが、包括的な使用コストは40％以上削減できます。

シリコン炭化物電源装置の生産では、基質処理はデバイスのパフォーマンスを決定する上で重要なリンクです。シリコン炭化物研削ディスクは、次の技術パスを通じて高精度処理を実現します。
両面研削プロセス：使用シリコン炭化物研削ディスクポリウレタンの研磨パッドを使用すると、1μmの処理精度の基質厚さの均一性を実現できます。
化学機械的研磨（CMP）：炭化シリコンの研磨剤に基づく研磨液は、ウェーハの表面損傷層を効果的に除去し、表面の粗さを0.2nm未満に減らすことができます。

光学ガラス、サファイア、およびその他の材料の超高精度処理では、炭化シリコングラインディングディスクは、マイクロナノスケールの粒子サイズ制御を通じて以下を達成します。
表面粗さを備えたミラー処理ra <0.5nm
地下損傷層の深さ<5nmによる微細構造成形
このパフォーマンスは、レーザー結晶や赤外線窓などの高付加価値光成分の製造においてかけがえのないものです。

窒化シリコンや酸化ジルコニウムなどのエンジニアリングセラミックの処理ニーズに応じて、炭化シリコングラインドディスクは、研磨粒穀物の形態とグレーディングを最適化することにより、以下を達成します。
処理効率は60％以上増加しました
加工面にはマイクロクラックが残っていません
このブレークスルーは、セラミックベアリングやセラミック切削工具などの製品のパフォーマンスアップグレードを促進しました。