Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные технологические процессы производства пластин-подложек интегральных микросхем 9
1.1. Конструкции пластин-подложек интегральных микросхем и предъявляемые к ним требования 9
1.2. Типовые технологические процессы изготовления пластин из кремния и сапфира 19
1.3. Формирование показателей качества пластин-подложек интегральных микросхем при их механической обработке и химико-механическом полировании 29
1.4. Основные направления совершенствования технологических процессов изготовления
пластин-подложек интегральных микросхем 38
1.5. Выводы по 1-й главе 52
1.6. Задачи исследований 54
ГЛАВА 2. Аналитическое обоснование технологического обеспечения показателей качества пластин совершенствованием технологических операций доводки 56
2.1. Исследование кинематики доводочных станков для повышения показателей точности формы плоских поверхностей пластин-подложек 56
2.2. Компьютерное моделирование операции шлифовки пластин подложек ИМС 71
2.3. Разработка методики выбора и расчета геометрических параметров каблучного инструмента для шлифования пластин-подложек ИМС 89
2.4. Компьютерное моделирование алмазно-абразивного каблучного инструмента 94
2.5. Определение рациональных припусков для
технологического процесса изготовления пластин-подложек 99
2.6. Выводы по 2-й главе 108
ГЛАВА 3. Методика экспериментальных исследований по
3.1. Описание работы программы компьютерного моделирования износа поверхности притира 110
3.2. Описание работы программы компьютерного моделирования каблучного алмазно-абразивного инструмента 117
3.3. Методика определения отклонений от плоскостности притиров 124
3.4. Методика определения износостойкости каблучного инструмента 130
3.5. Методика определения свойств поверхностного слоя на основе анализа приповерхностных нарушений
в пластинах-подложках 140
3.6. Выводы по 3-й главе 150
ГЛАВА 4. Результаты экспериментальных исследований и обсуждение полученных результатов 152
4.1. Экспериментальные исследования неравномерности износа поверхности притиров 152
4.2. Экспериментальные исследования износостойкости алмазно-абразивного инструмента 167
4.3. Разработка каблучного алмазно-абразивного инструмента 173
4.4. Исследования операции доводки пластин-подложек 180
4.5. Исследования приповерхностных нарушений после различных видов обработки 196
4.6. Выводы по 4-й главе 205
ГЛАВА 5. Практическая реализация результатов работы 207
5.1. Технологический процесс изготовления пластин сапфира 0 100 мм с применением на операции двусторонней доводки связанного каблучного алмазно-абразивного инструментом 207
5.2. Разработка технологии обработки пластин кремния 0 150 мм свободным абразивом 211
5.3. Выводы по 5-й главе 217
Общие выводы 219
Список литературы
- Формирование показателей качества пластин-подложек интегральных микросхем при их механической обработке и химико-механическом полировании
- Компьютерное моделирование операции шлифовки пластин подложек ИМС
- Описание работы программы компьютерного моделирования каблучного алмазно-абразивного инструмента
- Экспериментальные исследования износостойкости алмазно-абразивного инструмента
Введение к работе
В современной микроэлектронике переход к субмикронным размерам элементов делает исключительно важной проблему совершенствования технологических процессов механической обработки монокристаллов кремния и сапфира. Задача состоит в сохранении после всех этапов механической обработки качества материала в объеме пластины, соответствующего качеству исходного монокристалла, и получении такого качества поверхности пластин, которое отвечало бы современным требованиям микроэлектроники как по их геометрическим, так и по структурным параметрам.
Современный процесс изготовления пластин-подложек - это комплекс взаимосвязанных друг с другом операций, рассмотрение которых невозможно по отдельности. Каждая последующая операция должна естественным образом сочетаться с предыдущей, и оптимизация того или иного процесса возможна только лишь после тщательного анализа предыдущих и последующих операций обработки.
