Micro-laser assisted machining of semiconductors and ceramics

Abstract

Bu doktora tezinin amaci; çok sert ve son derece kırılgan olduğundan geleneksel yöntemler ile işlenmesi çok zor olan Si ve SiC gibi seramikler ve yarı iletkenler için mikro (μ) Lazer Destekli İşlemenin (LAM) hassas işleme sürecine sağladığı potensiyel iyileştirmeyi belirlemektir. μ-LAM sistemi tasarlanmış, kurulmuş, test edilmiş ve değerlendirilmiştir. Deneyler, yarı iletken ve seramik altlıklar üzerine lazer ısıtma ve termal yumuşatmadan kaynaklanan işleme sürecindeki etkiyi ve gelişmeyi değerlendirmek üzere yapılmıştır. Temel bilim ve deneysel hipotez, kesici uç ile temas halinde olan altlık malzemenin lazer ile tercihli olarak ısıtılmasıdır. Bu ısıtma, altlık malzemenin termal yumuşaması ile sonuçlanan deformasyon bölgesinde (çip formasyonu ve malzeme giderme) oluşur ve bu işleme kuvvetlerini azaltarak kesici uç ömrünü uzatır. Yeni geliştirilen bu μ-LAM teknolojisi ile, lazer ısıtma kullanarak malzeme deformasyon süreci boyunca Si ve SiC ün yüksek basınçtaki fazının tercihli olarak ısıtılabileceği ispatlanmıştır. Bölgesel ısıtmadan kaynaklanan termal yumuşatma etkisi sünekliği arttırır ve böylece malzemenin işlenebilirliğini geliştirir.