In Wafer Fräsen

[Jan R. (Gast)]

Hi,

habe eine cnc fräse hier. Was für ein werkzeug muss ich kaufen, um in 
Silizium wafer uzngefähr 0,1mm dick wörter rausfräsen zu können?

[Illi (Gast)]

Gar nicht. Silizium kann man nicht fräsen. Fräsen lassen sich nur 
duktive Werkstoffe. Silizium ist spröde. Es lässt sich aber schleifen.

Vielleicht mit einem Diamant-Schleifstift probieren. Das Problem ist, 
dass eine viel höhere Drehzahl als beim Fräsen benötigt wird.

Gruß Illi

[Frank L. (hermastersvoice)]

da nimmt man einen gewöhnlichen Wortfräser, ist doch logisch.

[Jan R. (Gast)]

Illi schrieb:
> Gar nicht. Silizium kann man nicht fräsen. Fräsen lassen sich nur
> duktive Werkstoffe. Silizium ist spröde. Es lässt sich aber schleifen.
>
> Vielleicht mit einem Diamant-Schleifstift probieren. Das Problem ist,
> dass eine viel höhere Drehzahl als beim Fräsen benötigt wird.
>
> Gruß Illi

Von was für drehzahlen reden wir da?

[MaWin (Gast)]

Jan R. schrieb:
> Hi,
>
> habe eine cnc fräse hier. Was für ein werkzeug muss ich kaufen, um in
> Silizium wafer uzngefähr 0,1mm dick wörter rausfräsen zu können?

Diamantschleifstift. Da er im Zentrum nicht schleift, stellt man des 
Fräskopf schräg. Kugelfräser fräsen dann halbrunde Vertiefungen. 
Wasserkühlung wäre gut.

[L. H. (holzkopf)]

Kannst Du Deine Frässpindel schräg zum Wafer stellen?
Und dabei immer noch gewünschte Buchstaben einschleifen?

Welche max. Drehzahl hat Deine Spindel?

Grüße

[Schreiber (Gast)]

Illi schrieb:
> Vielleicht mit einem Diamant-Schleifstift probieren.

Bei einer Strukturbreite von 0,1mm würde ich eher auf Chemie setzen. 
Also Photolack, belichten, entwickeln und ätzen.

[Schreiber (Gast)]

Nachtrag:
Oder auf Physik in Form eines kräftigen Lasers. Damit kann man Silizium 
auch direkt bearbeiten.

[Skyper (Gast)]

Jan R. schrieb:
> Hi,
>
> habe eine cnc fräse hier. Was für ein werkzeug muss ich kaufen, um in
> Silizium wafer uzngefähr 0,1mm dick wörter rausfräsen zu können?

Bei mir am Institut gibt es verschiedene Methoden zum Bearbeiten von 
Wafern:

1. Laser (UV-Laser 5W)

2. Verschiedene Verfahren zum Ätzen (mit Photolacken)

3. Fräsen - mit einer Ultrasonic 5-Achsen CNC Maschine (Drehzahl bei 
50.000 und mehr) - das "Spannen" des Wafers ist dabei ziemlich 
kompliziert / nicht gerade einfach

4. Ritzen und brechen

[MaWin (Gast)]

L. H. schrieb:
> Kannst Du Deine Frässpindel schräg zum Wafer stellen?

Ja, jede seriöse Fräse erlaubt das

> Und dabei immer noch gewünschte Buchstaben einschleifen?

Sicher, an der CNC Bahnführung ändert sich nichts.

> Welche max. Drehzahl hat Deine Spindel?

29000rpm, Kress 800fme in Wabeco 11238 42mm Aufnahmewinkel.

[L. H. (holzkopf)]

MaWin schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Kannst Du Deine Frässpindel schräg zum Wafer stellen?
>
> Ja, jede seriöse Fräse erlaubt das

Weiß der Geier, welche Fräsmaschine der TE hat.
Ich weiß das nicht.
Deshalb auch die Nachfrage.

>> Und dabei immer noch gewünschte Buchstaben einschleifen?
>
> Sicher, an der CNC Bahnführung ändert sich nichts.

Die Frage war eher dahingehend gemeint, ob der TE bei Schrägstellung der 
Spindel noch linear untereinander etwas einschleifen kann wie gewünscht.

