用于硅晶片加工的划刀片结构优化及其工艺研究

摘要

刀具在进行高速切削工件时,刀具结构上的变化会对工件的质量产生很大的影响,从而造成刀具磨损加快和切削效率的下降,最终导致工件的不合格率上升,为了降低产品的不良率,提高刀具的使用寿命。因此,对高速切削刀具的制造工艺参数、切削参数及结构研究有很重要的学术价值和工程应用价值。
　　本文以苏州某公司生产用于硅晶片加工的划刀片为研究对象,从划刀片制造的车削工艺及电镀工艺参数、切削参数和结构优化等几个方面进行分析其切削性能。基于电镀学理论对划刀片的电镀工艺参数进行了阐述,得出影响划刀片的电镀参数;基于正交试验的分析理论,对划刀片的电镀参数进行了评价,从而得出影响划刀片电镀时各个参数的影响因子的大小,对不同工作条件下划刀片的电镀参数进行了优化;通过切削实验对其切削参数进行优化;基于自谱分析方法通过对不同结构的划刀片进行噪声测试,得出划刀片满足使用要求的结构参数。实验结果表明:在正常切削负载的条件下进行结构优化之后的划刀片可以提高切削质量,同时满足对切削环境噪声的要求,达到人性化的需要,从原理上验证了噪声优化方案的可行性。
　　本文对划刀片的制造工艺、电镀参数优化、切削参数分析、噪声测试方案及测试实验的论证等对切削硅晶片领域有一定的指导意义和实际参考价值。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 半导体硅晶片的特性和加工工艺

1.3 硅晶片切割机理的概述

1.4 切割硅晶片刀具的加工工艺和结构优化的研究现状

1.5 本文的主要研究内容

第二章 划刀片的加工工艺

2.1 划刀片的车削加工工艺

2.2 划刀片的电镀工艺

2.3 划刀片的后续加工工艺

2.4 划刀片的试切削

第三章 电镀参数对划刀片寿命影响

3.1 电镀参数对划刀片寿命的影响

3.2 正交实验

3.3 正交试验设计用于电镀参数优化

3.4 划刀片的应用

第四章 划刀片的结构及切削参数的优化

4.1 划刀片刀刃结构形状的概述

4.2 金刚石粒度的优化

4.3 结合剂对划刀片的影响

4.4 切削参数的优化

第五章 基于噪声测试的划刀片结构优化

5.1 声学的基本理论和分析方法

5.2 噪声实验

5.3 结构优化

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 本文创新点

6.3 进一步工作建议

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

附录：划刀片零件图纸

致谢