Механическая обработка пластин кремния и сапфира на любом из этапов, начиная с этапа раскроя слитка, заключается во взаимодействии абразивных частиц с поверхностью и приповерхностными слоями. Задача любой последующей технологической операции обработки после разрезания слитка на пластины - удаление нарушений, возникших на предыдущих этапах обработки, и получение плоской, свободной от механических повреждений поверхности пластин. Параметры плоскостности закладываются на операциях доводки свободным или связанным абразивом, а остаточные приповерхностные повреждения должны удаляться на последующих операциях щелочного или кислотного травления и химико-механического полирования (ХМП). Совершенствование способа двухсторонней доводки (шлифовки) пластин особенно актуально в связи с тем, что обнаружены существенные недостатки, присущие мето-
дам многопроволочной резки и врезного шлифования связанным абразивом.
Ужесточение требований к геометрическим параметрам пластин, касается в первую очередь таких параметров, как разнотолщинность на пластине и локальная неплоскостность, прогиб и коробление. Поэтому задачи изготовления кремниевых и сапфировых пластин большого диаметра с высокой точностью геометрической формы поверхности требуют специального рассмотрения и решения.
Ведущие мировые производители пластин для решения этих задач создают собственное оборудование, являющееся одним из основных секретов, обеспечивающих достижение уровня современных жесточайших технических требований, в первую очередь к геометрическим параметрам пластин (для кремниевых пластин 0 150 мм: TTV < 10 мкм, warp < 60 мкм, STIR на участке 15x15 мм < 0,8 мкм, для сапфировых пластин 0 100 мм TTV < 10 мкм, warp < 30 мкм, bow < 30 мкм) используемых в производстве ИМС.
Цель данной диссертационной работы: повышение эффективности технологии изготовления пластин-подложек ИМС путём совершенствования доводочных операций на этапах шлифовки и полирования пластин из кремния и сапфира.
Научная новизна работы заключается в установлении взаимосвязи между показателями качества (геометрическими параметрами - TTV, bow, warp и параметрами поверхностного слоя) с одной стороны и условиями выполнения доводочных операций (сочетание кинематических, геометрических факторов и свойств абразивного материала) с другой стороны, на основе математического моделирования и экспериментального определения закономерностей и особенностей процессов абразивного разрушения контактирующих поверхностей инструмента и детали при шлифовке пластин-подложек ИМС из кремния и сапфира.
В результате выполнения работы получены следующие основные результаты:
Разработана математическая модель износа поверхности притира при двусторонней шлифовке пластин-подложек ИМС, и на её основе создана САПР прогнозирования формы износа притиров.
На основе аналитических и экспериментальных исследований установлены зависимости геометрических параметров пластин от параметров обработки при двусторонней шлифовке свободным абразивом и связанным алмазно-абразивным инструментом.
Разработана методика построения структуры и выбора алмазно-абразивного инструмента каблучной конструкции для шлифовки пластин подложек различного диаметра на двухдисковых доводочных станках.
Установлена зависимость свойств поверхностного слоя пластин-подложек ИМС из кремния и сапфира от условий выполнений операции абразивной обработки на этапах разрезания слитка на пластины, шлифовки и полирования пластин.
На основе разработки методики назначения рациональных припусков и межоперационных размеров с учетом усовершенствованных доводочных операций созданы технологические маршруты изготовления пластин-подложек ИМС.
Практическая ценность полученных при выполнении работы результатов заключается в следующем:
Впервые разработан технологический процесс обработки пластин сапфира диаметром 76 и 100 мм ориентации (1012) с применением на операции двусторонней шлифовки каблучного алмазно-абразивного инструмента.
Разработаны технологические процессы изготовления пластин кремния диаметром 100 и 150 мм ориентации (100) и (111) с применени-
ем на операции двусторонней шлифовки абразивного материала PWA-12, что позволило освоить выпуск пластин-подложек не уступающих по геометрическому совершенству пластинам-подложкам выпускаемыми зарубежными производителями.
