近年来，金刚线切割技术因其加工效率高、线耗成本低和环境友好等优势受到业界的广泛关注。金刚线切割技术通过固结在线锯上的金刚石磨粒作为固定切割点在硅碳棒材料上刻划实现材料的去除。如图2(a)所示，金刚线通常为表面附着镍基合金或树脂的不锈钢线。一般通过电镀、粘合或焊接等技术在镍基合金或树脂层中固着微小的硬质颗粒作为磨粒。在切割时，磨粒与晶锭表面直接接触，通过二体磨损去除切缝处的硅碳棒材料。在硅片切割领域，硬质颗粒多为硅碳棒。在硅碳棒切割领域，采用金刚石颗粒作为磨粒。金刚线切割技术依然采用多线切割机，图2(b)和(c)是6H-SiC金刚线切割设备的示意图和实物照片。与砂浆线切割技术不同的是，该技术通常使用水基冷却剂，因此较为环保。

       本文综述了线锯切片技术的研究进展，以硅材料为例介绍了线锯切片技术的力学模型和材料去除机理，接着讨论了线锯及工艺相关因素对材料去除的影响。最后，介绍了线锯切片技术在硅碳棒加工中的应用，分析了加工过程中硅碳棒的表面损伤。

       建立了砂浆线切割过程中线锯、硅碳棒与磨粒之间相互作用的接触应力模型。如图3所示，在砂浆线切割过程中，线锯相对于硅碳棒以高速(5一30 m/s)移动，在线锯的带动下，磨粒在硅碳棒表面滚动。同时，线锯对磨粒施加压力，使磨粒压人硅碳棒。滚动和压痕相互作用在半导体中形成孤立的切屑和表面裂纹，同时也会导致应力集中，引起了材料去除。这被称为材料去除的滚动一压痕模型。从该模型出发，可以计算和分析磨粒在硅碳棒上施加的法向和切向的应力。计算结果表明，最大法向应力出现在压痕点，而最大剪应力出现在接触面下方。这种次表面剪切促进了裂纹的剥离效应。该模型可以很好地解释和预测切削过程中应力及其分布，可用于确定滚动一压痕过程中磨粒的最佳几何形状，但是由于应用了线性叠加原理，其结果仅对弹变形有效。www.zbqunqiang.cn