應(yīng)用報告免費下載！掃描電鏡在金剛石線中的應(yīng)用
硅片切割技術(shù)經(jīng)歷從內(nèi)圓鋸切割、游離磨料砂漿切割到金剛石線切割的技術(shù)升級路線，每一次的切割技術(shù)改進都提升了原材料利用率及切割效率，進而推動硅片單位切割成本的下降。但隨著切割技術(shù)的發(fā)展，金剛石細(xì)線化節(jié)省單位硅耗，硅片薄片化又進一步催化細(xì)線化，導(dǎo)致技術(shù)壁壘日益提高。
硅片生產(chǎn)中切割損耗高、切割效率低、表面損傷大等問題日益凸顯。因此對金剛切割線的工藝要求也在不斷提高，在金剛石線鋸線表面涂覆金剛石磨料的方法已經(jīng)從樹脂固結(jié)發(fā)展到電鍍固結(jié)，這大大提高了線鋸線的工作效率和使用壽命。
示意圖。圖片來源：攝圖網(wǎng)
在電鍍金剛線生產(chǎn)中,原材料成本占比超過50%,其中主要包括母線(胚線)、金剛石微粉、鎳及鎳制品、工字輪等,其中母線和金剛石微粉的成本比重超過90%。由于成本控制非常重要,原料的生產(chǎn)和質(zhì)量把控就尤為關(guān)鍵。在金剛線表面電鍍固結(jié)生產(chǎn)工藝中,原料中金剛石粉末的尺寸、表面潔凈度、鍍層厚度、單位長度中的固結(jié)金剛石顆粒數(shù)量、母線尺寸等都會影響金剛線的切割效率和質(zhì)量。隨著檢測手段提升，對金剛線原材料和電鍍工藝的檢測也在不斷優(yōu)化。目前,掃描電子顯微鏡是檢測母線尺寸、金剛石微粉、鍍鎳是否均勻以及金剛線表面固結(jié)金剛石顆粒數(shù)量的重要手段之一。
掃描電子顯微鏡是一種重要的微觀表征設(shè)備，其具有放大倍數(shù)高、分辨力高、景深大、圖像清晰、立體感強等優(yōu)點，同時掃描電鏡還可以結(jié)合不同的探測器表征電鍍工藝的效果，如使用背散射探測器可以識別金剛石微粉鍍鎳的效果并檢測母線多次鍍鎳的微觀襯度，讓我們可以更方便地把控金剛線的生產(chǎn)質(zhì)量。
以下是使用國儀量子掃描電鏡對金剛石線的部分原材料、過程品和最終產(chǎn)品的檢測結(jié)果。使用掃描電鏡對金剛石微粉尺寸進行評估，可以清晰地觀測到金剛石微粉末的潔凈度、粉末粒徑分布和電鍍鑷效果，如圖1。
圖1-1 金剛石粉末原料/10kV/ETD
圖1-2 鍍鎳工藝后金剛石粉末/15kV/BSED
通過掃描電鏡可以看到金剛線母線表面清潔度和成品線上金剛石顆粒的排列及數(shù)量情況，這將直接影響最終切割晶圓的效率和質(zhì)量，如圖2。
圖2 金剛石母線和成品線的表面和截面全貌/10kV/ETD
對于成品金剛線表面鍍層層厚的檢測，可以通過離子束拋光，得到十分平整的金剛線截面，輕松獲取到金剛線表面鍍層厚度數(shù)據(jù)，這對判斷金剛線的切割效率十分重要，如圖3。
圖3 金剛石線截面和表面附著的金剛石顆粒的截面全貌/10kV/BSED
鋰電材料分析測試前沿解決方案
”
國儀量子以先進的量子精密測量技術(shù)為核心，聚焦科學(xué)儀器主航道，推出了一系列“人無我有”“人有我優(yōu)”的高端科學(xué)儀器，針對鋰離子電池行業(yè)推出了系統(tǒng)化的原材料檢測分析與產(chǎn)品質(zhì)量檢測方案。基于國儀量子自主研制的掃描電鏡、比表面及孔徑分析儀、電子順磁共振波譜儀等高端科學(xué)儀器，可分別對鋰離子電池的負(fù)極材料、正極材料、隔膜等原材料進行檢測，避免因原料質(zhì)量低、引入雜質(zhì)和加工工藝不當(dāng)而引起的電池失效。
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參考文獻
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