Создан пакет прикладных программ для анализа формы износа рабочей поверхности притира при двусторонней доводке пластин-подложек ИМС и моделирования каблучного алмазно-абразивного инструмента, позволяющий оператору варьировать размерами пластины, рабочей поверхности притира, частотами и направлениями вращения притира, внутреннего и наружного зубчатых колес, а также анализировать траекторию движения точки на поверхности пластины по притиру. САПР позволяет определять ожидаемый износ поверхности притира при определенных кинематических параметрах доводки пластин, а также позволяет выбрать и рассчитать геометрические параметры каблучного инструмента для шлифовки пластин-подложек.
Внедрение указанных процессов на ОАО "ЭЛМА" позволило обеспечить получение экономического эффекта при производстве 45 тыс. сапфировых пластин диаметром 100 мм ориентации (1012) 13,9 млн. руб., а при производстве пластин кремния 120 тыс. в год диаметром 150 мм 10,1 млн. руб.
Формирование показателей качества пластин-подложек интегральных микросхем при их механической обработке и химико-механическом полировании
Абразивная механическая обработка является наиболее прогрессивным и распространённым методом обработки поверхностей пластин-подложек, позволяющим получать отклонения от требуемой формы поверхностей в пределах 0,1 - 0,3 мкм. В зависимости от способа подачи абразива в зону обработки различают: доводку свободным абразивом (шлифовку) с непрерывной подачей абразивной суспензии или с нанесением абразивной пасты на рабочие поверхности притиров; доводку притирами, предварительно шаржированными зёрнами абразива; доводку мелкозернистыми абразивными дисками [65-68].
Операция доводки свободным абразивом основывается на механических, химических и физико-химических процессах. Преобладающие при шлифовке механические процессы связаны с выкалыванием и отры ванием частиц обрабатываемого материала, отделением материала, упругим и пластическим деформированием, наклёпом и упрочнением обрабатываемой поверхности. Механика процесса абразивного разрушения зависит от физико-механических свойств материалов обрабатываемой пластины и шлифовальника, от рода и зернистости применяемого абразива, от свойств компонентов абразивных суспензий, от величины давления, от закона изменения скоростей и ускорений обрабатываемых пластин относительно притира [17,18].
Из всех существующих методов формообразования поверхностей пластин при их механической обработке единственным, обеспечивающим возможность получения требуемой геометрии и качества поверхности, является доводка свободным абразивом [19,20]. Технологически операция доводки свободным абразивом хорошо проработана и широко применяется для получения полупроводниковых пластин. Тем не менее, в каждом частном случае при изготовлении определённого типа пластин необходима корректировка основных параметров этой операции. Насколько они должны отличаться от ранее принятых зависит от размеров пластин, геометрических параметров исходных пластин, точности их резки из монокристалла, требований к геометрическим параметрам, состояния оборудования, качества применяемых основных и вспомогательных материалов и возможностей последующих операций обработки
Некоторые методики расчёта и прогнозирования формы обработанной пластины и рабочей поверхности инструмента, приемлемые для процессов доводки свободным абразивом, основаны на решении контактных задач [15, 84 - 88].
Задача формообразования на операции доводки сводится к получению пластин строго заданной формы с плоской рабочей поверхностью и качеством, отвечающим техническим требованиям. Для её решения необходимо знание и использование закона относительного движения по верхностей заготовки и инструмента или распределения нагрузки в области их соприкосновения. Изменение формы трущихся поверхностей, возникающее в результате их взаимного износа по современным представлениям [25, 64,93, 100], может быть рассмотрено либо при усреднении линейного износа по времени : dy = Cm-p-u-dt , (1.6) где dy - линейный износ по нормали в фиксированной точке данной поверхности; Ст - коэффициент пропорциональности; р, и - давление и относительная скорость в этой точке, либо при усреднении по координатам : dy=Cm- p(s)-y,(S)-ds-dS, (1.7) где : Ст = С/а PL ; L - средний путь трения; Р - нормальная нагрузка; y/ (S) - функция распределения нагрузки на единицу длины траектории; а - ширина траектории; S- координата зоны контактирования; є- координата края меньшего из тел; р(е) - функция распределения, учитывающая неравномерность времени контактирования по выделенному направлению.
