大尺寸单晶硅阵列窄沟槽磨削加工技术研究

发布时间：2018-06-28 02:24

本文选题：单晶硅 + 缓进给磨削　；参考：《大连理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：单晶硅具有高热传导系数、低密度和低膨胀系数、优良的光学性能等诸多优越性能,被广泛应用于光学元器件、电子、机械、化工等领域。尤其是其优越的热物理性能和光学可加工性,在具有微细沟槽冷却结构的高能激光谐振腔反射镜上具有广泛的应用前景。随着科学技术的不断发展,上述具有微细沟槽单晶硅基板的尺寸越来越大,制造任务越来越重,而单晶硅作为典型的硬脆难加工半导体材料,一直以来都是以平面加工和微纳结构制造为主要研究方向。在单晶硅基板上制作微细沟槽结构时,由于单晶硅的硬脆物理特性,大多数的加工方法并不适用,从国内外硬脆材料精密加工现状来看,金刚石砂轮精密磨削代表了硬脆晶体精密加工技术的研究方向,而缓进给磨削作为成型磨削方法的一种,具有高精度、高效率、低损伤的特点,也是流道加工的一种有效方法。金刚石砂轮磨削硬脆材料时,容易形成崩边、凹坑、破碎、裂纹等缺陷以及砂轮磨损等问题,针对单晶硅的缓进给磨削,国内外并没有充分的研究,但从磨削基本原理和单晶硅材料的硬脆特性上依然可以断定存在上述加工问题。因此,针对单晶硅的缓进给磨削进行深入研究,提高加工效率、加工精度和表面完整性,是促进其发展应用必须解决的问题。本论文针对缓进给磨削单晶硅中产生的问题进行了分析,对提高加工效率、加工精度和表面完整性进行了实验研究,主要做出了以下几方面的工作：1.研究了砂轮结合剂类型及磨削条件对缓进给成型磨削单晶硅微细流道的磨削质量的影响,并提出了改善磨削表面完整性的工艺方法；2.并对磨削过程中金刚石砂轮的磨损行为进行了试验研究,确定了砂轮磨损特性和磨损规律,确定了金刚石砂轮的磨削比、磨耗补偿和砂轮修整准则；3.进一步探讨了异形成型砂轮的制备方法和梯形微细沟槽、V型微细沟槽及其结构的磨削工艺。
[Abstract]:In this paper , the problems such as high thermal conductivity , low density and low expansion coefficient , excellent optical properties , etc . have been widely used in the fields of optical components , electronics , machinery , chemical engineering and so on .
2 . The wear behavior of diamond grinding wheel during grinding is studied , the wear characteristics and wear law of grinding wheel are determined , the grinding ratio , wear compensation and grinding wheel dressing criterion of diamond grinding wheel are determined .
3 . The preparation method of special - shaped grinding wheel and the grinding technology of trapezoid micro - groove , V - shaped micro - groove and its structure are discussed .
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN304.12

【参考文献】