Schwingungsmessgerät (basierend auf Lasertechnik)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die wissenschaftlich-technische Zielsetzung war die Weiterentwicklung der Drahtsägetechnologie für die Produktion von Wafer, die sich gegenüber dem bisherigen Stand der Technik durch eine geringere Dicke, größeren Durchmesser und bessere Oberflächeneigenschaften (Rauigkeit, Schädigung) auszeichnen. Projekt: Schwingungsmessungen am Sägedraht. Am Institut wurde eine Versuchsdrahtsäge entwickelt und aufgebaut. Diese Versuchsdrahtsäge erlaubt die Variation der Prozessparameter beim Drahtsägen (Drahtgeschwindigkeit, Drahtspannung, Eingriffslänge, Wafergröße, Waferdicke, Sägerichtungen u. a.) in Bereichen, die deutlich größer sind als bei kommerziellen Industriesägen. Durch entsprechende Instrumentierung der Säge können Messungen von Kräften, Drahtspannungen und Schwingungen (gezielt lokal am Draht) durchgeführt werden. Speziell die Drahtschwingungen können nur berührungslos d.h. auf optischer Basis gemessen werden, da der Draht eine Transportgeschwindigkeit besitzt und die überlagerten Schwingungen rückwirkungsfrei erfasst werden müssen. Zur Beurteilung der Schwingungen sind Messungen an vielen Messpunkten erforderlich. Diese Messaufgabe konnte mit dem Scanning Vibrometer in hervorragender Weise gelöst werden. Projekt: Waferanalyse bezüglich Materialkenndaten und Schädigungen. Geeignete Methoden zur Überprüfung der gesägten Wafer auf Oberflächenschädigungen wie Risse sind derzeit noch nicht befriedigend vorhanden und entwickelt. Durch gezielte Schwingungsanregungen am Wafer im Ultraschallbereich und mit Hilfe der Modalanalyse können Risse und Schädigungen am Wafer detektiert und analysiert werden. Für die Schwingungsmessungen im Ultraschallbereich wurde das Scanning Vibrometer erfolgreich eingesetzt. Projekt: Experimentelle Modalanalyse. Die experimentelle Modalanalyse ist eine Standardmethode zur Untersuchung des Schwingungsverhaltens mechanischer Strukturen. Ziel der Untersuchung ist die Ermittlung der modalen Parameter (Modalfrequenzen, Modaldämpfungen und Moden) der realen Struktur. Über diese Parameter kann dann eine Struktur bezüglich der Dynamik oder ein analytisches mathematisches Modell angepasst und verifiziert werden. Zahlreiche Modal- und Strukturanalysen konnten in Projekten von Kollegen mit dem Scanning Vibrometer durchgeführt werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Zur Interaktion von Sägedraht und Ingot. PAMM 2012
Lorenz, Ams
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/pamm.201210114)
