ለ nanoscale ductile ሁነታ የሽሊንክስ ስፕለር ቆርጦ የመቁረጫ ቀዳዳ ራዲየስ የላይኛው ወሰን

  1 መግቢያ

  እንደ ሲሊንያን ስላይድ የመሳሰሉ የተሸፈኑ ቁሳቁሶች አንዳንድ የቺፕ ፍላት ሁኔታ በሚፈጥሩበት ሁኔታ በተጠረጠረ ሁነታ ሊሠሩ ይችላሉ. [1-11] እንዲህ ያሉት ሁኔታዎች በቺፕ ፎርሙ ላይ በሚታየው ውጥረት ውስጥ የተንፀባረቁ ናቸውበተወሰኑ የአሠራር ጂኦሜትሪ እና የመቆረጥ ሁኔታዎች ማለትም በማነፃፀር ዲስክ ውስንነት እና ያልተነካኩ የዲጂት ውፍረት ወደ ራዲየስ ቀዲሚው ራዲየስ ጋር ሊፈጠር ይችላል. በቁሳቁስ ወቅት [12] ተገኝቷልየተሻሻለ የዲጂት ውፍረት ከመሳሪያው ቀጭን ራዲየስ ራዲየስ እና መሳሪያው የተቆረጠ ራዲየስ ጥቃቅን እስከሆነ ድረስ እንደ ስንግስተን ካርቦቢ እና ሲሊንከን ስካርድ የመሳሰሉ የተሸከሙት ብስባሽ እቃዎችበመርከበጥ ሁኔታ ቱንግስተን ካርቦይድ እና የሲሊንኮን ስተርን በመቁረጥ የመሳሪያው ራዲየስ ራዲየስ በ "ሚክሮሜትር መለኪያ እና ናኖሜትር" ደረጃ ላይ ተገኝቷል. በኢንዱስትሪ ውስጥ የተገጠመ የሽቦ ሁነታ መጨመርን መገምገም,ለምሳሌ በሸፍጥ ፋብሪካ ኢንዱስትሪ ውስጥ ከፍተኛ የማምረት ሂደትን የሚያስፈልግበት, በጣጣ ሁኔታ ሁኔታ ቆራጩ ውስጥ ከፍተኛ ቁሳቁሶችን ለማስወገድ, የመሳሪያው ራዲዝ ራዲየል በተቻለ መጠን በጣም ትልቅ እንደሚሆን ይጠበቃል.ቺፕ ክሬም በተቀላጠፈ ሁኔታ ውስጥ እስከሚቆይ ድረስ. ስለዚህ የተንቆጠቆጡትን ቁሳቁሶች መቆራረጥን የመቀነባበሪያውን ራዲየስ የላይኛው ወሰን መወሰን አስፈላጊ ነው. በዚህ ጥናት ውስጥ የመቁረጥ ሙከራዎች ነበሩበአንዲት ነትየስልጣን ሲሊንከን ንጥረ ነገር ላይ በተጠረጠረ ሁነታ ላይ የ "ቀለበ" ራዲየስ ራዲየስ ከፍተኛውን ጫፍ ለመወሰን ነው. ውጤቶቹ የሚያሳየው ከስልታዊው አቀማመጥ አንጻር ሲታይ የቀለበቱ የክፈፍ ራዲየስ የላይኛው ክፍል ከ 700 በታች ነውወደ 800 ናሜ.