Нетрудно видеть, что формула (1.6) представляет собой один из вариантов записи гипотезы Ф. Престона [100]: G.=AFV, (1.8) где Qa - скорость диспергирования материала; F - сила трения; v - скорость относительного движения; к - коэффициент пропорциональности.
Гипотеза Ф. Престона была высказана в 1927г., однако до сих пор остается лишь гипотезой в связи с фундаментальными недостатками, присущими ей.
Укажем два вида недостатка, делающих любую методику расчета формообразования поверхности при доводке, основанную на гипотезе Ф. Престона необоснованной. Первый недостаток - неясность понятия "скорость диспергирования материала Qa, Гипотеза предполагает ото ждествлять эту величину с линейным износом в точке. Однако неясно, почему это должен быть именно линейный износ, а не например объемный. Второй недостаток - привязанность гипотезе к точке, в которой рассматривается износ. Что такое "точка" с физической точки зрения неясно. Так, по периферии притира "точка" должна быть больше, чем по внутреннему контуру. В рамках гипотезы Ф. Престона это учесть не возможно.
В каждый момент контактирования существует вероятность осуществления одного из двух несовместимых событий: отделение частицы износа либо за счёт одного, либо другого из контактирующих тел. При этом энергия отделения частицы характеризуется площадью её поверхности и согласно одной из классических моделей разрушения равна работе образования новых поверхностей dS и пропорциональна поверхностной энергии Стіг на границе со средой : Н = — Ка„ , (1.9) dS и к где Н- твёрдость материала, К- коэффициент пропорциональности [15, 20].
При решении задачи с целью прогнозирования формы трущихся поверхностей считают заданной либо функцию, зависящую от кинематики движения (д ), либо определяемую способом приложения внешней нагрузки (У-j [15].
Учитывая соотношения (1.7), (1.9), нетрудно заметить, что при одних и тех же условиях задания одной из функций {(р или у/ ) результат решения должен различаться для различных пар материалов. Необходим учёт абразивного износа каждой из поверхностей, а также разрушения частиц абразива и изменения их микротвердости, обусловленного измельчением [17].
Компьютерное моделирование операции шлифовки пластин подложек ИМС
Введем параметр и, взаимосвязывающий частоты переносного вращения сепаратора пС2, сепаратора вокруг собственной оси пс! и вращения притира пи. » = - — (2.28). «п -и. На рис. 2.9 - 2.14 показаны зависимости критериев At и Z OT параметра и для станков, применяемых на операции двусторонней шлифовки на ОАО "ЭЛМА".
Из рис. 2.9 и 2.10 видно, что оптимальные режимы шлифовки пластин 0100 мм на станках Peter Wolters AL-2P и СДШ-150 имееют место при значении параметра и от 0 до 5. Правку притиров нужно проводить с помощью правильных колец после 6-8 процессов во избежание вогнутости притиров. Эти численные значения получены на основе многолетнего практического опыта работы станков на оптимальных режимах доводки. Обработка пластин 0150 мм на этих станках приводит к сильному ухудшению плоскостности притиров, и соответственно геометрического совершенства обрабатываемых пластин. Для получения высокосовершенных пластин перед началом обработки осуществляют предварительную доводку притиров, которая заключается в заваливании краев на 70-90 мкм (образуется выпуклая поверхность притира). Этот процесс довольно продолжителен, и его приходится проводить после обработки 200-250 пластин 0150мм.
Из рис. 2.11 и 2.12 видно, что оптимальными режимами доводки на станке Peter Wolters AL-0 пластин 076 мм являются те, которые обеспечивают значения параметра и от -10 до -5 и от 5 до 10 с периодической правкой шлифовальных столов с помощью правильных колец. При обработке пластин диаметром 100 мм оптимальны режимы, обеспечивающие значение параметра и от 0 до 3, но с более частой правкой, чем при диаметре пластине 76 мм. При обработке пластин 0150 мм оптимальны режимы со значениями параметра и от -5 до -10.
