أرقائق من الزهوريرث العديد من أهم خصائصه قبل أن يبدأ التقطيع أو الطحن أو التلميع. التوجه الكريستالي ، الفقاقيع الداخلية ، الإدماج ، حدود الحبوب منخفضة الزاوية ،الشقوق والإجهاد المتبقي موجود بالفعل داخل كرة الزعفرة ويمكن أن يحدد ما إذا كانت المعالجة التالية تنتج رقائق رئيسية أو حطام مفرط.
فالتفتيش على الكرة قبل التقطيع وتقطيعها يساعد المصنعين على تجنب معالجة المناطق المعيبة واختيار اتجاه القطع الصحيح وتقدير العدد الفعلي للوافير القابلة للاستخدام.
تشرح هذه المقالة المواد الرئيسية لمراجعة الكرات الزعفرية ، وأساليب التفتيش الشائعة والعلاقة بين جودة الكرات والإنتاج النهائي للقوالب.
الزعفرة الاصطناعية هي أكسيد الألومنيوم أحادي البلور ، Al2O3. إنها تجمع بين القسوة العالية والمقاومة الكيميائية والاستقرار الحراري والنقل البصري ، مما يجعلها مناسبة:
إن زراعة بلور زعفر كبير لا يضمن أن الكرة بأكملها يمكن تحويلها إلى رقائق قابلة للاستخدامالانحرافات أو انحرافات التوجه.
وقد وجدت الأبحاث حول كرات الزعفران الكبيرة أن الفقاقيع والإدماج والانكسار الثنائي للضغط قد تكون مركزة بالقرب من المناطق المحيطية بدلاً من توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء البلور.هذا يجعل التفتيش المكاني ورسم خرائط العيوب أكثر فائدة من نتيجة واحدةدراسة نمو الكرات الكبيرة من الزعفرة وتوزيع العيوب
تسمح التفتيش قبل المعالجة للمصنعين:
يتضمن تدفق تصنيع رقائق الزفير المبسط:
القرارات المتخذة أثناء فحص الكرات تؤثر على كل مرحلة لاحقة تقريبًا. إذا كان محور النواة غير صحيح ، فقد يكون لجميع الوافيرات المقطوعة من النواة خطأ في التوجه غير مقبول.إذا كان هناك شق داخليقد ينتشر أثناء التقطيع ويدمر عدة رقائق.
التوجه الكريستالي هو واحد من أول المعلمات التي يجب تأكيدها قبل القلب أو شق.
يحتوي الياقوت على بنية بلورية ثلاثية و هو أنيسوتروبيك. يتغير سلوكه الميكانيكي والبصري ومعالجة مع الاتجاه البلورية.
| التوجيه | التدوين المشترك | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|
| طائرة سي | (0001) | مصابيح LED ، GaN epitaxy ، مواد نصف الموصلات |
| طائرة أ | (11-20) | التشريح غير القطبي والاستخدامات البصرية المتخصصة |
| طائرة R | (1-102) | السيليكون على الزفير والتطبيقات الإلكترونية |
| طائرة M | (10-10) | أبحاث غان غير القطبية والأجهزة المتخصصة |
يستخدم صفير C-plane على نطاق واسع لـ GaN-based LED و epitaxy شبه الموصلات. قد تكون هناك حاجة إلى R-plane لهياكل السيليكون على الزفير ،بينما يتم استخدام الطائرة A والطائرة M في التطبيقات التي تستفيد من أسطح الكريستال غير القطبية.
يتم قياس اتجاه الكريستال بشكل عام باستخدام تقنيات تستند إلى الأشعة السينية.
وتشمل الطرق الشائعة:
قد لا يكون قياس اتجاه واحد كافياً للكرة الكبيرة القياسات في نهاية البذوريمكن أن تساعد نهاية الوسط والذيل في تحديد الانحراف التوجه أو المناطق المتأثرة بالحدود الزاوية المنخفضة.