  የሙከራ ዝርዝሮች

  ማሽኖች, መሳሪያዎች እና የእጅ ሥራ

  የሲሊኮን ስፕኪንግ ሙከራዎች በዲሲ ቢጫ ለ ULG-100C በ 10 ናም ማእዘን አቀማመጥ ተከናውነዋል. ስእል 1 ለዝቅተኛ-ጥራት ልክ ገጽታ መቀያየትን ያሳያልምግቦች. ሲሊንኮን (111) 100 ሚሊ ሜትር ዳያሜትር, 0.5 ሚ.ሜ ጥግ እና የተደባለቀ ጨርቅ እንደ ናሙና ጥቅም ላይ ይውላል. Wafer ሙቀትን ያሟሉ ሙጫዎችን በመጠቀም በአሉሚኒየም ብስክሌቶች ላይ ተጣብቀው ቆይተዋል. እንደየኩላሊት ነጠብጣብ በጣም ጠፍጣፋ መሆኑን ለማረጋገጥ ሙከራዎች ከመጀመሩ በፊት (ከቅድመ-ወራሾቹ) ጋር የተቆራረጠው ቀለም አይሰራም. መቁረጥ የሚደረገው አንድ ክሪስታል አልማንድ መሳሪያዎችን በመጠቀም ነውስድስት የተለያዩ የመቁጠሪያ ራዲዎች. የእነሱ ጂዮሜትሪ መመዘኛዎች በሠንጠረዥ 1 ውስጥ ተዘርዝረዋል.

  ጂዮሜትሪ መቁረጥ

  ስእል 2 በችሎታ መልክ በሚታወቀው የሽሊን ቅርጽ ግስጋሴ ላይ የተንሳፈፉትን ቁሳቁሶች በኦፕሬሽንስ ማቴሪያል በመቁረጫ መሳሪያዎች በመጠቀም በአስለጣጌው የዓምብ ማእዘን እና የመለኪያ ቅርጽ (ኤክስ)ጥጥ በሉ, BC የጠቋሚው ፊት ጥግ ይታያል, K በ 656 የመቁረጥ አቅጣጫ ላይ ነጥብ ነውየቅርጽ BD, O የ arc cut edge BD, አረንጓዴ ጠርሙላ አውታር ነው, γ የጠቋሚ ሽቦ ማዕዘን ነው, the በ ቺፕ እና በመሣሪያ መካከል ያለው β ዲያሜትር ማዕዘን ነው, γk በቦታው ላይ ያለው የጣቢያ ወሰን ነው በተርታሚክ ላይBD, r የመሳሪያው የመቁረጫ ቀደመ ራዲየስ, ኤክ ያልተነካካው ዲስክ ውፍረት, አና የመለኪያ ውፍረት, የፍሬን ወሳኝ መሳሪያ ነው, Fc የመቁረጥ ኃይል ነው, Ft የግፊት ኃይል ነው, Fs በቆርቆሮው ላይ የቆዳ ኃይል ነው. አውሮፕላን, Fns ነውበጠቋሚው አውሮፕላን ላይ መደበኛ አፈፃፀም, Ff በመሳሪያው ፊት ላይ ያለው የሽብታ ግፊት ነው, እና Fn በመሳሪያው ፊት ላይ ያለው መደበኛ ኃይል ነው. ሁለቱም γ እና γk ከፍተኛ በሆኑ አሉታዊ እሴቶች ውስጥ ናቸው.

  የመቁረጥ ሁኔታዎች

  በጣም የላቀ ጥራት ያለው ገጽታ መቀነስ

  ምስል 2 በሲኤንሲ ሴቲንግ ቻንደር ተይዞ የተሸፈነ እና የተዘዋወሩ የአሉሚኒየም የብረት ቅይጥ በተቆራረጠ ሾጣጣ ቅርፅ ላይ የተበተጠ የእንጥብ ቅርፅ ንድፍ. የተለያዩ የአልማዝ መቁረጫ ቀዳዳ ራዲዎች በመምረጥ ነውየመዝገብ ጊዜ.

  ኩኪዎቹ የተሰበሰቡት ባለ ሁለት ማዕዘን ንጣፎች በመጠቀም ነው. የተሸከሙት የቤንች ማቅለጫ እና ቺፕ ፍጥረቶች ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ኤምኤም) (ኢሜል JSM-5500) በመጠቀም ተመርምረዋል.

  የተክለ ሰውነት ገፅታ የላይኛው ክፍል የአሜሚክ ኃይል ማይክሮ-ወሰን (ኤኤፍ.ኤም) በመጠቀም ተመረጠ. የሲሊንኮን ሸራዎች ስሩኔታዎች ስፋት ጠፍጣፋ (Formtracer) (Mitutoy CS CS 5000) በመጠቀም ተመርጧል.

