砂轮划片机使用金刚石刀片对半导体器件进行高速磨削分割,半导体器件所用的硅、陶瓷和砷化镓属于硬脆材料,由于材料的特殊性和半导体器件划切道宽度的严格限制,砂轮划片机的划片工艺在半导体器件制造中十分重要。半导体器件制造业严格限制划切道的宽度以提高材料的利用率,硬脆材料在划切时容易产生划切道边缘崩边,造成电子元件损坏。为了有效利用材料和提高成品率,必须将划切道宽度和产生的崩边减至最小。影响划切质量和效率的因素包括材料的性能、设备的性能、刃具和划切工艺。本文分析硬脆材料的性能和研究半导体器件的划切工艺,对这些影响因素进行了研究,优化了划切工艺参数。本文分析了硅、陶瓷和砷化镓的材料性能,研究了空气静压主轴的性能和金刚石刃具的性能,研究了主轴速度、划切速度、划切深度和冷却方式及流量等工艺参数,并对影响划切道宽度和产生崩边的主要因素进行了详细的阐述。采用田口实验法,用正交实验对多种可控因素进行定量研究,并针对不可控因素建立正交表进行分析,对实验数据进行处理,得到了优化的工艺参数,并完成了实验验证。研究表明划切道宽度与边缘崩边的大小,主要影响因素是主轴速度,划切速度、划切深度、刀片冷却流量和冷却方式。空气静压主轴速度高,划切速度慢划切道宽度大,崩边小；划切速度快划切道宽度小,崩边大；划切深度小和冷却水流量适中效果好。通过系统的研究后,提出了砷化镓材料的优化工艺参数。本文的研究有利于提高半导体器件材料的利用率和器件成品率,提高设备的性能和效率,在生产中具有指导意义,对半导体器件的划切和砂轮划片机的研究提供了理论依据。