Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine für SiC/Saphir/Silizium-Bearbeitung
Die Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine ist ein vollautomatisches Präzisionsbearbeitungssystem, das speziell für die Bearbeitung hochkomplexer, harter und spröder Materialien entwickelt wurde. Mit einem modularen Design integriert sie drei unabhängige Arbeitsstationen für Grobschnitt, Präzisionsfinish und Polieren. Ausgestattet mit einer hochsteifen Portalstruktur und einem Linearmotor-Antriebssystem im Nanobereich (Wiederholgenauigkeit ±0,5 μm) verwendet die Maschine einen einzelnen Diamantdraht (Durchmesser 0,1-0,3 mm), um sequenziell Mehrprozessbearbeitungen durchzuführen, was eine einstufige Präzisionsfertigung vom Rohling bis zum fertigen Produkt ermöglicht. Sie eignet sich besonders für High-End-Prozessszenarien, die Spezialformschneiden, ultradünne Waferbearbeitung und geringe Oberflächenbeschädigung erfordern, und unterstützt umfassend die Präzisionsbearbeitungsanforderungen für Halbleiter- und optoelektronische Materialien wie Silizium, Siliziumkarbid (SiC), Saphir und Quarz.
Technische Daten der Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine
| Modell |
Dreistationen-Diamant-Einzeldraht-Schneidemaschine |
| Maximale Werkstückgröße |
600*600mm |
| Drahtlaufgeschwindigkeit |
1000 (MIX) m/min |
| Diamantdrahtdurchmesser |
0,25-0,48mm |
| Leitungsspeicherkapazität der Zufuhrrolle |
20km |
| Schnittdickenbereich |
0-600mm |
| Schnittgenauigkeit |
0,01mm |
| Vertikaler Hub der Arbeitsstation |
800mm |
| Schnittmethode |
Das Material ist stationär, und der Diamantdraht schwingt und senkt sich ab |
| Schnittvorschubgeschwindigkeit |
0,01-10mm/min (Je nach Material und Dicke) |
| Wassertank |
150L |
| Schneidflüssigkeit |
Rostschutz-Hocheffizienz-Schneidflüssigkeit |
| Schwenkwinkel |
±10° |
| Schwenkgeschwindigkeit |
25°/s |
| Maximale Schnittspannung |
88,0N (Mindesteinheit 0,1n einstellen) |
| Schnitttiefe |
200~600mm |
| Entsprechende Verbindungsplatten entsprechend dem Schneidbereich des Kunden herstellen |
- |
| Arbeitsstation |
3 |
| Stromversorgung |
Dreiphasiger Fünf-Draht-AC380V/50Hz |
| Gesamtleistung der Werkzeugmaschine |
≤32kw |
| Hauptmotor |
1*2kw |
| Drahtmotor |
1*2kw |
| Tischschwenkmotor |
0,4*6kw |
| Spannungskontrollmotor |
4,4*2kw |
| Drahtfreigabe- und -sammelmotor |
5,5*2kw |
| Außenabmessungen (ohne Wippenarmkasten) |
4859*2190*2184mm |
| Außenabmessungen (einschließlich Wippenarmkasten) |
4859*2190*2184mm |
| Maschinengewicht |
3600ka |
Funktionsprinzip der Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine
1. Zusammenarbeit von drei Stationen:
- Station A (Grobschnitt): Hochgeschwindigkeitsschnitt (1-2 m/s) für schnelles Formen, wobei 0,05 mm Aufmaß verbleibt.
- Station B (Präzisionsfinish): Präzises Trimmen mit niedriger Geschwindigkeit (0,5 m/s) mit einer Genauigkeit von bis zu ±0,01 mm.
- Station C (Polieren): Chemisch-mechanisches Polieren (CMP) oder Laserbehandlung erzielt eine Oberflächenrauheit Ra<0,2 μm.
2. Intelligentes Steuerungssystem:
- Die PLC-basierte Synchronisation gewährleistet nahtlose Prozessübergänge.
- Maschinelles Sehen (5 μm Genauigkeit) kalibriert automatisch die Schnittpfade.
