如何优化磨削工艺以获得更小的表面粗糙度？

切割后的硅片要去除锯痕，损伤层（深20～50μm），改善形体精度，因此要进行磨削。一般采用双面磨削。双面磨削不同于双面研磨。双面磨削是利用游轮片，将硅片置于双面研磨机中载有金刚石的上下磨盘中，加入相宜的水溶性或油溶性悬浮磨料液，依靠金刚石磨头直接对硅片的表面进行磨削加工，经过磨盘与硅片间的相对运动，便形成了工件的新表面。磨削运动是无规则的、随时的，形不成有一定方向性的加工痕迹。图7-8示出硅片双面磨削。上下磨盘与工件之间的压力由程序控制压力气缸，磨盘上开槽以控制盘的温度。软启动的同时，应逐渐增加磨削压力。硅片双面磨削总加工量可视切割后损伤情况而定，主要技术参数有：总加工量、厚度、总厚度偏差、表面精度（无凹坑、亮点、刀痕、鸦爪、划伤、裂纹、崩边及沾污等）

图7-8 硅片双面磨削(www.xing528.com)

1.磨料 磨削时常用的磨料是Al₂O₃和SiC，或者是Al₂O₃和ZrO₃的混合物，粒度为5～10μm。在磨削过程中，较小的粒子没有起到磨削作用，因此磨料在使用前进行水选，以保证磨料的均匀。使用较硬的磨盘，可避免由于磨料的的瞬时镶嵌，造成硅片表面出现道子或破碎的问题。

2.磨料、压力、速度之间的关系 用SiC磨料，提高平均速度。增加压力和使用粒度较大的磨料都能提高磨削率，F320的粗SiC磨料（平均粒度为30μm），与F600的细SiC磨料（平均粒度为12μm），在速度为10m/min的情况下，粗磨料的磨削速率约是细磨料磨削速率的一倍。在F600的细SiC磨料不变的情况下，改变磨削速度，由10m/min增到30m/min时，磨削速率增长系数为2.5～3。表面质量几乎与压力无关。对于F600与F320磨料实验所得Ra值分别为1.8 μm与6μm。损伤层深度也是如此。使用F600磨料，速度为30m/min，压力在3～5N/cm²之间进行磨削，产生的平均破坏层深度为10～11.5μm。在其他条件相同时，使用F320磨料，其破坏层深度增加了一倍。因此使用较细磨料，适当地控制磨削压力，以较高的速度进行磨削，可获得较小的表面粗糙度值。