Из рис. 2.13 и 2.14 видно, что для обработки пластин 0100 мм на станке SpeedFam 16B-4L оптимальными являются режимы находящиеся в пределах параметра и от -0,6 до -0,4. Для пластин диаметром 150 мм и от -0,4 до 0, а для диаметра 200 мм от 0,4 до 0,6.
С помощью САПР можно предотвратить режимы, при которых движение пластины в процессе обработки будет характеризоваться наличием «точек возврата» (рис. 2.15), которые сказываются неблагоприятно на качестве обработанной поверхности, вызывая появление рисок и царапин, что крайне не допустимо. Во избежание таких траекторий необходимо изменять режимы обработки.
Из анализа кинематических схем доводочных станков видно, что износ притира по всей его поверхности происходит неравномерно. При длительной обработке необходимо править притиры с помощью правильных колец. При современных требованиях к геометрическому совершенству пластин-подложек и увеличении их диаметра операцию правки приходиться проводить после 2-3 доводочных операций, что существенно снижает производительность труда на операции шлифовки.
Для совершенствования процесса доводки необходимо разработка нового инструмента с управляемой износостойкостью. Такой каблучный инструмент можно сформировать с помощью таблеток, наклеенных на поверхность стола. Можно использовать таблетки двух видов: 1) с высокой износостойкостью (алмазные) и 2) с низкой износостойкостью (балластные).
Как видно из рассмотрения результатов компьютерного моделирования доводочных операций, приведенных в п.2.2, износ притиров носит принципиально неравномерный характер. Напомним, что проанализированы именно оптимальные кинематические режимы наладки станков (см. табл. 6), т.е. такие, при которых на практике обеспечиваются минимальные отклонения от плоскостности обработанных пластин. Можно заключить, что возможности притиров со сплошной рабочей поверхностью исчерпаны.
С целью улучшения таких показателей качества пластин-подложек, как TTV, bow, warp можно предложить отказаться от сплошной (однородной по износостойкости) рабочей поверхности притира. Представляется целесообразным обеспечить более высокую износостойкость рабочей поверхности притира именно в тех областях, которые в следствии с компьютерным моделированием подвержены наибольшему износу.
Дополнительные возможности по обеспечению равномерного изнашивания рабочей поверхности притира, представляемые осмысленным подбором износостойкостей концентрических кольцевых зон на его рабочей поверхности, очевидны из рассмотрения диаграмм, приведенных на рис. 2.16.
Из рис. 2.16 видно, что если в областях с большим износом создать области с высокой износостойкостью, а в областях с малым износом с низкой износостойкостью, то можно добиться равномерности износа поверхности притира.
Для достижения поставленной цели предлагается в качестве притира применять кольцевой диск с закрепленными на нем по концентрическим зонам алмазно-абразивными таблетками.
Описание работы программы компьютерного моделирования каблучного алмазно-абразивного инструмента
Для проведения экспериментальных исследований неравномерности износа рабочей поверхности притира на станках двусторонней шлифовки (Peter Wolters AL-2L, Peter Wolters AL-0, СДШ-150 и SpeedFam 16B-4L) использовали пластины кремния марки КДБ-12 ориентации (100) диаметром 150, 100 и 76 мм. Перед проведением операции шлифования пластины кремния сортировали по толщине на партии с разбросом
5-Юмкм. Одновременно производили обработку пластин из одной партии. При малом разбросе толщины шлифуемых пластин рабочее давление равномерно распределялось по ним. Пластины со значительным разбросом толщины в одной партии не обрабатывать.
Во время экспериментальных исследований по влиянию кинематических режимов работы станков на равномерность износа поверхностей притиров варьировали следующими величинами: скоростью вращения шлифовальных столов, внутреннего и наружного зубчатых колес, направлением вращения внутреннего зубчатого колеса.
