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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2009.tde-29102009-163012
Documento
Autor
Nome completo
Luis Antonio Oliveira Araujo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2009
Orientador
Banca examinadora
Fortulan, Carlos Alberto (Presidente)
Kiminami, Ruth Herta Goldschmidt Aliaga
Silveira, Zilda de Castro
Título em português
Projeto conceitual e construção de um protótipo de uma minimáquina para o corte de substratos de Alumina
Palavras-chave em português
Dicing machine
Dicing saw
Máquina de corte
Substrato
Resumo em português
O trabalho aborda o processo de corte de substrato cerâmico, estuda e propõe uma estratégia de projeto para a concepção e tomada de decisões de uma mini dicing saw. A tecnologia dos componentes eletrônicos modernos esta baseada no emprego de finos e estreitos substratos cerâmicos ou de silício. Uma das técnicas para a obtenção destas peças, faz uso da segmentação do substrato maior onde são depositadas as trilhas e os componentes de milhares de partes. O corte desses substratos, quando feito por meio abrasivos, emprega discos superabrasivos de espessura próxima a 0,2 mm e velocidades periféricas acima de 30 m/s. Nestas condições é exigido baixo ruído, alta precisão de giro e elevada velocidade rotacional, geralmente obtido através de mancais aerostáticos cerâmicos. O trabalho foi organizado em projeto conceitual e construção de um protótipo de uma dicing saw ou dicing machine. O protótipo admite peças com dimensões de até 100 x 100 mm podendo cortar até 5 mm de profundidade dependendo do diâmetro do disco de corte. O trabalho avalia condições de corte, como: velocidade de avanço de corte, desgaste e velocidade de rotação do disco abrasivo, profundidade de corte e a qualidade final do corte, como: trincas, lascas, linearidade do corte, características estas qualificadas e quantificadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e perfilometria. Estudos preliminares de corte de blocos de Alumina foram realizados, detectando condições estáveis de produção na faixa de 5 a 13 mm/s. Menor desgaste do disco em baixas rotações e maiores esforços de corte em grandes profundidades de penetração e avanço do disco abrasivo.
Título em inglês
Conceptual project and construction of a mini dicing prototy to cut Alumina substrate
Palavras-chave em inglês
Dicing machine
Dicing saw
Substrate
Resumo em inglês
This work studies the dicing process of ceramic parts and proposes a project strategy to concept and take decisions about configuration for a preliminary project and the construction of a dicing saw or dicing machine prototype. The technology used by modern electronic components is based on narrow and thin ceramic or silicon. One of the techniques to obtain these products is to dice a larger substrate using an abrasive blade to generate low damages and high productivity. The dicing abrasive process uses abrasive blades with thickness around 0,2 mm and peripherycal speeds of 30 m/s. On these conditions, low noise, high precision and high rotation is required, conditions generated by ceramic aerostatic spindles. This work is managed in preliminary project and construction of a dicing saw or dicing machine prototype. This prototype is able to cut substrates with square shape 100 x 100 mm and depth of 5 mm depending on the blade diameter. This work tests cutting conditions as: feed rate, blade wear, blade speed, and also test the die final quality as: chipping, cracking, dicing linearity. Quantity and quality characteristics were both verified by electronic microscopes and perfilometry. Preliminary studies about dicing ceramic parts detected stable production in 5 to 13 mm/s. Lower blade wear in lower rotations and higher cutting forces in higher cutting depth and feed rate.
 
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Data de Publicação
2009-11-09
 
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