Las obleas de germanio son sustratos esenciales para detectores de infrarrojos, sensores termográficos y componentes ópticos. Sin embargo, el Ge es un cristal semiconductor frágil propenso a astillarse y dañar la superficie durante el corte. Los métodos tradicionales basados en cuchillas suelen provocar una gran pérdida de material y una mala calidad de los bordes.
Este artículo explica cómo utilizar la tecnología de las sierras de hilo de diamante para cortar con precisión obleas de germanio con un daño mínimo y un alto rendimiento.
Por qué es difícil cortar obleas de germanio
Germanio tiene:
- Una baja tenacidad a la fractura
- Alta densidad (~5,3 g/cm³)
- Baja conductividad térmica (~60 W/m-K)
- Dureza media (Mohs ~6)
Estas propiedades lo hacen sensible a las tensiones mecánicas y térmicas durante el corte. Sin un control adecuado del proceso, los problemas más comunes son:
- Microfisuras en la superficie
- Descamación o rotura de los bordes
- Pérdida excesiva de kerf y bajo rendimiento de las obleas
Ventajas de la tecnología de sierras de hilo diamantado Las cortadoras de hilo de diamante sin fin superan estas limitaciones con:
- Alambre ultrafino (tan fino como 0,3 mm) para mínima pérdida de corte (~0,35 mm)
- Corte en frío que evita la distorsión inducida por el calor
- Suave acción de corte que reduce las vibraciones mecánicas
- Velocidad de alimentación y de hilo programable para el control de obleas delgadas
- Acabado superficial limpio y sin grietasa menudo por debajo de 3 μm Ra
Parámetros de corte recomendados para obleas de germanio
| Parámetro | Valor sugerido |
|---|---|
| Diámetro del alambre | 0,3 mm |
| Velocidad de alimentación | 0,5-1,0 mm/min |
| Velocidad del cable | 10-15 m/s |
| Método de refrigeración | Refrigerante a base de agua con filtración |
| Grosor de la loncha | Tan fino como 0,1 mm soportado |
La fijación adecuada también es fundamental: las almohadillas de presión blandas y los soportes antideslizantes ayudan a evitar los movimientos laterales y las fracturas.
Ejemplo de cliente
Uno de los principales fabricantes de sensores de infrarrojos utiliza el SG 20 para cortar obleas de Ge de 1 mm de espesor a partir de un pequeño lingote. Resultados:
- Astillado cerca de cero sin grietas visibles en los bordes
- Tiempo de postprocesamiento reducido en 40%
Compruebe el vídeo de corte y la superficie de corte perfecta
Parámetros de corte recomendados para obleas de germanio
| Parámetro | Valor sugerido |
|---|---|
| Diámetro del alambre | 0,3 mm |
| Velocidad de alimentación | 5 mm/min |
| Velocidad del cable | 35-60 m/s |
| Método de refrigeración | Refrigerante a base de aceite con filtración |
| Grosor de la loncha | Tan fino como 0,1 mm soportado |
La fijación adecuada también es fundamental: las almohadillas de presión blandas y los soportes antideslizantes ayudan a evitar los movimientos laterales y las fracturas.
El mejor equipo para el corte de obleas de Ge
Vimfun recomienda las siguientes máquinas:
- SG20: Para un corte de precisión
- SGI 20: Para un mayor rendimiento y corte de contornos
- SGR 20: Para cortes multiángulo avanzados o lentes en bruto personalizadas
Todos los modelos admiten un control preciso de la tensión, la velocidad de alimentación y rutinas de corte automatizadas.
El corte de obleas de germanio exige técnicas de precisión y bajo esfuerzo para garantizar la calidad del producto y la eficacia del proceso. Las sierras de hilo de diamante sin fin ofrecen cortes limpios y finos con una pérdida mínima de material, ideales para las exigencias de la óptica de infrarrojos y la fabricación de semiconductores.
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