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随着信息产业的迅猛发展,传统的Si半导体材料将难以适应信息产业的新要求。单晶SiC作为第三代半导体材料,具备禁带宽、高集成、高功率、高散热等优秀特点。然而单晶SiC材料的高硬度、高耐磨的机械特性以及稳定的化学特性使之难以加工。SiC的切割加工是SiC加工中的第一道工序,其加工质量对后续工序有着重要的影响。本论文在较大的切割速度变化范围内对电镀金刚石线切割单晶SiC材料开展研究。利用压电晶体测力仪跟踪了锯切力随加工参数的变化规律,分析了锯切比能的变化;利用激光位移传感器,测量了锯切过程中垂直和水平方向上线锯振动的变化,通过表面粗糙度仪测量了锯切表面的粗糙度,并利用白光干涉仪以及扫描电镜观察了加工表面的微观形貌、锯切沟槽形貌以及表面裂纹。在此基础上分析了线锯加工过程中单晶SiC的表面形貌生成机理以及表面裂纹的产生机制。论文的主要研究成果概括如下:1、锯切力随进给速度增加而线性增加,随线速度的增加而非线性减小,张紧力对锯切力并没有明显影响。虽然切割长度和线锯线径对锯切力有所影响,但是单位面积锯切力则不受到切割长度及线径的影响。锯切比能的变化受到单位长度线锯材料去除率的影响。2、线锯加工过程中,金刚石线会产生振动,其振动频率受到导线轮的旋转频率以及线锯自身固有频率的影响。随着导线轮转速的增加,振动频率的低频部分随之增加;随着张紧力的增加,振动频率的高频部分随之增大。但振动幅值与加工参数之间没有表现出明显的规律性。3、典型的单晶SiC锯切表面呈周期性重复的波纹状特征,其形成是由线锯的运动方式决定的。波纹状形貌的波长由线锯切割长度、进给速度以及线速度共同决定的。4、随着锯切线速度的增加,单晶SiC材料去除机理从以脆性去除为主,转变为脆性去除与塑性去除并存;塑性区域也随之增加。锯切表面的塑性区主要存在于波纹的波峰及波谷处。由于受到线锯往复换向的运动方式的影响,锯切表面必然会存在脆性去除的加工形貌。5、锯切加工中锯缝主要呈现出脆性断裂形貌,锯切表面存在一定的表面裂纹。线锯振动以及锯切速度是影响锯切表面的两个关键因素。