تعتمد تحمل التوجه المقبول على التطبيق النهائي. قد يتطلب الركيزة البيتاكسية تحكمًا أكثر صرامة بكثير من المكونات البصرية العامة.
تقرير التفتيش يجب أن يميز بين:
لا ينبغي الجمع بين زاوية الانقطاع واتجاه الانقطاع في قيمة غامضة واحدة. يمكن أن تتصرف رققتان بنفس حجم الانقطاع بشكل مختلف إذا كان الاتجاه الميل مختلف.
الفقاقيع هي عيوب داخلية تشبه الفراغ التي يمكن أن تتشكل أثناء نمو بلور الزفير. قد تحتوي على غاز محتجز أو تظهر كنقاط شفافة أو عاكسة أو متناثرة للضوء داخل البلور.
وتحدد دراسات إنتاج الزعفران إدراجات الفقاعات والانحرافات وحدات الحبوب المنخفضة الزاوية باعتبارها عيوب كريستالية كبيرة.تشكيلها يرتبط ارتباطا وثيقا بظروف الذوبان وشكل واستقرار واجهة ذوبان الكريستالمراجعة واجهة التصليب الكريستالي في إنتاج الزفير
يمكن أن يؤثر تشكيل الفقاعات على:
الآلية الدقيقة تعتمد على طريقة نمو الكريستال وظروف الفرن.
الفقاعة يمكن أن تؤثر على كل من رقائق البصرية وشبكات الموصلات.
العواقب الممكنة تشمل:
فقاعة مدفونة بعمق قد تبدو غير ضارة في الكرة ولكن تصبح حفرة مفتوحة بعد قطع الكرة.
اعتمادا على حجم الكرة والحالة البصرية، يمكن استخدام فقاعة التفتيش:
يجب تسجيل العيوب حسب الموقع والحجم والكثافة. من الصعب مراجعة بيان بسيط مثل "لا فقاعات مرئية" ما لم يتم تحديد ظروف الإضاءة وعتبة الكشف.
الإدراجات هي مراحل أو مناطق أجنبية صلبة يختلف تكوينها عن بلور الزعفر المحيط بها.
المصادر المحتملة تشمل:
يمكن أن تظهر الإدراجات على شكل نقاط مظلمة أو جزيئات عاكسة أو مناطق غامضة أو مراكز تشتت.
حتى الإدراجات الصغيرة يمكن أن تصبح مصادر فشل أثناء القطع والنحاس لأن الزعفران صلب ولكنه هش.الاختلافات المحلية في التوسع الحراري أو الخصائص الميكانيكية تخلق ضغوط حول الإدراج.
بالنسبة للنحاس البصري ، تقلل الإدراجات من نوعية الانتقال والفتحة الواضحة. بالنسبة لأجزاء نصف الموصلات ، يمكن أن تنتج عيوبًا في السطح أو تلوثًا أو تشوهات محلية في الشوكة.
يمكن للكرات الزعفرية أن تتطور الشقوق أثناء النمو أو التبريد أو التسخين أو النقل أو المعالجة الأولية.
بعض الشقوق مرئية بسهولة، في حين أن البعض الآخر يمكن اكتشافها فقط تحت الإضاءة الموجهة أو الاختبار غير المدمر.
الشق الصغير بالقرب من حافة الكرة يمكن أن ينتشر خلال:
إذا وصل الشق إلى المنطقة الأساسية المخطط لها ، يجب استبعاد الحجم المحيط أو تعيين منتج أقل تطلبًا.
قطع الشق دون رسم خريطة لها أولا يمكن أن يضر سلك القطع، وتسبب كسر رقاقة وتلوث معدات المعالجة مع القطع.
الإجهاد المتبقي هو معيار آخر حاسم لجودة الكريستال. يتطور عندما تبرد مناطق بلورية مختلفة أو تصلب في ظل ظروف حرارية مختلفة.
