Germanium-Wafer sind wichtige Substrate für Infrarotdetektoren, thermografische Sensoren und optische Komponenten. Ge ist jedoch ein spröder Halbleiterkristall, der beim Schneiden anfällig für Kantenausbrüche und Oberflächenschäden ist. Herkömmliche, auf Klingen basierende Verfahren führen oft zu hohem Materialverlust und schlechter Kantenqualität.
In diesem Artikel wird erklärt, wie man mit Hilfe der Diamantdrahtsägetechnik Germanium-Wafer mit minimaler Beschädigung und hoher Ausbeute präzise zerschneiden kann.
Warum das Schneiden von Germanium-Wafern eine Herausforderung ist
Germanium hat:
- Eine geringe Bruchzähigkeit
- Hohe Dichte (~5,3 g/cm³)
- Geringe Wärmeleitfähigkeit (~60 W/m-K)
- Mittlere Härte (Mohs ~6)
Diese Eigenschaften machen es empfindlich gegenüber mechanischer und thermischer Belastung während des Schneidens. Ohne angemessene Prozesskontrolle treten häufig folgende Probleme auf:
- Mikrorisse auf der Oberfläche
- Abplatzen oder Brechen der Kanten
- Übermäßiger Schnittspaltverlust und geringe Waferausbeute
Vorteile der Diamant-Seilsägetechnik Endlos-Diamantseilsägen überwinden diese Einschränkungen mit:
- Ultradünner Draht (bis zu 0,3 mm dünn) für minimaler Schnittspaltverlust (~0,35 mm)
- Kaltschneiden die eine hitzebedingte Verformung verhindert
- Sanftes Schneiden das mechanische Vibrationen reduziert
- Programmierbare Vorschub- und Drahtgeschwindigkeit für die Kontrolle dünner Wafer
- Saubere, rissfreie Oberfläche, oft unter 3 μm Ra
Empfohlene Schneidparameter für Germanium-Wafer
| Parameter | Empfohlener Wert |
|---|---|
| Drahtdurchmesser | 0,3 mm |
| Vorschubgeschwindigkeit | 0,5-1,0 mm/min |
| Drahtgeschwindigkeit | 10-15 m/s |
| Methode der Kühlung | Kühlmittel auf Wasserbasis mit Filtration |
| Scheibendicke | So dünn wie 0,1 mm unterstützt |
Die richtige Befestigung ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung: weiche Druckpolster und rutschfeste Unterlagen verhindern seitliche Bewegungen und Brüche.
Kundenfallbeispiel
Ein führender Hersteller von IR-Sensoren verwendet die SG 20 zum Schneiden von 1 mm dicken Ge-Wafern aus einem kleinen Barren. Ergebnisse:
- Zerspanung nahe Null ohne sichtbare Kantenrisse
- Reduzierung der Nachbearbeitungszeit um 40%
Prüfen Sie das Schnittvideo und die perfekte Schnittfläche
Empfohlene Schneidparameter für Germanium-Wafer
| Parameter | Empfohlener Wert |
|---|---|
| Drahtdurchmesser | 0,3 mm |
| Vorschubgeschwindigkeit | 5 mm/min |
| Drahtgeschwindigkeit | 35-60m/s |
| Methode der Kühlung | Kühlmittel auf Ölbasis mit Filterung |
| Scheibendicke | So dünn wie 0,1 mm unterstützt |
Die richtige Befestigung ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung: weiche Druckpolster und rutschfeste Unterlagen verhindern seitliche Bewegungen und Brüche.
Beste Ausrüstung für das Schneiden von Ge-Wafern
Vimfun empfiehlt die folgenden Maschinen:
- SG20: Für präzises Schneiden
- SGI 20: Für höheren Durchsatz und Konturschnitt
- SGR 20: Für fortgeschrittenes Mehrwinkel-Slicing oder kundenspezifische Glasrohlinge
Alle Modelle unterstützen eine präzise Steuerung der Spannung, der Vorschubgeschwindigkeit und der automatischen Schneidroutinen.
Das Schneiden von Germanium-Wafern erfordert belastungsarme Präzisionstechniken, um Produktqualität und Prozesseffizienz zu gewährleisten. Endlos-Diamantdrahtsägen liefern saubere, dünne Scheiben mit minimalem Materialverlust - ideal für die Anforderungen der Infrarot-Optik und der Halbleiterfertigung.
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