  ሙከራዎች በሠንጠረዥ 2 ውስጥ ተዘርዝረዋል በችሎቲን መልክ የመፍጠር ራዲየስ ራዲየስ ተፅእኖ ላይ ብቻ ለማጥናት, ያልተነካኩ የዲፒን ውፍረት ወደ የመሳሪያው ራዲየስ ራዲየስ ጥምርነት በሁሉም የማረጋገጫ ፈተናዎች ውስጥ በተደጋጋሚ እንደሚቆይ ይቆጠራል. ደረቅ ቆርጦ ለዓላማ ይደረግ ነበርየራስ ቆንጆዎችን በመሰብሰብ.

  መለኪያ

  የአልማው መሣሪያ መቁረጫው ራዲየስ የአትሌት ኃይል ማይክሮስኮፕ (ኤኢኤም) (SEIKO-II, SPA-500) በመጠቀም የግንኙነት ዘዴ (13) ዘዴን ይለካ ነበር. የመጀመሪያው የመቁረጫ ቀዳዳ ራዲየስ 23 ኒሜ ነበር. አንድ ትልቅ የአልማዝ መሣሪያ ለመሥራትየጠርዝ ራዲየስ ራዲየስ አንድ ልዩ የመከርከሪያ ሂደት የተቀረፀው በምስል 3 ውስጥ ነው.

  ውጤቶች እና ውይይት

በተለመደው ገጽ ላይ መቆረጥ

  የሲሊንኮን ስፕላር ስፕሪንግ እና ኤኤፍ.ኤም ፎቶግራፍ በዲፕሎማ ሽክርክሪት በመጠቀም ከ 150 ሚ.ሜ / ደቂቃዎች በሚቀንሱ የተለያዩ የጠረጴዛው ራዲሶች በመጠቀም የሲሊኮን ሸራዎችን ማቆርጨት የሚቻለው. 4 እና 5, በየደረጃው. ለየአዝማኒያ መሳሪያዎች የ 23, የ 202, 490, 623 እና 717 ናሜል ራዲየስ, ያልተነካነው የዲጂት ውፍረት ከደወሌው ራዲየስ ራዲየስ ያነሰ እና አንድ ሌላ ሙከራ አልተካሄደም በሚል አንድ ሙከራ አንድ ተካሂዷል.ያልተነካነው የዲጂት ውፍረት ከጠባቂው ራዲየስ ራዲዝ የበለጠ ነበር. ለ 807 nm የአልማዝ የመሳሪያው ራዲየል ራዲዝ, ሁለቱም ሙከራዎች ያልተነካነው ዲስክ ውፍረት ከምንጫዊው ራዲየስ ራዲ ያነሱ እንደሆኑ ነበር.

  ሁለቱም SEM እና AFM ትዝብቶች እንደሚያሳዩት የመሳሪያ ቀለበ ራዲየስ ከ 807 n ሚሜ ያልበለጠ እና ያልተነካኩ የዲጂት ውፍረት ከመሳሪያው ቀጭን ራዲየስ ራዲዝ ያነሰ ነበር, የተሠሩት የሸክላ ስራዎች በጣም ምቹ እናየምግብ ፍራፍሬዎች በምስሎች ላይ እንደሚታየው በነጣሮቹ ላይ በግልፅ ይታያሉ. 4 እና 5, ይህም መቆረጡን በተገቢው ሁኔታ እንዲፈፀም ያደርገዋል. በሌላ በኩል, ያልተነካነው ቺፕ ውፍረት ከትመት 2 መቁረጥ በላይ ነበርሁኔታዎች657 እጅግ በጣም ርዝመት የመቁረጥ ሙከራዎች ቁ. ቀመቱ ጠርዝ ራዲየስ r (nm) ቆጣቢ ፍጥነት የምግብ ፍጥነት f (μm / ለውጥ) የተቆራረጠ የእርጥበት መጠን (UCT) ጥልቀት (ናም)

