Gofret Küpleme Sürecinde Neden CO₂ Ortaya Çıkıyor?

Küpleme suyuna CO₂ verilmesigofretkesme, statik yük oluşumunu baskılayan ve kirlenme riskini azaltan etkili bir işlem önlemidir, böylece dilimleme verimini ve uzun vadeli talaş güvenilirliğini artırır.

1. Statik Yük Oluşumunun Bastırılması

Sırasındagofret dilimleme, yüksek hızda dönen bir elmas bıçak, kesme, soğutma ve temizleme işlemlerini gerçekleştirmek için yüksek basınçlı deiyonize (DI) su jetleriyle birlikte çalışır. Bıçak ile levha arasındaki yoğun sürtünme, büyük miktarda statik yük oluşturur; Aynı zamanda DI suyu, yüksek hızlı püskürtme ve darbe altında hafif iyonlaşmaya uğrayarak az sayıda iyon üretir. Silikonun kendisi yük biriktirme eğiliminde olduğundan, bu yük zamanında boşaltılmazsa voltaj 500 V veya daha fazlasına yükselebilir ve elektrostatik boşalmayı (ESD) tetikleyebilir.

ESD yalnızca metal ara bağlantılarını parçalamak veya ara katman dielektriklerine zarar vermekle kalmaz, aynı zamanda silikon tozunun elektrostatik çekim yoluyla levha yüzeyine yapışmasına ve parçacık kusurlarına yol açmasına neden olabilir. Daha ciddi durumlarda, zayıf tel bağlantısı veya bağın kalkması gibi bağ yastığı sorunlarına neden olabilir.

Karbon dioksit (CO₂) suda çözündüğünde karbonik asit (H₂CO₃) oluşturur ve bu asit ayrıca hidrojen iyonlarına (H⁺) ve bikarbonat iyonlarına (HCO₃⁻) ayrışır. Bu, kesme suyunun iletkenliğini önemli ölçüde artırır ve direncini azaltır. Daha yüksek iletkenlik, statik yükün su akışı yoluyla hızla toprağa iletilmesine olanak tanır, bu da yükün levha veya ekipman yüzeylerinde birikmesini zorlaştırır.

Ayrıca CO₂ zayıf elektronegatif bir gazdır. Yüksek enerjili bir ortamda iyonlaşarak CO₂⁺ ve O⁻ gibi yüklü türler oluşturabilir. Bu iyonlar levha yüzeyindeki ve havadaki parçacıklar üzerindeki yükü nötralize ederek elektrostatik çekim ve ESD olaylarının riskini daha da azaltır.

2. Kirliliğin Azaltılması ve Gofret Yüzeyinin Korunması

Gofret dilimleme büyük miktarda silikon tozu üretir. Bu ince parçacıklar kolayca yüklenir ve levha veya ekipman yüzeylerine yapışarak parçacık kirliliğine neden olur. Soğutma suyu hafif alkali ise metal iyonlarını (paslanmaz çelik filtrelerden veya borulardan salınan Fe, Ni ve Cr gibi) metal hidroksit çökeltileri oluşturmaya teşvik edebilir. Bu çökeltiler levha yüzeyinde veya dilimleme yolları içinde birikerek talaş kalitesini olumsuz yönde etkileyebilir.

CO₂'nin dahil edilmesinden sonra, bir yandan yük nötrleştirme, toz ile levha yüzeyi arasındaki elektrostatik çekimi zayıflatır; Öte yandan, CO₂ gaz akışı parçacıkların dilimleme bölgesinden uzaklaştırılmasına yardımcı olarak kritik alanlarda yeniden birikme şanslarını azaltır.

Çözünmüş CO₂ tarafından oluşturulan zayıf asidik ortam aynı zamanda metal iyonlarının hidroksit çökeltilerine dönüşümünü de baskılayarak metalleri çözünmüş halde tutar, böylece su akışı tarafından daha kolay taşınırlar, bu da levha ve ekipman üzerindeki kalıntıları azaltır.

Aynı zamanda CO₂ inerttir. Küpleme bölgesinde belirli bir koruyucu atmosfer oluşturarak, silikon tozu ve oksijen arasındaki doğrudan teması azaltarak tozun oksidasyonu, topaklaşması ve ardından yüzeylere yapışması riskini azaltabilir. Bu, daha temiz bir kesme ortamının ve daha stabil proses koşullarının korunmasına yardımcı olur.

Gofret kesimi sırasında dilimleme suyuna CO₂ eklenmesi, yalnızca statik ve ESD riskini etkili bir şekilde kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda toz ve metal kirliliğini de önemli ölçüde azaltarak, dilimleme verimini ve talaş güvenilirliğini artırmak için önemli bir araç haline getirir.