Для определения отклонений от плоскостности притиров было спроектировано и изготовлено приспособление (поверочная линейка), позволяющее определять неплоскостность по всей поверхности притира вдоль радиуса с погрешностью ±1 мкм. Поверочная линейка применяется на станках двусторонней шлифовки: Peter Wolters AL-2P, Peter Wolters AL-0, СДШ-150 и SpeedFam 16L (рис. 3.8-3.9).
Способ измерения отклонений от плоскостности поверочной линейкой на станках Peter Wolters AL-2P, Peter Wolters AL-0 и СДШ-150, отличен способа измерений для станка SpeedFam 16L. Это связано с конструкцией внутреннего зубчатого колеса. У станка SpeedFam 16L внутреннее зубчатое колесо устроено так, что оно возвышается на 400 мм относительно поверхности притира. На станках Peter Wolters AL-2Р, Peter Wolters AL-0 и СДШ-150 внутреннее зубчатое колесо возвышается над поверхностью притира на размер зубчатого колеса, передающего вращение сепаратору ( 50 мм).
Поверочная линейка состоит из металлической балки, закрепленных на ней 4-х индикаторов часового типа и двух опор. При измерении отклонений от плоскостности притиров линейку устанавливают на поверхность притира и снимают показания с часовых индикаторов. В зави симости от показаний индикаторов определяют форму притира: выпуклость или вогнутость, а также численные характеристики неравномерности износа рабочей поверхности (см. рис. 3.9).
Перед измерением отклонений от плоскостности притира с помощью поверочной линейки, промывали и протирали рабочую поверхность притира чистой ветошью во избежание попадания под ножку индикатора часового типа шлама или других загрязняющих поверхность притира частиц, что может приводить к появлению дополнительных погрешностей измерения.
Подготавливали к работе поверочную металлическую линейку с установленными на ней индикаторами часового типа в следующей последовательности: - устанавливали на поверочной плите поверочную линейку с 4-мя индикаторами; - выставляли на каждом индикаторе большую стрелку в положение «О», винтом установки механизма нулевого положения при положении маленькой стрелки индикаторов на деление «500».
Устанавливали опоры поверочной линейки с 4-мя индикаторами на рабочую поверхность нижнего притира стола станка SpeedFam 16B-4L таким образом, чтобы линейка проходила по направлению максимально близкому к диаметру притира (рис. 3.10), а ножки 4-х индикаторов попадали на поверхность притира, а не в прорези. На станках Peter Wolters AL-2P, Peter Wolters AL-0 и СДШ-150 устанавливали поверочную линейку по диметру притира (рис. 3.11).
Для измерения отклонений от плоскостности верхнего притира, брали поверочную линейку за два ее конца, переворачивали так, чтобы ножки индикаторов были направлены вверх, и в таком положении устанавливали линейку на верхний притир. Проводили замеры плоскостности притира в той же последовательности.
Экспериментальные исследования износостойкости алмазно-абразивного инструмента
Для проведения экспериментальных исследований по определению износостойкости алмазно-абразивного инструмента использовали стенд на базе оптического станка для шлифования и полирования плоских поверхностей мод. 2ШП-200М (см. рис. 3.13). Коэффициенты износостойкости к определялись по методике изложенной в главе 3 (п. 3.4).
В качестве образцов-имитаторов использовались пластины кремния КДБ-12 ориентации (100) и сапфира ориентации (1012) диаметром 100 мм. Пластины закрепляли на блоке.
Испытываемый инструмент представлял собой наклеенные на диск алмазные и балластные таблетки в различных соотношениях. При переклейке таблеток они подшлифовывались в один уровень. Величины износа инструмента U и съема материала h с поверхности пластины определяли с помощью часового индикатора с ценой деления 1 мкм. Все эксперименты проводили при постоянном удельном давлении: при обработке пластин кремния - 5 кПа, а пластин из сапфира - 7 кПа. Частоту вращения инструмента п„ варьировали в пределах 150 - 300 об/мин. В качестве СОЖ использовали рекомендуемую производителем алмазно-абразивных таблеток жидкость.