الإجهاد يمكن أن ينتج عن:
الإجهاد المتبقي قد يسبب:
يمكن أن تُدخِل العملية النهائية للتصنيع ضغوطًا إضافية وقوسًا. أظهرت الأبحاث أن الابتزاز غير المنتظم أثناء معالجة رقائق الزفير المبكرة يمكن أن يؤثر على قوس رقائق الصنع ميكانيكيًا.لذلك يجب التعامل مع إجهاد بول والإجهاد الناجم عن المعالجة كعوامل منفصلة ولكنها تتفاعلدراسة تشكيل القوس أثناء معالجة رقائق الزفير
الزعفرة هي أنيسوتروبية بصريًا ، لذلك يتطلب تقييم الإجهاد تكوينًا تفتيشيًا مناسبًا للتوجيه البلوراتي المختار.
يمكن أن يكشف جهاز البولاريسكوب أو جهاز الاستقطاب المتقاطع عن أنماط بصرية مرتبطة بالتوتر. يمكن أن تشير المناطق ذات اللون غير الطبيعي أو تركيز الحواف أو الأنماط المشوهة إلى تراجعات التوتر المتبقية.
يجب أن يحدد نظام التفتيش:
التفتيش النوعي للضوء المستقطب مفيد للفحص ، ولكن تقييم الإجهاد الكمي قد يتطلب قياسات مرنة للضوء ، أو طيف رامان أو تقنيات متخصصة أخرى.
قد تحتوي الكرة المقصودة على بلور واحد على مناطق مجاورة ذات سوء توجيه بلوري صغير. غالبًا ما تسمى هذه الواجهات حدود الحبوب منخفضة الزاوية.
قد يكون من الصعب تحديدها من خلال الفحص البصري العادي ولكنها يمكن أن تؤثر على:
الطوبوغرافيا بالأشعة السينية، ورسم خرائط التوجه أو أساليب الحفر يمكن أن تساعد في اكتشاف هذه الحدود.
إذا كانت حدود الزاوية المنخفضة تعبر النواة المخطط لها ، فقد تظهر رقائق تم قطعها من تلك المنطقة توجهات بلورية مختلفة عبر سطح واحد.قد لا تكون هذه الألواح مناسبة للتطبيقات البيتاكسيال المطالبة حتى عندما تبدو واضحة بصريا.
الانحرافات هي عيوب خطية في الشبكة البلورية. تعتمد كثافتها وتوزيعها على ظروف نمو البلور والإجهاد الحراري وطريقة النمو.
قد تؤثر الانحرافات على:
يمكن أن تشمل طرق التفتيش:
لا تتطلب كل التطبيقات نفس الحد الأقصى لكثافة الانحراف. يمكن أن يكون للنوافذ البصرية والقوالب الضوئية والألواح البحثية معايير قبول مختلفة.
قبل حساب العائد، يجب قياس الأبعاد الفيزيائية للكرات بدقة.
الأبعاد المهمة تشمل:
يمكن أن تكون الأبعاد الاسمية الكبيرة للكرة مضللة إذا كان من الضروري إزالة منطقة خارجية كبيرة للوصول إلى قطر القلب المستهدف.
خريطة قطرها على طول طول الكرة تساعد في تحديد المكان الذي يمكن استخراج نواة أسطوانية كاملة الحجم.
خريطة الكرات العملية تجمع بين البعد والكريستالوجرافية ومعلومات العيوب.
يمكن تسجيل كل عيب باستخدام:
تسمح هذه الخريطة للمهندسين باختيار موقع النواة واتجاه القطع الذي يزيد من المواد القابلة للاستخدام.
في بعض الحالات، فإن النتيجة ذات القيمة العالية ليست قلبًا واحدًا كبيرًا. قد تنتج الكرة ذات العيوب المحلية قيمة أكبر عند تقسيمها إلى عدة نواة أو مكونات بصرية أصغر.
