Les plaquettes de germanium sont des substrats essentiels pour les détecteurs infrarouges, les capteurs thermographiques et les composants optiques. Cependant, le Ge est un cristal semi-conducteur fragile, sujet à l'écaillage des bords et à l'endommagement de la surface lors de la découpe. Les méthodes traditionnelles basées sur les lames entraînent souvent une perte importante de matériau et une mauvaise qualité des bords.
Cet article explique comment utiliser la technologie de la scie à fil diamanté pour découper avec précision des plaquettes de germanium en minimisant les dommages et en obtenant un rendement élevé.
Pourquoi la découpe des plaquettes de germanium est-elle difficile ?
Le germanium en a :
- une faible résistance à la rupture
- Densité élevée (~5,3 g/cm³)
- Faible conductivité thermique (~60 W/m-K)
- Dureté moyenne (Mohs ~6)
Ces propriétés le rendent sensible aux contraintes mécaniques et thermiques pendant le tranchage. En l'absence d'un contrôle adéquat du processus, les problèmes les plus courants sont les suivants :
- Microfissures en surface
- Écaillage ou rupture des bords
- Perte de kerf excessive et faible rendement des plaquettes de silicium
Avantages de la technologie des scies à fil diamanté Les scies à câble diamanté sans fin surmontent ces limites grâce à leur.. :
- Fil ultra-mince (jusqu'à 0,3 mm) pour perte minimale de l'épaisseur du trait de scie (~0,35 mm)
- Coupe à froid qui empêche les déformations dues à la chaleur
- Tranchage en douceur qui réduit les vibrations mécaniques
- Vitesse d'avance et de fil programmable pour le contrôle des tranches minces
- Finition de surface propre et sans fissures, souvent inférieure à 3 μm Ra
Paramètres de coupe recommandés pour les plaquettes de germanium
| Paramètre | Valeur suggérée |
|---|---|
| Diamètre du fil | 0,3 mm |
| Vitesse d'alimentation | 0,5-1,0 mm/min |
| Vitesse du fil | 10-15 m/s |
| Méthode de refroidissement | Liquide de refroidissement à base d'eau avec filtration |
| Épaisseur de la tranche | Aussi fine que 0,1 mm supportée |
Une fixation correcte est également essentielle : des coussins de pression souples et des supports antidérapants permettent d'éviter les mouvements latéraux et les fractures.
Exemple de cas client
Un grand fabricant de capteurs IR utilise le SG 20 pour découper des tranches de Ge de 1 mm d'épaisseur à partir d'un petit lingot. Résultats :
- L'écaillage est proche de zéro sans fissures visibles sur les bords
- Réduction du temps de post-traitement de 40%
Vérifier la vidéo de coupe et la surface de coupe parfaite
Paramètres de coupe recommandés pour les plaquettes de germanium
| Paramètre | Valeur suggérée |
|---|---|
| Diamètre du fil | 0,3 mm |
| Vitesse d'alimentation | 5 mm/min |
| Vitesse du fil | 35-60m/s |
| Méthode de refroidissement | Liquide de refroidissement à base d'huile avec filtration |
| Épaisseur de la tranche | Aussi fine que 0,1 mm supportée |
Une fixation correcte est également essentielle : des coussins de pression souples et des supports antidérapants permettent d'éviter les mouvements latéraux et les fractures.
Meilleur équipement pour la découpe des plaquettes de silicium Ge
Vimfun recommande les machines suivantes :
- SG20 : Pour un tranchage de précision
- SGI 20: Pour un débit plus élevé et une découpe des contours
- SGR 20: Pour un découpage multi-angles avancé ou des ébauches de lentilles personnalisées
Tous les modèles permettent un contrôle précis de la tension, de la vitesse d'alimentation et des routines de tranchage automatisées.
La découpe de plaquettes de germanium exige des techniques de précision à faible contrainte pour garantir la qualité du produit et l'efficacité du processus. Les scies à fil diamanté sans fin permettent d'obtenir des tranches fines et nettes avec une perte minimale de matériau, ce qui est idéal pour répondre aux exigences de l'optique infrarouge et de la fabrication de semi-conducteurs.
Vous souhaitez moderniser votre ligne de tranchage de gaufrettes géantes ?
Contactez Vimfun pour discuter des configurations de l'équipement ou de l'utilisation de l'appareil. demander un échantillon de coupe.
