Введение к работе
Актуальность темы. Одной из ведущих тенденций промышленного производства была и остается растущая потребность в улучшении качества, повышении производительности, увеличении долговечности и надежное і и приборов и изделий, улучшение их товарного вида Современные полупроводниковые приборы, датчики информационно-измерительных устройств и интегральные микросхемы представляют собой чрезвычайно сложные устройства, отдельные компоненты которых имеют размеры не более доли микрометра Полупроводниковые пластины, предназначенные для формирования изделий микроэлектроники, характеризуются совершенной атомной структурой и высокой геометрической точностью Известно, что технологические показатели в большей мере обеспечиваются на финишных операциях за счет управления качеством поверхности и достижения высоких эксплуатационных характеристик обрабатываемых деталей в завершающей стадии процесса обработки
Поэтому актуальным направлением в процессе подготовки поверхности полупроводниковых пластин для их дальнейшей обработки является совершенствование финишных операций
Создание новой эффективной технологии обработки, обеспечивающей получение требуемого качества поверхности, способного повысить производительность процесса, а также степень механизации и автоматизации, является актуальной задачей
Цель работы - обеспечение качества поверхности полупроводниковых пластин информационно-измерительных устройств путем совершенствования технологии финишной абразивной обработки
В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:
изучить возможность применения новой схемы финишной односторонней обработки пластин полупроводниковых материалов, при которой пластинам сообщается не только вращательное, но и возвратно-поступательное движение по неподвижному притиру, а также ее технологическое обеспечение и практическую реализацию,
теоретически и экспериментально исследовать особенности кинематики и динамики контактного воздействия абразива на обрабатываемую поверхность детали и установить его аналитическую
взаимосвязь с технологическими режимами и условиями обработки, а также свойствами абразива,
провести комплексные исследования влияния технологических режимов и условий на производительность и качество обработки;
исследовать особенности гидродинамической очистки подложек из полупроводниковых материалов;
разработагь научно обоснованные практические рекомендации по выбору рациональных технологических режимов и условий обработки пластин из полупроводниковых материалов
Методы исследований. Результаты работы получены путем теоретических и экспериментальных исследований Теоретические исследования выполнены с использованием основных законов кинематики и динамики относительного движения применительно к единичной абразивной частице, законов молекулярной физики граничного трения, теории упругости и пластичности, теории вероятности и математической с гатистики, а также научных основ технологии приборостроения и машиностроения.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях в соответствии с действующими ГОСТами, с использованием аттестованной контрольно-измерительной аппаратуры. Математическая обработка результатов экспериментов выполнялась на ПЭВМ типа IBM PC
Научная новизна работы:
предложена новая схема финишной односторонней обработки пластин из полупроводниковых материалов, обеспечивающая получение заданного качества поверхности,
впервые разработана методика определения основных технологических параметров для схемы финишной абразивной обработки полупроводниковых пластин;
проведена аналитическая оценка параметров контактного взаимодействия дискретного абразивного материала с обрабатываемыми поверхностями деталей и уровня производительности обработки, позволяющая определить значения кинематических режимов и напряжений, возникающих в пластинах, а также шероховатость поверхности,
выполнены комплексные исследования влияния технологических режимов и условий на производительность и качество обработ-
ки. что позволило обосновать пути повышения качественных показателей и интенсивности процесса шлифования и доводки полупроводниковых пластин
Практическая ценность работы заключается в создании научно обоснованных рекомендаций по применению финишной обработки полупроводниковых пластин информационно-измерительных устройств, позволяющих повысить качественные показатели поверхности и производительность процесса.
Реализация результатов работы.
Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований финишной обработки полупроводниковых пластин внедрены в ОАО «НИИ Контрольприбор» (г Пенза) В результате обеспечен рост производительности, повышено качество финишной обработки и получен экономический эффект при внедрении разработанной технологии финишной обработки
На защиту выносятся:
новая схема финишной односторонней обработки пластин полупроводниковых материалов,
методика определения параметров финишной абразивной обработки полупроводниковых пластин,
комплексные исследования влияния технологических режимов и условий на производительность и качество обработки
Апробация работы Основные положения и результаты работы докладывались и обез'ждались на I Международной научно-технической конференции «Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем» (Пенза, 2006 г , Приволжский дом знаний), Меясдународном симпозиуме «Надежность и качество - 2005» (Пенза, 2005 г.), научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского государственного университета 2004-2006 гг
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 12 печатных работах, из них три без соавторов, одна в издании, рекомендованном ВАК
Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка лиіературьі из 121 наименования, приложения и содержит 152 страницы, в том числе 36 рисунков, 11 таблиц