يمكن تقدير عدد النظرية البسيطة من الوافرات باستخدام:
النظرية=مستخدمSlice+KkerfN_\text{theoretical}= \frac{L_\text{usable}} {T_\text{slice}+K_\text{kerf}}
حيث:
يجب أن يتضمن سمك الشريحة الأولي مساحة كافية:
تقدم هذه الصيغة تقديرًا للتخطيط فقط ، ولا تشمل الكسر أو استبعاد الحواف أو رفضات التوجه أو خسائر جودة السطح.
يمكن التعبير عن تقدير أكثر واقعية على النحو:
قابل للاستخدام=Ycore×Yslice×Ylap×Ypolish×Yfinal inspectionY_\text{usable}= Y_\text{core} \times Y_\text{slice} \times Y_\text{lap} \times Y_\text{polish} \times Y_\text{final inspection} \times Y_\text{final inspection}
يجب أن يستند كل عائد عملية إلى بيانات الإنتاج الفعلية لمستوى الكرات، قطر الوافر، التوجه والمواصفات المطلوبة.
| مرحلة المعالجة | الأسباب النموذجية لخسارة العائد |
|---|---|
| اختيار البول | الفقاقيع، الإدماج، الإجهاد، خطأ التوجه |
| القلب | شقوق، قطر غير كاف، قلب خارج المركز |
| تقطيع | فقدان الحفرة، شرائح مكسورة، انتشار الشقوق |
| إزالة الشعر | فقدان السماكة، الشظايا، الإزالة غير المتساوية |
| التلميع | حفر السطح والخدوش والإزالة المفرطة |
| التفتيش النهائي | TTV ، القوس ، الانحناء ، التوجه أو رفض السطح |
يجب قياس الإنتاج القابل للاستخدام كعدد من الوافلات التي تلبي المواصفات النهائية، وليس مجرد عدد الشرائح المنتجة.
لنفترض أن قلب الزعفر لديه طول قابل للاستخدام مقاس 120 ملم بعد استبعاد نهاية البذور، نهاية الذيل والمناطق المعيبة.
إذا كانت السماكة المخطط لها في قطع هي 0.75 ملم والخسارة الفعالة للقطعة هي 0.20 ملم، فإن الناتج النظري هو:
نظري=1200.75+0.20≈126N_\text{نظري}= \frac{120}{0.75+0.20} \approx126
إذا كان العائد المشترك في خط التداول هو 85٪، فإن العدد المقدر للوافل المقبول يصبح تقريبًا:
126 × 0.85≈107126\ × 0.85\ تقريبًا 107
هذا هو فقط حساب توضيحي. الحد الفعلي، معدل المعالجة والإنتاج في خط التداول يعتمد على معدات القطع، قطر رقاقة، توجه الكريستال والمواصفات النهائية.
| موضوع التفتيش | طريقة نموذجية | الغرض الرئيسي |
|---|---|---|
| التوجه الكريستالي | إكس آر دي أو تشعيب لاو | تأكيد الطائرة والمنعطف |
| فقاعات | الضوء المنقول أو التشتت بالليزر | خرائط الفراغات الداخلية |
| الإدراجات | المجال المظلم أو الفحص المجهري | يكتشف المواد الغريبة |
| الشقوق | الإضاءة الاتجاهية أو الفحص بالموجات فوق الصوتية | يمنع الكسر في الأسفل |
| الإجهاد المتبقي | الضوء المستقطب أو طيف رامان | تحديد المناطق عالية التوتر |
| حدود الحبوب | التخطيط بالأشعة السينية أو رسم خرائط التوجه | يؤكد استمرارية الكريستال الوحيد |
| الاضطرابات | التصوير الجغرافي بالأشعة السينية أو التفتيش في الحفرة | تقييم جودة الشبكة |
| الأبعاد | قياس الإحداثيات أو القياس البصري | يحدد سعة النواة واللوحة |
| تلف السطح | أساليب مرئية أو مجهرية أو متوافقة مع المواد الخارقة | يحدد ضرر التصنيع |
لا توجد تقنية تفتيش واحدة تكتشف كل عيب. خطة تفتيش موثوقة تجمع بين طرق مكملة.