የመሳሪያውን ቀጭን ራዲየስ ራዲየስ, የተኮነጣጠለው የእጅ-ሥራው ክፍል በጣም አስቸጋሪ እና የተሰበረ ነበር,ይህ መቆረጥ የተቆራረጠው በስርጭት ሁነታ ነበር. ይሁን እንጂ የመሳሪያው የመቁረጫው ራዲየስ 807 nm ላይ ሲደርስ እና ያልተነካካው ቺፕ ውፍረት ከመሳሪያው የመቁረጫ ቀዳዳ ራዲየስ በጣም ያነሰ ነበር,የፊት ገጽታ በጣም ግርዶሽ የተሰበረ ሲሆን ይህም መቆረጡ በተቆራረጠ ሁኔታ ውስጥ በሚታወቀው ሁነታ እንደሚሰራ ያሳያል. የ 807 nm የመቁረጫ ቀዳዳ ራዲየስ ለጉዳት ሁነታ የላይኛው ገደብ መሆን ሊሆን ይችላልየሲሊኮን ሸራ ማቅረቢያ ቁሳቁሶችን መቁረጥ. በዚህም ምክንያት በሲሊከን ሰሃራ ቁሳቁስ መቆራረጥን ለማስቀረት ሁለት ሁኔታዎች መሟላት አለባቸው-(1) የአልማው መሣሪያ ጥንድ ራዲየስ ከ 807 nm ያነሰ መሆን እና (2) ያልተነካነውየዲጂት ውፍረት ከጠባቂው ራዲ ቀለማት ያነሰ መሆን አለበት.

  ዚፕ ፍጠር

  በስዕሉ ውስጥ በተገለጹት ሁኔታዎች ውስጥ የሲሊኮን ሸራዎችን በመቁረጥ የተገነቡ የቺሊ ሻማዎችን በ 150 ሜ / ደቂቃ የሚወስዱ የተለያዩ የጠረጴዛው ራዲያን በመጠቀም ይቀርባሉ. 2.3.

የተዘበራረቀ የሎክ አዙር አሞሌን በማዞር ላይ

  የመሳሪያው የመቁረጫ ቀዳዳ ራዲየስ ከ 807 nm ያልበለጠ እና ያልተነካኩ የዲጂት ውፍረት ከመሳሪያው ቀጭን ራዲየስ ራዲየስ ያነሰ ከሆነ, ቺፕ ፍጥረቱ በተገቢው ሁነታ ላይ ነበር,(ቺፕስ) ውስጥ እንደሚታየው, ቀደም ሲል እንደጠቀስኩት, እንዲህ ዓይነቶቹ ተከታታይ የቺፕ ቺፖች, ቫፕዮክራሎች በሚሰነጥሩበት ጊዜ በሚቀነባበሩት ቁሳቁሶች ላይ በሚቀነሱበት ጊዜ እንደ ቺፕ ፍጥረት ተመሳሳይነት አላቸው. በሌላ በኩል ደግሞያልተነካካው ቺፕ ውፍረት ከጠባቂው ቀጭን ራዲየስ ራዲየስ የበለጠ ነበር, የተሰበሰቡት ሾፒቶች ባልተለመዱ ቅርጾች የተመሰረቱ ይመስላል. ሆኖም ግን, የመሳሪያውን የመቁረጫ ራዲየስ ሲደርስ807 nm እና ያልተስተካከለ ቺፕ ውፍረት ከምንጩ መሳሪያዎች ቀጭን ራዲየስ ራዲየስ ያነሰ ነበር. መሣሪያው መቁረጡ ይታመን ነበርየ 807 ኒሜ ራዲየስ ራዲየስ የሱሊንቃ ቀበቶን በጣጣዩ ሁኔታ መቆራረጡ እና በችሎታ ላይ በተሰራው የኪነ-ቁልፊት ስዕል ላይም ተገኝቷል. ስለሆነም ሁለት መስፈርቶች ለትግበራ እርካታ ሊሰጣቸው ይገባል(1) የአልማው መሳርያ ክፈፍ ራዲየስ ከ 807 nm ያነሰ መሆን እና (2) ያልተነካነው ዲስክ ውስን መሆን ከመሳሪያው ቀጭን ራዲየስ ራዲስ ያነሰ መሆን አለበት.

