O corte rápido de chips de circuitos integrados é um processo-chave na fabricação de dispositivos semicondutores. Normalmente, utiliza-se uma lâmina de diamante fixa de ponto único para riscar e cortar, mas esse processo gera fissuras irregulares que danificam os circuitos do chip. Portanto, para os dois materiais de chip, silício monocristalino e safira, foi realizado um experimento de fratura frágil por rolamento utilizando uma roda de diamante com diâmetro de 2,5 mm, analisando a distribuição de tensões sob diferentes processos e investigando o efeito da geometria da roda e dos parâmetros do processo na propagação de fissuras e na qualidade da fratura frágil por rolamento em diferentes materiais. Os resultados mostram que a tensão de tração concentrada na borda da roda causa o surgimento e a propagação de microfissuras, que formam gradualmente microentalhes na direção do rolamento, levando finalmente à fratura frágil, mas também podem ocorrer fissuras transversais que causam a fragmentação da borda da fratura. Sob tensão de tração adequada, a fragmentação borda é reduzida para cerca de 1 μm, com alta qualidade da superfície da fratura. Além disso, se a dureza e tenacidade do material do chip forem altas, pode-se escolher um ângulo de roda menor e uma pressão de rolamento maior. Quando a pressão de rolamento para o silício monocristalino é de 0,015 MPa, com tensão de tração em torno de 100 MPa no contato com a borda da lâmina, e para a safira a pressão de rolamento é de 0,095 MPa, com tensão de tração em torno de 350 MPa, a propagação de fissuras após a fratura frágil é relativamente uniforme, e a qualidade da superfície é ótima. Por fim, o experimento mostrou que a roda de diamante com estrutura micro-serrilhada proporciona melhor qualidade de borda ao cortar chips de circuitos integrados.

silício monocristalino;safira;roda de diamante;propagação de fissuras;fratura frágil de precisão por rolamento