تأكيد:
أرقائق من الزهوريرث العديد من أهم خصائصه قبل أن يبدأ التقطيع أو الطحن أو التلميع. التوجه الكريستالي ، الفقاقيع الداخلية ، الإدماج ، حدود الحبوب منخفضة الزاوية ،الشقوق والإجهاد المتبقي موجود بالفعل داخل كرة الزعفرة ويمكن أن يحدد ما إذا كانت المعالجة التالية تنتج رقائق رئيسية أو حطام مفرط.
فالتفتيش على الكرة قبل التقطيع وتقطيعها يساعد المصنعين على تجنب معالجة المناطق المعيبة واختيار اتجاه القطع الصحيح وتقدير العدد الفعلي للوافير القابلة للاستخدام.
تشرح هذه المقالة المواد الرئيسية لمراجعة الكرات الزعفرية ، وأساليب التفتيش الشائعة والعلاقة بين جودة الكرات والإنتاج النهائي للقوالب.
الزعفرة الاصطناعية هي أكسيد الألومنيوم أحادي البلور ، Al2O3. إنها تجمع بين القسوة العالية والمقاومة الكيميائية والاستقرار الحراري والنقل البصري ، مما يجعلها مناسبة:
إن زراعة بلور زعفر كبير لا يضمن أن الكرة بأكملها يمكن تحويلها إلى رقائق قابلة للاستخدامالانحرافات أو انحرافات التوجه.
وقد وجدت الأبحاث حول كرات الزعفران الكبيرة أن الفقاقيع والإدماج والانكسار الثنائي للضغط قد تكون مركزة بالقرب من المناطق المحيطية بدلاً من توزيعها بالتساوي في جميع أنحاء البلور.هذا يجعل التفتيش المكاني ورسم خرائط العيوب أكثر فائدة من نتيجة واحدةدراسة نمو الكرات الكبيرة من الزعفرة وتوزيع العيوب
تسمح التفتيش قبل المعالجة للمصنعين:
يتضمن تدفق تصنيع رقائق الزفير المبسط:
القرارات المتخذة أثناء فحص الكرات تؤثر على كل مرحلة لاحقة تقريبًا. إذا كان محور النواة غير صحيح ، فقد يكون لجميع الوافيرات المقطوعة من النواة خطأ في التوجه غير مقبول.إذا كان هناك شق داخليقد ينتشر أثناء التقطيع ويدمر عدة رقائق.
التوجه الكريستالي هو واحد من أول المعلمات التي يجب تأكيدها قبل القلب أو شق.
يحتوي الياقوت على بنية بلورية ثلاثية و هو أنيسوتروبيك. يتغير سلوكه الميكانيكي والبصري ومعالجة مع الاتجاه البلورية.
| التوجيه | التدوين المشترك | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|
| طائرة سي | (0001) | مصابيح LED ، GaN epitaxy ، مواد نصف الموصلات |
| طائرة أ | (11-20) | التشريح غير القطبي والاستخدامات البصرية المتخصصة |
| طائرة R | (1-102) | السيليكون على الزفير والتطبيقات الإلكترونية |
| طائرة M | (10-10) | أبحاث غان غير القطبية والأجهزة المتخصصة |
يستخدم صفير C-plane على نطاق واسع لـ GaN-based LED و epitaxy شبه الموصلات. قد تكون هناك حاجة إلى R-plane لهياكل السيليكون على الزفير ،بينما يتم استخدام الطائرة A والطائرة M في التطبيقات التي تستفيد من أسطح الكريستال غير القطبية.
يتم قياس اتجاه الكريستال بشكل عام باستخدام تقنيات تستند إلى الأشعة السينية.
وتشمل الطرق الشائعة:
قد لا يكون قياس اتجاه واحد كافياً للكرة الكبيرة القياسات في نهاية البذوريمكن أن تساعد نهاية الوسط والذيل في تحديد الانحراف التوجه أو المناطق المتأثرة بالحدود الزاوية المنخفضة.