የመልክበጫው ብስለት

 Diamond tool

 የዓይን ብሌን መቁረጫ ቀዳዳ (አሻንጉሊት) መቁረጫ (አሻንጉሊት) መዘርጋት

የአልማዳ ቆሻሻ

  የተሸከመውን የሸክላ ማሽን የላይኛው ገጽታ (Formula) በመጠቀም ነው. ስእል 7 የአልማዝ መገልገያ ቁሳቁሶች ቀዳዳ ራዲየስ (ራዲየስ ራዲየስ) ራዲየስ የሸክላካዊን ስፕኪትስ (ባክቴሪያ) ስዕሎች ያመጣል. የመሳሪያው ራዲየስ ራዲስ አልነበረምከ 807 nm በላይ የሚሆነው, ራክስቶች ከዝርግ ቀዳዳ ራዲየስ ጭማሪ ጋር በትንሹ ይጨምራሉ. ይህ ምናልባት በፎን ቁጥር 4 ላይ እንደሚታየው የመቁረጫ ፍጆታ መጨመር በመግነጫ ፍተሻዎች መጨመር ምክንያት ሊሆን ይችላል. በጣም ጥሩ የሆነ መሬትሁለቱ ሁኔታዎች ከተሟሉ በጥብቅ በሚሰሩበት ሁኔታ ቆራጥ ተገኝቷል. ይሁን እንጂ የጠቋሚው ራዲየስ ራዲየስ 807 ና.ክ ላይ ሲደርስ, የመሬት ስበት ጠቋሚው መጠን በከፍተኛ ደረጃ ጨምሯል, ይህም የጠርዝ ራዲየስለማከናወን ከላይኛው ድልድይ658

ዘይቤ 4 የሲሊንኮን ስላይድ ስስ ሜች በተለያዩ ያልተነካኩ የዲጂት ውፍረት የተለያየ ቀለም ባለው ራዲየስ ስፔል ስዕል ላይ ፎቶግራፎች. ዋናው ምክንያት የበሰለ አካላት መቆረጥ በእነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ ነው. ያንንየመቁረጥ ሁነታው ውጫዊ እፅዋት ላይ ከፍተኛ ተጽእኖ አለው.

ስዕል 5 የሲሊንያን ጠፍጣፋ ቀለም ያላቸው ያልተነካኩ የዲጂክ ውፍረት በተለያየ የመሳሪያ ጠርዝ ራዲየስ

  ውይይት

  የተሰባበሩ ቁሳቁሶችን ቆርጦ ማውጣቱ ለስላሊቲ ሞድ ቺፕስ ቁልፍ ሁኔታ ዋናው ሁኔታ ነውእጅግ በጣም ሰፊ የሆነ ጭንቅላት, በጣም ትልቅ ነው, ቀደም ሲል የተበላሹ ጉድለቶች ስርጭትን ያጣራል, እና ቺፕ ፍላት በዲፕሎማ ልቀት ውስጥ የተንጠለጠለ ነው. አማካይ መደበኛ ጭንቅላቱ ውጥረት, በበመሳሪያ መሳሪያ እና በሲሊንኮን ስትፍል ሠርግ መካከል ያለውን የመገናኛ ቦታ, አክን መግለፅ ይቻላል.

በሰንጠረዥ 6 የሲሊኮን ሸራዎችን በማነፃፀር በተለያየ ዲፕሎሜትር ውስጣዊ የሽምግታ ውፍረት በመጠቀም የተለያዩ የመሳሪያው ራዲየስ

ስዕል 7 የአልማዝ መገልገያ ቁሳቁስ ራዲየስ ራዲየስ በተፈተኑት የሲሊንኮን ሸራዎች ስላይድ ላይ ጥንካሬ

  ስእል 8 የሂደቱን መቁረጥ ኃይል መካከል ያለውን ዝምድና መሳሪያ-የሥራ ክፍል መገናኛ ቦታ, አሲ; መደበኛ የመጨመሪያ ጭንቀት σc, እና የመሳሪያውን የመቁረጫ ቀዲል ራዲየስ, rrc ¼ ac = o የንጥሉ ጥሬታ ሲሆን, kab በጥቁር የሸረቀ ወለል ላይ ያለው የሲሸር ፍሰት ነው.

