Introducción
El corte de obleas de vidrio es un proceso crítico en la fabricación de semiconductores, sensores MEMS, sustratos ópticos y dispositivos biomédicos. La naturaleza frágil y las finas dimensiones de estas obleas requieren métodos de corte de precisión que minimicen las astillas, maximicen el rendimiento y preserven la integridad de la superficie. Dos tecnologías de corte ampliamente utilizadas -las sierras de diámetro interior (DI) y las sierras de hilo de diamante- ofrecen diferentes ventajas y limitaciones. Este artículo compara sus parámetros clave y su rendimiento para ayudar a los fabricantes a seleccionar la solución más adecuada.
Visión general de la sierra de diámetro interior
Las sierras de diámetro interior utilizan una hoja circular con abrasivos de diamante recubiertos en el borde interior. La oblea se introduce en la hoja giratoria para realizar el corte.
Ventajas:
- Corte extremadamente fino (hasta 0,25 mm)
- Proceso establecido utilizado en el corte tradicional de semiconductores
- Alto rendimiento para obleas de pequeño formato
Limitaciones:
- Capacidad de corte limitada: sólo adecuada para materiales más pequeños que el diámetro interior de la cuchilla.
- Las altas vibraciones durante el corte aumentan el riesgo de astillado
- El acabado superficial requiere un pulido posterior
- El desgaste frecuente de las cuchillas requiere un mantenimiento continuo
Sierras de hilo diamantado
Las sierras de hilo diamantado funcionan mediante un hilo en bucle incrustado con abrasivos diamantados. El hilo se mueve continuamente, cortando la oblea con un movimiento de baja presión y alta precisión.
Ventajas:
- Capaz de cortar materiales de gran tamaño (hasta 2,5 metros de diámetro)
- Menor tensión de corte, reduciendo el astillado y las microfisuras
- Acabado superficial liso con menor pérdida de pulido
- La vida útil del cable es más larga, lo que reduce las necesidades de mantenimiento
Limitaciones:
- Corte ligeramente más ancho que la sierra ID (mínimo ~0,35 mm)
- Requiere una tensión y alineación precisas
- La superficie aún requiere pulido, aunque con menor eliminación de material
Comparación técnica
| Característica | Diámetro interior Sierra | Sierra de hilo diamantado |
|---|---|---|
| Anchura mínima del bordillo | ~0,25 mm | ~0,35 mm |
| Diámetro máximo de corte | < Diámetro interior de la cuchilla | Hasta 2,5 m |
| Acabado superficial | Más rugoso, requiere pulido | Suave, necesita un ligero pulido |
| Riesgo de astillado | Más alto | Baja |
| Frecuencia de mantenimiento | Alta | Bajo |
| Vida útil de las herramientas | Más corto | Más largo |
Idoneidad de la aplicación
Las sierras ID son las más adecuadas para obleas de vidrio pequeñas y finas, donde se necesita la máxima conservación del material y el tamaño de la pieza es limitado. Sin embargo, cuando se trabaja con obleas de gran diámetro o sustratos gruesos, las sierras ID se ven limitadas por el diámetro físico de su hoja. Las sierras de hilo de diamante brillan en estos casos, especialmente para ópticas grandes, sílice fundida o sustratos gruesos de borosilicato.
Conclusión
Aunque las sierras de diámetro interior ofrecen cortes de ranura más estrecha, están restringidas a materiales de pequeño tamaño y requieren un mantenimiento frecuente de la hoja. Las sierras de hilo diamantado ofrecen versatilidad de tamaño, superficies más lisas con menos pérdida de pulido y menor tensión mecánica, lo que las convierte en una opción más escalable y eficiente para las modernas... corte de obleas de vidrio.