Die CNC-Bahnführung ist dabei eine Sache, an der sich sicher nichts 
verändert.
Wie ich aber an unseren Antworten sah, sind wir uns einig darin, daß 
Schrägstellung des Dia-Fräsers auf Anhieb zu bevorzugen ist.
Weil die Umfangs-Geschwindigkeit im Zentrum = NULL ist.

Nun ist es aber so, daß wir nicht wissen, was der TE beim Einschleifen 
von Buchstaben erreichen können will.
- relative Absenkung zur Oberfläche mit einem r_x akzeptabel?, oder
- Absenkung mehr oder weniger (wie halt nur machbar) vertikal?
(Im Prinzip eine nahezu rechteckige Ausfräsung.)

Beides ist ja machbar.

Welche max. Drehzahl hat Deine Spindel?
>
> 29000rpm, Kress 800fme in Wabeco 11238 42mm Aufnahmewinkel.

Nehme Deine Daten als zutreffend hin. :)

Und ferner, damit wir hier weiterkommen, eine obere Distanz der 
Eintauchtiefe der Buchstaben von 2mm an.
Egal, ob mit Radien oder zylindrisch geschliffen wird.


Der "Haken" dabei ist, daß man bei derartigen Drehzahlen teils bis weit 
unter die Hälfte der empfohlenen Umfangs-Geschwindigkeiten absinkt.

Es wird also zwangsläufig ein "Gewürge" werden.
Zwischen dem, was an Vorschub in Abhängigkeit von der zerspanenden
Korngröße machbar ist.
Machbar ist es aber jedenfalls.

Prinzipiell ist D126 hier als Korngröße empfehlenswert.
Weil diese Korngröße, völlig egal ob es um CBN oder DIA geht, im 
Übergangs-Bereich vom Mittel- zum Feinschliff liegt.

Dabei hat man die Wahlmöglichkeit von D in galvanischer Bindung oder in 
Bronze-Bindung.

Der Unterschied zwischen diesen Bindungen liegt darin, daß die galv. 
Bdg. anfänglich NUR völlig "freistehende" Spitzen hat, die aber nach und 
nach abgeplattet werden und somit allmählich "abschlappen".
Insgesamt kann man das als degressives Schnittverhalten einordnen.

Die Bronze-Bindung bietet auf einem (anfänglich) durchschnittlich 
niedrigeren Niveau eine geringere Zerspanungs-Leistung als die galv. 
Bdg.

Dafür bietet sie diese aber konstant.

Man muß auch bei Werkzeugen wissen, was man erreichen können will.
In der reinen Technik bekommt man gar nichts "geschenkt":
Es gibt jeweils IMMER Vor- und Nachteile.

Aber wir haben dazu Wahlmöglichkeiten.

Grüße

[Dumdi D. (dumdidum)]

MaWin schrieb:
> Sicher, an der CNC Bahnführung ändert sich nichts.
>
>> Welche max. Drehzahl hat Deine Spindel?
>
> 29000rpm, Kress 800fme in Wabeco 11238 42mm Aufnahmewinkel.

Ist MaWin auch der TE oder fuehlt er sich nur bei jeder Frage 
persoenlich angesprochen?

[L. H. (holzkopf)]

Dumdi D. schrieb:
> Ist MaWin auch der TE oder fuehlt er sich nur bei jeder Frage
> persoenlich angesprochen?

Das ist doch scheißegal, wenn es darum geht, Sachverhalte erhellen zu 
können!
Es steht Dir NICHT zu, einen anderen User des Forums verunglimpfen zu 
wollen!!

Kannst Du vielleicht auch zur Sache etwas beitragen??

Grüße

[A. D. (egsler)]

Skyper schrieb:
> 1. Laser (UV-Laser 5W)

Bekommte man da nicht einiges an Debris am Rand der Schnittkanten? Ich 
dachte Silizium sollte immer in Gas- oder Flüssigkeitsphase abgeführt 
werden.

[Stephan (Gast)]

Einen Wafer zu Hause zu bearbeiten wird eh nix. Die Dinger zerbrechen 
schon vom anschauen. Wir hatten damals mit Gold bedampfte plane 
Metallteller auf denen der Wafer mit Unterdruck gehalten wurde. Ein 
kleiner Krümel dazwischen und es machte knack. Er wird es nicht mal 
fixiert bekommen ohne ihn zu zerbrechen, wenn es ein Wafer aus der 
Halbleiterherstellung ist.