Schleifmittel

Die von Bettersize angebotenen Messgeräte ermöglichen die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung und der Partikelformanalyse von Siliziumkarbid, Granat, Diamant, Korund und Aluminiumoxid.

Ein Schleifmittel ist ein Material, das durch Reibung und Abrieb eine Oberfläche abträgt. Entsprechend findet solche Werkstoffe breite Anwendung, unter anderem beim chemisch-mechanischen Polieren, bei DVR-/CD-Scheiben, Schleifpapier, Schleif- und Trennscheiben, rutschfesten Bodenbeschichtungen, Fräsprozessen, Zahnpasta sowie Reinigungsmitteln für Küche und Bad.

Wie man sieht, finden Schleifmittel breite Anwendung und sind sozusagen die "Zähne" der Industrie. Siliciumcarbid-Pulver ist eine Mahlmaterial, das hauptsächlich für Mehrdrahtschneidemaschinen verwendet wird, die zum Schneiden von Siliciumwafer eingesetzt werden. Form und Größe der SiC-Partikel sind dabei entscheidend für die resultierende Oberflächenqualität und die Schnittgüte der Siliziumwafer. Damit stellt Siliziumkarbidpulver ein zentrales Element beim Schneiden dieser Elektronikbauelemente dar. Bei geeigneter Partikelform weist die Waferoberfläche nach dem Schneiden eine hohe Glätte auf. Durch eine engere Partikelgrößenverteilung und schärfere Kantenwinkel lässt sich die Schnitteffizienz weiter steigern.

Drei Materialeigenschaften bestimmen die Eignung eines Stoffes als Schleifmittel: Härte, Schärfe und Zähigkeit. Härte und Schärfe ermöglichen den Materialabtrag, während die Zähigkeit dafür sorgt, der Schleifbeanspruchung standzuhalten. Die zu bearbeitende Oberfläche muss eine geringere Härte als das gewählte Schleifmittel aufweisen. Eine hohe Härte ist erforderlich, um Oberflächen zu schleifen, zu polieren oder Material abzutragen.

Zu den als Schleifmittel verwendeten Materialien zählen Granat, Diamant, Siliziumkarbid und Aluminiumoxid.

Die Partikelgröße ist ein wesentlicher Parameter bei der Auswahl und Anwendung von Schleifmitteln. Traditionell wurden Partikelgrößen mithilfe von Siebanalysen bestimmt. Diese Methode ist jedoch in ihrer Fähigkeit zur Messung sehr kleiner Partikel begrenzt und stellen die Teilchengröße verzerrt dar, da verfahrensbedingt lediglich die zweitgrößte Dimension erfasst wird. Die Partikelgrößen von Schleifmitteln reichen von etwa 6 Millimetern bis hinunter zu 6 Mikrometern.

Die Partikelform ist entscheidend für die Wirksamkeit des Schleifprozesses. Die Schärfe ist ein Maß für die Fähigkeit eines Werkstoffes, Material von einer anderen Oberfläche abzutragen. Die Asperität (Oberflächenrauheit) beeinflusst sowohl die Verschleißrate der bearbeiteten Oberfläche als auch die Effektivität des Schleifmittels. Unterhalb einer bestimmten Partikelgröße nimmt die Verschleißrate ab. Die Schärfe wird üblicherweise mit Verfahren wie der SPQ-Berechnung (Spike Parameter Quadratic) bestimmt. Mit dem Bettersize-DIA-System lässt sich jedoch die "Kantigkeit" von Partikeln direkt messen, was der klassischen "Krumbein-Methode" deutlich überlegen ist.

Der Parameter "Kantigkeit" kann ein besserer Indikator für die Schärfe sein als die "Krumbein-Methode", da sie alle spitzen Kanten eines Partikels berücksichtigt, was beim Krumbein-Verfahren nicht der Fall ist.