成果信息

技术特点及水平：基于特种加工领域先进放电切割技术，在以下三个方面实现了突破，具有高精度、大尺寸、低成本等特点。具体包括：（1）大尺寸半导体晶体放电切割技术；（2）大尺寸晶体定晶向放电切割技术；（3）大尺寸硅基复合材料放电切割技术。 切割加工主要技术特点有：A. 超大尺寸切割：可实现600mm切割，研发专用机床则可实现米级加工；B. 切缝损耗低：可以实现0.12mm切缝的稳定加工；C. 切割效率：最高大于100 mm2/min稳定加工；D. 切割精度：尺寸精度控制在5-10μm；E. 损伤层厚度：大约为15μm。 定晶向切割加工主要技术特点有：掌握了大尺寸晶体定晶向切割技术，可以实现0.3分的定晶向精度，超出日韩等国最高3分精度一个数量级，该技术已经应用于中国先进研究堆中子散射工程中的单色器用硅单晶条研制，得到了“中国先进研究堆关键技术”国家973项目首席科学家陈东风研究员的高度评价，摆脱了国外技术封锁。 复合材料切割加工特点：开展了铝基复合材料如铝硅、铝基碳化硅等的切割研究，同样的铝硅材料切割速度较固结砂线切割效率提高5倍以上，切割成本仅为十分之一左右。碳纤维复合材料等难加工材料都可以使用该技术进行高效切割加工。)

背景介绍

半导体材料由于脆性高，断裂韧性低，采用传统方法加工比较困难。放电加工技术不依靠机械能，而是利用电能去除材料，因此可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的材料，但传统放电加工技术要求材料应具有良好的导电性，而半导体电阻率要比金属材料高出3～4个数量级，且其电特性十分特殊，电阻率高的半导体的放电加工具有一定的困难。)

应用前景

该技术主要面向涉及半导体晶体材料那加工领域，如光伏产业、芯片、光源、核物理、生物等领域的关键晶体材料切割加工。例如本技术已经引起的光伏行业的重点关注，多家上市公司已经成为该技术推广合作伙伴，在未来准单晶籽晶的低成本高效加工中具有极大的发展潜力。此外，高定晶向切割特色使其成为我国中子衍射、光源、核能等国家重大工程中透波窗口材料加工的核心技术，具有广阔的发展前景。)