تعتمد تحمل التوجه المقبول على التطبيق النهائي. قد يتطلب الركيزة البيتاكسية تحكمًا أكثر صرامة بكثير من المكونات البصرية العامة.
تقرير التفتيش يجب أن يميز بين:
لا ينبغي الجمع بين زاوية الانقطاع واتجاه الانقطاع في قيمة غامضة واحدة. يمكن أن تتصرف رققتان بنفس حجم الانقطاع بشكل مختلف إذا كان الاتجاه الميل مختلف.
الفقاقيع هي عيوب داخلية تشبه الفراغ التي يمكن أن تتشكل أثناء نمو بلور الزفير. قد تحتوي على غاز محتجز أو تظهر كنقاط شفافة أو عاكسة أو متناثرة للضوء داخل البلور.
وتحدد دراسات إنتاج الزعفران إدراجات الفقاعات والانحرافات وحدات الحبوب المنخفضة الزاوية باعتبارها عيوب كريستالية كبيرة.تشكيلها يرتبط ارتباطا وثيقا بظروف الذوبان وشكل واستقرار واجهة ذوبان الكريستالمراجعة واجهة التصليب الكريستالي في إنتاج الزفير
يمكن أن يؤثر تشكيل الفقاعات على:
الآلية الدقيقة تعتمد على طريقة نمو الكريستال وظروف الفرن.
الفقاعة يمكن أن تؤثر على كل من رقائق البصرية وشبكات الموصلات.
العواقب الممكنة تشمل:
فقاعة مدفونة بعمق قد تبدو غير ضارة في الكرة ولكن تصبح حفرة مفتوحة بعد قطع الكرة.
اعتمادا على حجم الكرة والحالة البصرية، يمكن استخدام فقاعة التفتيش:
يجب تسجيل العيوب حسب الموقع والحجم والكثافة. من الصعب مراجعة بيان بسيط مثل "لا فقاعات مرئية" ما لم يتم تحديد ظروف الإضاءة وعتبة الكشف.
الإدراجات هي مراحل أو مناطق أجنبية صلبة يختلف تكوينها عن بلور الزعفر المحيط بها.
المصادر المحتملة تشمل:
يمكن أن تظهر الإدراجات على شكل نقاط مظلمة أو جزيئات عاكسة أو مناطق غامضة أو مراكز تشتت.
حتى الإدراجات الصغيرة يمكن أن تصبح مصادر فشل أثناء القطع والنحاس لأن الزعفران صلب ولكنه هش.الاختلافات المحلية في التوسع الحراري أو الخصائص الميكانيكية تخلق ضغوط حول الإدراج.
بالنسبة للنحاس البصري ، تقلل الإدراجات من نوعية الانتقال والفتحة الواضحة. بالنسبة لأجزاء نصف الموصلات ، يمكن أن تنتج عيوبًا في السطح أو تلوثًا أو تشوهات محلية في الشوكة.
يمكن للكرات الزعفرية أن تتطور الشقوق أثناء النمو أو التبريد أو التسخين أو النقل أو المعالجة الأولية.
بعض الشقوق مرئية بسهولة، في حين أن البعض الآخر يمكن اكتشافها فقط تحت الإضاءة الموجهة أو الاختبار غير المدمر.
الشق الصغير بالقرب من حافة الكرة يمكن أن ينتشر خلال:
إذا وصل الشق إلى المنطقة الأساسية المخطط لها ، يجب استبعاد الحجم المحيط أو تعيين منتج أقل تطلبًا.
قطع الشق دون رسم خريطة لها أولا يمكن أن يضر سلك القطع، وتسبب كسر رقاقة وتلوث معدات المعالجة مع القطع.
الإجهاد المتبقي هو معيار آخر حاسم لجودة الكريستال. يتطور عندما تبرد مناطق بلورية مختلفة أو تصلب في ظل ظروف حرارية مختلفة.