  ያልተቀፈቀመ ቺምፊሽ ውፍረት ከጠባቂው ራዲየስ ራዲስ ጋር ሲነፃፀር እንደ ሲሊኮን, ዲከሌይ ዲስክ ዲስፕሊን የመሳሰሉ የተሸከሙ ቁሳቁሶችን መቁረጥ ሊደረግ ይችላል. ስለዚህ ተጣጣፊ የሸረሪት ቁሳቁሶችን መቁረጥ ውጤት ነውየመቁረጥ ኃይል ኢ.

  ከመሳሪያው የተቆረጠ ራዲየስ ራዲየቱ ጋር. ኢq. 4 እንደሚያሳየው የመሳሪያው ሥራ-ተኮር መገናኛ ኤክ በመሣሪያው በቀረበ ራዲየስ ራዲየስ ላይ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. ከውጤት ተቆርጦ ወጤት ፍሬም ጋር እና ተጎጂው /የእቃ መትከያ መገናኛ ቦታ ጥቁር, አማካይ መደበኛ ጭነት / ስቃይ σc እንደ ኤፍ. 1 መጀመሪያ በመደበኛ የሽክርን ራዲየስ ራዲየስ ላይ ይቀንሳል, ከዚያም በ r ሲቀንስ በሂሳብ ሲጨምር ኤው ሲ ሲ ሲጨምር በከፍተኛ ፍጥነት ይጨምራል.የተሻሉ መሆን አለበት, እና ለእያንዳንዱ አትክልት ቁሳቁሶች ቀዳዳው ቀዲሚው ራዲየስ የላይኛው ክፈፍ መሆን አለበት. በዚህ የጥናት ጥናት ሙከራ, ይህ የላይኛው ወሳኝ መሳሪያ.

ለአንድ ነጠላ የጠራ የሆነ የአልማዝ መቁረጫ መሣሪያ, የመሳሪያ ጥግ, ራዲ እና ራቢ አንግ ጂ የጆሜትር ራዲየስ, ቋሚ, ራዲየስ ራዲየስ (ራዲየስ) ራዲየስ የንድፍ መቁረጥየሲሊኮን ሽርፍ 807 ናም.

  4 ማጠቃለያ

  በዚህ ጥናት ውስጥ የሶሊንደንን ስላይድ ሸራ የተቆረጠበት የእቃ መቆጣጠሪያ ራዲየስ በ ቺፕ ፍሳሽ እና በተለቀቀ የሸክላ ስራው ላይ ተፅእኖ ተካሄዷል. ውጤቶቹ የሚያሳየው የላይኛው ውስን ነውያልተነካካው ቺፕ ውፍረት ከምንጫዊው ራዲየስ ራዲስ ያነሰ ቢሆንም ቺፕ ሞዴል ሁነታ ከተበከለው እስከ ተጣጣፊ ይለወጣል. ይሄ በመከሰቱ ምክንያት ሊሆን ይችላልበ "ቺፕ ፍጥ" ዞን ውስጥ በሶክቴሪያ ላይ እንደተጠቀሰው. 3.4. የመሳሪያው ራዲየስ ራዲየስ ከላይኛው ሰንጠረዥ እሴቱ ሲበልጥ ከጉቲቭ ላይ ወደ ብስጭት በሚለወጥበት ጊዜ የተቆረጠበት የእጅ ሥራበተሰነጣጠቁ የተንጠለጠሉ ቦታዎች ላይ ጉልህ የሆነ ጭማሪ ያስከትላል. በዚህ ጥናት ውስጥ በሚገኙ የመቁረጫ ሙከራዎች ላይ የሲሊኮን ሰሃራ ቁሳቁስ በካርቶን አንድ አልማዝ መቁረጫ ለመቁረጥ የላይኛው እሴትከ 700 እስከ 800 ናም.