ゲルマニウム・ウェーハは、赤外線検出器、サーモグラフィ・センサ、光学部品に不可欠な基板である。しかし、Geは脆い半導体結晶であるため、切断時にエッジの欠けや表面損傷を起こしやすい。従来のブレードベースの方法では、材料ロスが多く、エッジの品質が悪くなることがよくあります。
この記事では、ダイヤモンドワイヤーソーの技術を使用して、ゲルマニウム・ウェーハを最小限のダメージと高い歩留まりで正確にスライスする方法について説明します。
ゲルマニウム・ウェーハ切断が困難な理由
ゲルマニウムにはある：
- 低い破壊靭性
- 高密度 (~5.3 g/cm³)
- 低い熱伝導率（～60W/m・K）
- 中硬度（モース硬度～6）
これらの特性により、スライス中の機械的および熱的ストレスに敏感である。適切な工程管理を行わないと、以下のような一般的な問題が発生する：
- 表面のマイクロクラック
- エッジの剥がれや破損
- 過剰なカーフロスと低いウェーハ歩留まり
ダイヤモンドワイヤーソー技術の利点 エンドレスダイヤモンドワイヤーソーは、これらの制約を克服する：
- 極細ワイヤー（最細0.3mm） にとって 最小カーフロス（～0.35mm）
- コールドカット 熱による歪みを防ぐ
- スムーズなスライス動作 機械振動を低減する
- プログラム可能な送り速度およびワイヤー速度 薄型ウェハーコントロール用
- ひび割れのないきれいな表面仕上げ多くの場合、Raは3μm以下である。
ゲルマニウム・ウェーハの推奨切断パラメータ
| パラメータ | 推奨値 |
|---|---|
| ワイヤー径 | 0.3 mm |
| フィード・レート | 0.5～1.0mm/分 |
| ワイヤースピード | 10-15 m/s |
| 冷却方法 | ろ過機能付き水性クーラント |
| スライス厚 | 0.1mmの薄さをサポート |
適切な固定具も重要です。ソフトな圧力パッドと滑り止めサポートが、横方向の動きや破損を防ぎます。
お客様事例
ある大手赤外線センサーメーカーは SG 20で、小さなインゴットから厚さ1mmのGeウェーハをスライスした。結果
- ゼロに近いチッピング 縁にひび割れのないこと
- 後処理時間を40%短縮
カッティングビデオと完璧なカット面のチェック
ゲルマニウム・ウェーハの推奨切断パラメータ
| パラメータ | 推奨値 |
|---|---|
| ワイヤー径 | 0.3 mm |
| フィード・レート | 5mm/分 |
| ワイヤースピード | 35-60m/s |
| 冷却方法 | ろ過機能付き油性クーラント |
| スライス厚 | 0.1mmの薄さをサポート |
適切な固定具も重要です。ソフトな圧力パッドと滑り止めサポートが、横方向の動きや破損を防ぎます。
Geウェハー切断に最適な装置
Vimfunは以下のマシンを推奨している：
全機種とも、張力、送り速度、自動スライスルーチンを正確に制御できます。
ゲルマニウムウエハの切断には、製品の品質とプロセス効率を確保するために、低ストレスで精密な技術が求められます。エンドレスダイヤモンドワイヤーソーは、材料のロスを最小限に抑えながら、クリーンで薄いスライスを実現します。
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