الإجهاد يمكن أن ينتج عن:
الإجهاد المتبقي قد يسبب:
يمكن أن تُدخِل العملية النهائية للتصنيع ضغوطًا إضافية وقوسًا. أظهرت الأبحاث أن الابتزاز غير المنتظم أثناء معالجة رقائق الزفير المبكرة يمكن أن يؤثر على قوس رقائق الصنع ميكانيكيًا.لذلك يجب التعامل مع إجهاد بول والإجهاد الناجم عن المعالجة كعوامل منفصلة ولكنها تتفاعلدراسة تشكيل القوس أثناء معالجة رقائق الزفير
الزعفرة هي أنيسوتروبية بصريًا ، لذلك يتطلب تقييم الإجهاد تكوينًا تفتيشيًا مناسبًا للتوجيه البلوراتي المختار.
يمكن أن يكشف جهاز البولاريسكوب أو جهاز الاستقطاب المتقاطع عن أنماط بصرية مرتبطة بالتوتر. يمكن أن تشير المناطق ذات اللون غير الطبيعي أو تركيز الحواف أو الأنماط المشوهة إلى تراجعات التوتر المتبقية.
يجب أن يحدد نظام التفتيش:
التفتيش النوعي للضوء المستقطب مفيد للفحص ، ولكن تقييم الإجهاد الكمي قد يتطلب قياسات مرنة للضوء ، أو طيف رامان أو تقنيات متخصصة أخرى.
قد تحتوي الكرة المقصودة على بلور واحد على مناطق مجاورة ذات سوء توجيه بلوري صغير. غالبًا ما تسمى هذه الواجهات حدود الحبوب منخفضة الزاوية.
قد يكون من الصعب تحديدها من خلال الفحص البصري العادي ولكنها يمكن أن تؤثر على:
الطوبوغرافيا بالأشعة السينية، ورسم خرائط التوجه أو أساليب الحفر يمكن أن تساعد في اكتشاف هذه الحدود.
إذا كانت حدود الزاوية المنخفضة تعبر النواة المخطط لها ، فقد تظهر رقائق تم قطعها من تلك المنطقة توجهات بلورية مختلفة عبر سطح واحد.قد لا تكون هذه الألواح مناسبة للتطبيقات البيتاكسيال المطالبة حتى عندما تبدو واضحة بصريا.
الانحرافات هي عيوب خطية في الشبكة البلورية. تعتمد كثافتها وتوزيعها على ظروف نمو البلور والإجهاد الحراري وطريقة النمو.
قد تؤثر الانحرافات على:
يمكن أن تشمل طرق التفتيش:
لا تتطلب كل التطبيقات نفس الحد الأقصى لكثافة الانحراف. يمكن أن يكون للنوافذ البصرية والقوالب الضوئية والألواح البحثية معايير قبول مختلفة.
قبل حساب العائد، يجب قياس الأبعاد الفيزيائية للكرات بدقة.
الأبعاد المهمة تشمل:
يمكن أن تكون الأبعاد الاسمية الكبيرة للكرة مضللة إذا كان من الضروري إزالة منطقة خارجية كبيرة للوصول إلى قطر القلب المستهدف.
خريطة قطرها على طول طول الكرة تساعد في تحديد المكان الذي يمكن استخراج نواة أسطوانية كاملة الحجم.
خريطة الكرات العملية تجمع بين البعد والكريستالوجرافية ومعلومات العيوب.
يمكن تسجيل كل عيب باستخدام:
تسمح هذه الخريطة للمهندسين باختيار موقع النواة واتجاه القطع الذي يزيد من المواد القابلة للاستخدام.
في بعض الحالات، فإن النتيجة ذات القيمة العالية ليست قلبًا واحدًا كبيرًا. قد تنتج الكرة ذات العيوب المحلية قيمة أكبر عند تقسيمها إلى عدة نواة أو مكونات بصرية أصغر.
