การเปรียบเทียบระหว่าง MDAC และวิธีการตัดแบบดั้งเดิม

1. ประสิทธิภาพการตัด

เลเซอร์ตัดด้วยลวดขัด (FAWS) ขึ้นอยู่กับการขัดกลึงทางกลระหว่างอนุภาคขัดและชิ้นงาน ความเร็วในการตัดมีข้อจำกัด โดยเฉพาะเมื่อจัดการกับวัสดุที่แข็งเช่นควอตซ์และเวเฟอร์ซิลิคอน.

การตัดด้วยไฟฟ้าด้วยลวด (WEDM) ใช้การปล่อยไฟฟ้าความร้อนสูงเพื่อหลอมและระเหยวัสดุ แม้ว่าจะเร็วกว่า แต่จะสร้างโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน (HAZ) ขนาดใหญ่ที่อาจเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของวัสดุ.

การตัดด้วยการขัดแบบไมโคร-ดิสชาร์จ (MDAC) รวมกลไกการปล่อยกระแสไฟฟ้าและการขัดด้วยวัสดุขัดเข้าด้วยกัน โดยการปรับพลังงานการปล่อยและขนาดของอนุภาคขัด MDAC สามารถปรับปรุงอัตราการกำจัดวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูง.

2. คุณภาพพื้นผิวและการควบคุมความเสียหาย

FAWS มักทำให้เกิดรอยขีดข่วนลึกบนพื้นผิว ทำให้เกิดรอยแตกและการชิปที่ขอบในควอตซ์และซิลิคอนที่ถูกตัด

WEDM ส่งผลให้เกิดชั้นผิวที่หลอมเหลวเนื่องจากผลกระทบจากความร้อน ลดความสมบูรณ์ทางกลและเพิ่มความต้องการในการทำหลังการผลิต

MDAC ช่วยให้ควบคุมพารามิเตอร์การปล่อยได้อย่างแม่นยำ ลดความเสียหายใต้ผิวและความเครียดที่เหลืออยู่ในขณะที่ปรับปรุงพื้นผิว—ทำให้เหมาะสำหรับการตัดเฉือนควอตซ์และซิลิคอนเวเฟอร์

3. การสึกหรอของเครื่องมือและต้นทุนการตัดเฉือน

เครื่องมือสาย FAWS จะสึกหรอเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้ความแม่นยำลดลงและต้นทุนวัสดุเพิ่มขึ้น

WEDM ไม่ใช้เครื่องมือแบบดั้งเดิม แต่ต้องการการเปลี่ยนสายอิเล็กโทรดบ่อยครั้ง โดยมีการใช้พลังงานที่สูงขึ้น

MDAC ด้วยพลังงานการปล่อยที่ปรับให้เหมาะสม จะช่วยลดการสึกหรอจากการขัดถูและยืดอายุการใช้งานของเลื่อยสาย ลดต้นทุนการตัดเฉือนทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการประมวลผลที่แม่นยำของวัสดุแข็งเช่นควอตซ์

การใช้งานของ MDAC ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และการตัดเฉือนที่แม่นยำ

MDAC แสดงให้เห็นถึงศักยภาพอันมหาศาลในด้านการกลึงที่แม่นยำ โดยเฉพาะสำหรับแผ่นซิลิคอน, ฐานควอตซ์, และวัสดุที่มีความแข็งสูงอื่นๆ ควอตซ์ไม่เพียงแต่แข็ง แต่ยังแสดงความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยมและมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ทำให้มันมีความสำคัญในด้านออปติกที่มีความแม่นยำสูงและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์.

อย่างไรก็ตาม วิธีการแบบดั้งเดิมมีปัญหาในการตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดในเรื่องความแม่นยำและความเสียหายน้อยที่สุด MDAC ปรับปรุงการทำงานร่วมกันระหว่างกลไกการปล่อยและการขัดถู ทำให้ความแม่นยำในการตัดดีขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการสูงของอุตสาหกรรม เทคโนโลยียังสามารถนำไปใช้ในสาขาการผลิตขนาดเล็ก เช่น การผลิตอุปกรณ์ MEMS และการประมวลผลชิ้นส่วนออปติก.

เทคโนโลยี MDAC เป็นโซลูชันที่เหนือกว่าสำหรับการตัดวัสดุที่มีความแข็งสูง

การตัดด้วยการขัดแบบไมโคร-ดิสชาร์จ (MDAC) รวมการปล่อยและการขัดเชิงกลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ลดความเสียหายต่อพื้นผิวและการใช้พลังงาน เมื่อเปรียบเทียบกับ FAWS และ WEDM, MDAC มีลักษณะการกลึงที่เหนือกว่า โดยเฉพาะสำหรับวัสดุเช่นซิลิคอนโมโนคริสตัลและควอตซ์ มันมีความหวังอย่างมากในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์, ออปติก, และการกลึงที่แม่นยำ.

การวิจัยในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานการปล่อยและการกระจายของวัสดุขัดเพื่อเพิ่มความแม่นยำและความเสถียรในการตัดเฉือนให้ดียิ่งขึ้น ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับโซลูชันที่ทันสมัยในด้านเซมิคอนดักเตอร์และการประมวลผลวัสดุที่มีความแข็งสูง MDAC จึงพร้อมที่จะกลายเป็นเทคโนโลยีชั้นนำในสาขานี้.

◆ แหล่งที่มา: ScienceDirect

◆ อ้างอิง: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.11.208