НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o179.pdf (1238.41Кб)

УДК 621.382.2

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Объектом исследования является полупроводниковый кремниевый диск-кристалл, в настоящее время применяющийся в конструкции полупроводниковых диодов. Диск-кристалл изготавливается путем пескоструйного разделения предварительно маскированной кремниевой пластины на отдельные элементы.  Кристалл имеет форму усеченного конуса, верхний диаметр которого определяется диаметром защитного маскирующего диска, а нижний – особенностями процесса формообразования. В качестве сравнительной величины используется угол при вершине конуса 2α или «половинный» угол α между боковой поверхностью конуса и нормалью, проведенной к его основанию.
Были проведены исследования влияния толщины разделяемой пластины и ширины зазора между маскирующими элементами на форму кристалла. Маскирующее покрытие представляло собой набор квадратных защитных элементов размером 3х3 мм, размещенных с интервалом 0,6; 0,7; 0,8 и 0,9 мм. Материал маски – самоклеящаяся ПВХ-пленка толщиной 200 мкм.  Обработка проводилась на опытно-промышленной полуавтоматической пескоструйной установке. 
После обработки полученных результатов (значения угла 2α при вершине конуса) были сделаны следующие выводы:
  - с увеличением толщины пластин зазор между защитными дисками маски необходимо увеличивать;
  - половинный угол α «клина», задающий форму поверхности резания, можно считать постоянным и равным 12º …14º для диапазона  минимальных зазоров между защитными дисками  от 0.35 мм до 1.20 мм.

1. Черепанов В.П. Диоды и их зарубежные аналоги. Справочник. В 3 т. Т. 4. Дополнительный. М.: РадиоСофт, 2009. 632 с.
2. Лазутин Ю.Д., Корячко В.П., Сускин В.В. Технология электронных средств. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 286 с.
3. Жуков В.В., Дощечкин Е.Д. Технология изготовления полимерных маскирующих покрытий с использованием клеевых соединений при пескоструйной резке полупроводниковых материалов // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2005. № 10. С. 20-23.
4. Жуков В.В., Степанов С.А. Универсальная камера для обработки маскированных поверхностей мелкодисперсным абразивным порошком // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2015. № 5. С. 11-16.
5. Usui S. Method of making a sandblast mask: pat. US 3808751 (A). 1974.
6. Hakes G.L. Abrasive dicing of semiconductor wafers: pat. US 3693302 (A). 1972.
7. Kruusing A., Leppaevuori S., Uusimaki A., Uusimaki M. Rapid prototyping of silicon structures by aid of laser and abrasive-jet machining // Proc. of the SPIE. Vol. 3680. Conference on Design, Test, and Microfabrication of MEMS and MOEMS, 1999, 10 March, Paris, France. Paris, 1999. DOI: 10.1117/12.341285
8. Жуков В.В., Степанов С.А. Обеспечение точности при разделении маскированных полупроводниковых пластин на кристаллы // IV Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России»: сборн. матер. конф. 2011.