Результаты экспериментов по определению износостойкости алмазно-абразивного инструмента при обработке пластин сапфира представлены в табл. 15, а при обработке пластин кремния - в табл. 16.
На рис. 4.2 и 4.3 показаны зависимости износостойкости к, алмазно-абразивного инструмента с различным соотношением алмазных и балластных таблеток при обработке пластин сапфира и кремния. На оси абсцисс "О" соответствует каблучному инструменту, состоящему только из алмазных таблеток, " 100" - только из балластных.
На основании полученных результатов можно прогнозировать как будет изнашиваться алмазно-абразивный инструмент при обработке различных материалов в зависимости от соотношения алмазных и балластных таблеток. Инструмент, состоящий полностью из алмазных таблеток - с самой высокой износостойкостью. Инструмент, состоящий из балластных таблеток, обладает самой низкой износостойкостью.
При обработке пластин сапфира относительный коэффициент износа алмазных таблеток, рассчитанный по формуле (2.37), равен ка=1, а балластных кв=0,07. При обработке пластин кремния относительный коэффициент износа алмазных таблеток равен ка=1, а балластных кб=0,17.
Полученные экспериментальные данные позволяют рассчитать износостойкости каблучного алмазно-абразивного инструмента с различным соотношением алмазных и балластных таблеток по формуле (2.39). Результаты расчета представлены в табл. 17.
Для проведения экспериментальных исследований был выбран станок для двусторонней доводки Peter Wolters AL-0. В качестве материала исследований применялись пластины кремния марки КДБ-12 ориентации (100) диаметром 150, 100 и 76 мм и пластины сапфира ориентации (1012) диаметром 150, 100 и 76 мм. Кинематические режимы работы станка, используемые в эксперименте, были оптимальными используемыми в настоящее время на ОАО "ЭЛМА" при двусторонней шлифовке пластин соответствующих диаметров.
Для разработки каблучного инструмента использовались алмазно-абразивные таблетки с различными коэффициентами износа: алмазные с высокой износостойкостью и балластные с низкой износостойкостью.
Таблетки распределяли по поверхности притира с помощью компьютерной программы по моделированию каблучного инструмента. Методика работы с программой компьютерного моделирования каблучного алмазно-абразивного инструмента описана в главе 3. Расстояние между таблетками в радиальном направлении и по окружности было выбрано 5 мм, по рекомендациям производителя алмазных таблеток для данных диаметров пластин. Диаметр таблетки составлял 16 мм. По программе рассчитывали количество кольцевых зон на поверхности притира.
С помощью программы компьютерного моделирования износа поверхности притира, рассчитывали износ по количеству кольцевых зон рассчитанных программой компьютерного моделирования каблучного алмазно-абразивного инструмента.
На основании полученных результатов по неравномерности износа притиров при двусторонней шлифовке поверхности притира разбивали на кольцевые зоны и оценивали уровень износа в каждой зоне.
Для достижения равномерности износа поверхности притира с помощью программы компьютерного моделирования подбирали износостойкость кольцевых зон как показано на рис. 2.17.
В табл.18 представлены расчетные эпюры износостойкости каблучного инструмента для различных форм износа поверхности притира после двусторонней шлифовки пластин разных диаметров. На рис. 4.4 - 4.6 изображены варианты разработанного каблучного алмазно-абразивный инструмента для обработки пластин диаметром 150, 100 и 76 мм на станке Peter Wolters AL-0. В таблицах на рис.4.4 - 4.6 указано; - соотношение алмазных и балластных таблеток в каждой кольцевой зоне; - общее количество таблеток в каждой кольцевой зоне; - количество алмазных и количество балластных таблеток в каждой кольцевой зоне.
