Спосіб виготовлення підкладок із монокристалів сапфіра (a-al2o3)

Спосіб виготовлення підкладок із монокристалів сапфіра (α-Аl2О3), який включає визначення кристалографічних площин монокристала, виготовлення з нього циліндричних заготовок, основа яких є площиною епітаксії, виготовлення базової площини шляхом плоского шліфування, розділення циліндричних заготовок на пластини та подальше доведення їх до заданих товщини, діаметра і чистоти поверхні механічним шліфуванням та поліруванням, який відрізняє ться тим, що після визначення 3 29747 4 базової площини шляхом плоского шліфування, Спосіб здійснюється наступним чином. розділення циліндричних заготовок на пластини та Згідно Фіг. кристал 1 фіксують на столі 2 подальше доведення їх до заданих товщини, свердлильного станка таким чином, щоб площина діаметра і чистоти поверхні механічним (0001) була перпендикулярна до осі трубчатого шліфуванням та поліруванням, який відрізняється свердла, виконаного у вигляді металевої трубки тим, що після визначення необхідної заданого діаметра 3 із алмазовмістною різальною кристалографічної площини об'ємного кромкою 4 в нижній її частині. Надавши монокристала, з якого висвердлюють циліндричну трубчатому свердлу певну кількість обертів та заготовку для нарізання пластин, висвердлювання забезпечивши поступальне переміщення свердла здійснюють трубчатим алмазним свердлом зверху вниз, як показано на Фіг., подаючи при заданого діаметра, причому свердло в процесі цьому в зону контакту алмазної різальної кромки з висвердлювання встановлюють перпендикулярно кристалом мастильно-охолодну рідину, із до кристалографічної площини, що відповідає монокристала висвердлюють циліндричну необхідній площині епітаксії, а внутрішній діаметр заготовку потрібного діаметра із заданою свердла визначають із співвідношення: кристалографічною орієнтацією основи, яка відповідає площині епітаксії. D=d+2/3(D1+D2), (1) Наведемо приклад використання де D - діаметр свердла, мм; d - заданий діаметр запропонованого способу у виробництві заготовки, мм; D1 - товщина стінки свердла, мм; D2 сапфірових підкладок. - середній розмір алмазного зерна у різальній Для виготовлення підкладок діаметром 50,8мм кромці, мкм, а процес розділення циліндричної з кристалографічною орієнтацією площини (0001), заготовки на пластини здійснюють у відповідності з приведеним вище вольфрамовими дротинами зі зв'язаним алмазним співвідношенням, визначають внутрішній діаметр абразивом. необхідного трубчатого свердла Порівняльний аналіз із прототипом показує, D=50,8+2/3(1+0,016)=51,48мм (алмазна різальна що запропонований спосіб містить ряд істотних кромка якого містить зерно 165/120), за допомогою переваг, а саме: циліндричну заготовку для якого висвердлюють циліндричну заготовку для нарізання пластин висвердлюють із об'ємного нарізання пластин. монокристала трубчатим свердлом заданого При необхідності, на бічній поверхні діаметра, що виключає із те хнологічного процесу циліндричної заготовки, шляхом плоского виготовлення підкладок операцію попереднього шліфування, роблять базовий зріз. Виготовлену розрізання монокристала на шестигранні або таким чином заготовку розрізають на пластини за восьмигранні прямокутні призми та їх калібрування допомогою системи вольфрамових дротин зі для надання їм циліндричної форми. Внаслідок зв'язаним алмазним абразивом з подальшим їх цього зменшуються втрати корисного матеріалу і шліфуванням та поліруванням. збільшується вихід годної товарної продукції Запропонований спосіб дає можливість завдяки тому, що з одного кристала більш зменшити трудомісткість та спростити процес раціонально можна висвердлити циліндричні виготовлення підкладок із монокристалічного заготовки різних діаметрів. сапфіра за рахунок виключення операцій Суттєвим є й те, що висвердлювання вирізання прямокутних призм з об'ємного кристала циліндричних заготовок виконують та їх круглого шлі фування, а збільшення виходу перпендикулярно до площини заданої кількості пластин з одного кілограма циліндричних кристалографічної орієнтації, а це дає можливість заготовок досягається тим, що нарізання пластин на послідуючих операціях уникати необхідності здійснюється вольфрамовими дротинами із додаткової доорієнтації кристалографічної закріпленим на них алмазним абразивом. площини епітаксії. Корисна модель може бути використаною на Істотним у процесі висвердлювання підприємствах електронної промисловості при циліндричних заготовок заданого розміру є вибір діаметра трубчатого свердла. При цьому важливу виготовлені підкладок із монокристалів сапфіра (aАl2О 3) для виробництва мікросхем та світлодіодів. роль відіграє як товщина його стінок, так і товщина Джерела інформації: внутрішнього шару алмазної різальної кромки та 1. Блецкан Д.І., Блецкан О.Д., Лук'янчук О.Р., розмір алмазних зерен, зафіксованих у ній. Машков A.I., Пекар Я.М. Механічна обробка Оскільки алмазовмістний шар різальної кристалів сапфіра та виготовлення підкладок із кромки свердла містить алмазний порошок них для потреб оптоелектроніки. - Вісник зернистість якого може дискретно змінюватися в Ужгородського університету. Серія Фізика. 2000. № інтервалі від 400/315 до 80/63, при 7. С. 161-172. - прототип. висвердлюванні циліндричних заготовок заданого діаметра, необхідно враховувати як товщину кромки, так і розмір зерна, зафіксованого в ній. Враховуючи той факт, що в залежності від діаметра свердла алмазовмістний шар має товщин у 0,8-2,5мм, а виступаюча із нього частина алмазного зерна становить ~1/3 його середнього діаметра, внутрішній діаметр свердла, для висвердлювання циліндричних заготовок необхідного діаметра визначають із співвідношення (1). 5 29747 6