Projeto conceitual e construção de um protótipo de uma minimáquina para o corte de substratos de Alumina

O trabalho aborda o processo de corte de substrato cerâmico, estuda e propoe uma estrategia de projeto para a concepcao e tomada de decisoes de uma mini dicing saw. A tecnologia dos componentes eletronicos modernos esta baseada no emprego de finos e estreitos substratos cerâmicos ou de silicio. Uma das tecnicas para a obtencao destas pecas, faz uso da segmentacao do substrato maior onde sao depositadas as trilhas e os componentes de milhares de partes. O corte desses substratos, quando feito por meio abrasivos, emprega discos superabrasivos de espessura proxima a 0,2 mm e velocidades perifericas acima de 30 m/s. Nestas condicoes e exigido baixo ruido, alta precisao de giro e elevada velocidade rotacional, geralmente obtido atraves de mancais aerostaticos cerâmicos. O trabalho foi organizado em projeto conceitual e construcao de um prototipo de uma dicing saw ou dicing machine. O prototipo admite pecas com dimensoes de ate 100 x 100 mm podendo cortar ate 5 mm de profundidade dependendo do diâmetro do disco de corte. O trabalho avalia condicoes de corte, como: velocidade de avanco de corte, desgaste e velocidade de rotacao do disco abrasivo, profundidade de corte e a qualidade final do corte, como: trincas, lascas, linearidade do corte, caracteristicas estas qualificadas e quantificadas por microscopia eletronica de varredura (MEV) e perfilometria. Estudos preliminares de corte de blocos de Alumina foram realizados, detectando condicoes estaveis de producao na faixa de 5 a 13 mm/s. Menor desgaste do disco em baixas rotacoes e maiores esforcos de corte em grandes profundidades de penetracao e avanco do disco abrasivo.%%%%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.