Merkmale und kompatible Materialien der Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine
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Merkmal
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Beschreibung
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Materialeigenschaften
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Drei-Prozess-Integration
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Reduziert die Werkstückhandhabung und senkt die Kontaminationsrate um 90 %
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Silizium (ultradünne Wafer <50 μm), SiC (hohe Härte)
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Hochpräzises Spezialformschneiden
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Unterstützt komplexe Formen (Bögen/Fasen) mit einer Profilgenauigkeit von ±0,02 mm
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Saphir (optische Qualität), Quarz (geringe Wärmeausdehnung)
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Adaptive Spannungskontrolle
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Echtzeit-Drahtspannungsanpassung (20-50 N) verhindert Bruch
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Keramik (AlN/Al₂O₃), Verbundsubstrate
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Multi-Material-Kompatibilität
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Schnelles Umschalten der Parameter für verschiedene Materialien
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Spezielle Kristalle (LiNbO₃), CVD-Diamant
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Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine Technische Vorteile
- Effizienz: Die kontinuierliche Verarbeitung in drei Stationen reduziert die Zykluszeit um 40 %.
- Qualität: Die Polierstation erreicht eine Oberflächenschichtbeschädigung <10 nm, wodurch die Geräteperformance um 20 % verbessert wird.
- Flexibilität: Der unabhängige Stationsbetrieb passt sich den Anforderungen von Forschung und Entwicklung sowie Kleinserien an.
- Intelligenz: IoT-Datenverfolgung mit Echtzeitüberwachung von Schnittkraft und Temperatur.
Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine Kernanwendungsbereiche
1. Herstellung von Halbleiter-Leistungsbauelementen:
- SiC-MOSFET-Grabenbearbeitung: Die Zusammenarbeit in drei Stationen schneidet zuerst Grobkonturen der Gräben, veredelt dann die Seitenwände (Winkeltoleranz ±0,1°) und poliert schließlich, um eine Grabenoberflächenrauheit Ra zu erreichen<10 nm, was die Schaltleistung deutlich verbessert.
- Ultradünnes IGBT-Wafer-Zerteilen: Für Siliziumwafer <50 μm dick, steuert die "absteigende + oszillierende" Verbundschneidtechnologie das Ausbrechen auf 99,8 % Ausbeute.
2. Optische Komponenten für Unterhaltungselektronik:
- 3D-gebogene Saphirglasbearbeitung: Grobschnitt der Grundkonturen, Präzisionsfinish der gekrümmten Oberflächen (Radius R0,5 mm ±0,01 mm) und Polieren, um eine Transmission von >93 % für Smartphone-Kameramodule und Smartwatch-Bildschirme zu erreichen.
- Mikroprismen-Array-Fertigung: Verarbeitet Prismenstrukturen im Mikronbereich (50-200 μm Tiefe) auf Quarzglas und gewährleistet einen Array-Pitch-Fehler <1 μm.
3. Fortschrittliche Forschung & Spezialtechnik:
- Bearbeitung von Fensterwerkstoffen für Fusionsgeräte: Spezialformschneiden von CVD-Diamant (0,3-1 mm Dicke) vermeidet Graphitierung und erhält eine Wärmeleitfähigkeit von >2000 W/m·K.
- Aerospace-Keramik-Wärmeschutzkomponenten: Mikrokannalschneiden (0,1 mm Breite/1 mm Tiefe) auf AlN-Substraten erzielt eine Kanalwandrauheit Ra<0,1 μm, wodurch der Strömungswiderstand reduziert wird.
Häufig gestellte Fragen zur Diamantdraht-Dreistationen-Einzeldraht-Schneidemaschine
1. F: Was sind die Vorteile des 3-Stationen-Diamantdrahtschneidens?
A: Es kombiniert Grobschnitt, Präzisionsfinish und Polieren in einem System, wodurch die Bearbeitungszeit um 40 % reduziert und die Oberflächenqualität verbessert wird (Ra<0,2 μm).
2. F: Welche Materialien können mit dieser Maschine bearbeitet werden?
A: Harte/spröde Materialien wie SiC, Saphir, Silizium, Quarz und Keramik mit ±0,01 mm Präzision.
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