يمكن تقدير عدد النظرية البسيطة من الوافرات باستخدام:
النظرية=مستخدمSlice+KkerfN_\text{theoretical}= \frac{L_\text{usable}} {T_\text{slice}+K_\text{kerf}}
حيث:
يجب أن يتضمن سمك الشريحة الأولي مساحة كافية:
تقدم هذه الصيغة تقديرًا للتخطيط فقط ، ولا تشمل الكسر أو استبعاد الحواف أو رفضات التوجه أو خسائر جودة السطح.
يمكن التعبير عن تقدير أكثر واقعية على النحو:
قابل للاستخدام=Ycore×Yslice×Ylap×Ypolish×Yfinal inspectionY_\text{usable}= Y_\text{core} \times Y_\text{slice} \times Y_\text{lap} \times Y_\text{polish} \times Y_\text{final inspection} \times Y_\text{final inspection}
يجب أن يستند كل عائد عملية إلى بيانات الإنتاج الفعلية لمستوى الكرات، قطر الوافر، التوجه والمواصفات المطلوبة.
| مرحلة المعالجة | الأسباب النموذجية لخسارة العائد |
|---|---|
| اختيار البول | الفقاقيع، الإدماج، الإجهاد، خطأ التوجه |
| القلب | شقوق، قطر غير كاف، قلب خارج المركز |
| تقطيع | فقدان الحفرة، شرائح مكسورة، انتشار الشقوق |
| إزالة الشعر | فقدان السماكة، الشظايا، الإزالة غير المتساوية |
| التلميع | حفر السطح والخدوش والإزالة المفرطة |
| التفتيش النهائي | TTV ، القوس ، الانحناء ، التوجه أو رفض السطح |
يجب قياس الإنتاج القابل للاستخدام كعدد من الوافلات التي تلبي المواصفات النهائية، وليس مجرد عدد الشرائح المنتجة.
لنفترض أن قلب الزعفر لديه طول قابل للاستخدام مقاس 120 ملم بعد استبعاد نهاية البذور، نهاية الذيل والمناطق المعيبة.
إذا كانت السماكة المخطط لها في قطع هي 0.75 ملم والخسارة الفعالة للقطعة هي 0.20 ملم، فإن الناتج النظري هو:
نظري=1200.75+0.20≈126N_\text{نظري}= \frac{120}{0.75+0.20} \approx126
إذا كان العائد المشترك في خط التداول هو 85٪، فإن العدد المقدر للوافل المقبول يصبح تقريبًا:
126 × 0.85≈107126\ × 0.85\ تقريبًا 107
هذا هو فقط حساب توضيحي. الحد الفعلي، معدل المعالجة والإنتاج في خط التداول يعتمد على معدات القطع، قطر رقاقة، توجه الكريستال والمواصفات النهائية.
| موضوع التفتيش | طريقة نموذجية | الغرض الرئيسي |
|---|---|---|
| التوجه الكريستالي | إكس آر دي أو تشعيب لاو | تأكيد الطائرة والمنعطف |
| فقاعات | الضوء المنقول أو التشتت بالليزر | خرائط الفراغات الداخلية |
| الإدراجات | المجال المظلم أو الفحص المجهري | يكتشف المواد الغريبة |
| الشقوق | الإضاءة الاتجاهية أو الفحص بالموجات فوق الصوتية | يمنع الكسر في الأسفل |
| الإجهاد المتبقي | الضوء المستقطب أو طيف رامان | تحديد المناطق عالية التوتر |
| حدود الحبوب | التخطيط بالأشعة السينية أو رسم خرائط التوجه | يؤكد استمرارية الكريستال الوحيد |
| الاضطرابات | التصوير الجغرافي بالأشعة السينية أو التفتيش في الحفرة | تقييم جودة الشبكة |
| الأبعاد | قياس الإحداثيات أو القياس البصري | يحدد سعة النواة واللوحة |
| تلف السطح | أساليب مرئية أو مجهرية أو متوافقة مع المواد الخارقة | يحدد ضرر التصنيع |
لا توجد تقنية تفتيش واحدة تكتشف كل عيب. خطة تفتيش موثوقة تجمع بين طرق مكملة.
تأكيد:
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
Türkçe
polski