Inden for tredjegenerations-halvlederfremstilling er siliciumcarbidwaferbakker og -patroner blevet uerstattelige nøglekomponenter på grund af deres korrosionsbestandighed og høje termiske ledningsevne. Imidlertid har industriens smertepunkter, der er afsløret under deres forarbejdning, længe plaget præcisionsfremstillingsvirksomheder.
Typisk behandlingssag
Et bearbejdningsprojekt af siliciumcarbid-waferbakke, udført af en bestemt virksomhed, kræver færdiggørelse af hulrums- og rillestrukturslibning af D380x5 mm arbejdsemner. Hårdheden af dette materiale når HV2,002, hvilket er tæt på 1/3 af hårdheden af naturlig diamant. Hyppige problemer med kantkollaps under forarbejdning resulterede i en beståelsesrate på mindre end 60 %, og traditionelle værktøjer blev skrottet på 159 minutter, og behandlingen af et enkelt stykke tog op til 888 minutter.
Smertepunkter i industriforarbejdning
SiC-materialer står over for tre store udfordringer i traditionel forarbejdning på grund af deres høje hårdhed og skørhed:
Spånhastigheden af emnekanter er over 35 %
Værktøjsslidhastigheden er 3-5 gange højere end for konventionelle materialer
Overfladeruhedskontrolnøjagtigheden på ±0,5μm er vanskelig at opretholde stabilt
BISHENløsningsinnovationspraksis
Som svar på de særlige behov for siliciumcarbid-bearbejdning implementerede BISHENs tekniske team en procesinnovation i tre-trin:
• Introduktion af et 20kHz ultralyds vibrationsassisteret behandlingssystem
• Tilpasning af en integreret PCD mikro-knivfræser (kant R-vinkel 0,02 mm)
• Udvikling af en adaptiv dynamisk justeringsalgoritme til skæreparametre
Procesopgraderingsresultater
Produktionsdata efter udstyrstransformation viser:
1. Flisningsraten er faldet til mindre end 8 %
2. Behandlingstiden for et enkelt stykke er blevet optimeret til 462 minutter
3. Værktøjets levetid har overskredet 317 minutter
4.Overfladeruheden er stabilt styret ved Ra0,4μm
