Przetwarzanie produktów i zaplecze techniczne
Producent sprzętu półprzewodnikowego uruchomił niedawno projekt lokalizacji płytek natryskowych z węglika krzemu, który wymaga obróbki dwóch typów mikrootworów o średnicy D0,5 × 6,5 mm (stosunek głębokości- do- średnicy 13:1) i D1 × 6,5 mm na podłożu z węglika krzemu o twardości HV2700. Jako główny element sprzętu do trawienia półprzewodników-trzeciej generacji, komponent ten od dawna jest zależny od importu. Dokładność przetwarzania wpływa bezpośrednio na wydajność produkcji chipów, a kontrola odprysków i przełomowy stosunek głębokości-do{{13} średnicy w obróbce mikrootworów stały się kluczowymi wąskimi gardłami w krajowej substytucji.
Problemy z przetwarzaniem w przemyśle
Tradycyjne rozwiązania w zakresie przetwarzania stoją przed trzema wyzwaniami:
Po pierwsze, twardość węglika krzemu jest zbliżona do twardości diamentu, a zwykłe wiertła mogą obrobić tylko 3-5 otworów, zanim się zużyją;
Po drugie, stosunek głębokości-do-średnicy wynoszący 13:1 utrudnia usuwanie wiórów, które mogą łatwo spowodować zarysowania ścianek otworu, a nawet uszkodzenie wiertła;
Po trzecie, koszt importowanego OEM wynosi aż 28 000 juanów za sztukę, a cykl dostaw sięga aż 6 miesięcy, co poważnie ogranicza bezpieczeństwo krajowego łańcucha dostaw sprzętu półprzewodnikowego.
BISHENrozwiązania
Ze względu na ultra{0}}twardość i kruchość węglika krzemu zespół badawczo-rozwojowy firmy BISHEN w innowacyjny sposób zastosował proces kompozytowy „wibracje ultradźwiękowe + zintegrowane wiertło PCD”:
Wibracje ultradźwiękowe o wysokiej-częstotliwości 20 kHz zmniejszają opór skrawania o 45% i współpracują z niezależnie zaprojektowanym wiertłem PCD (diament polikrystaliczny), aby zapewnić ciągłą i stabilną obróbkę 102 mikrootworów o średnicy 0,5 mm, a żywotność pojedynczego wiertła zwiększa się 20-krotnie
Wykorzystując efekt kawitacji ultradźwiękowej w celu zwiększenia penetracji chłodziwa, odpryskiwanie otworu wylotowego jest kontrolowane w zakresie 0,018 mm, czyli lepiej niż standard branżowy wynoszący 0,03 mm
Oryginalna konstrukcja spiralnej ścieżki usuwania wiórów gwarantuje, że chropowatość ścianki otworu Ra mniejsza lub równa 0,4 μm mikrootworu o stosunku głębokości-do-średnicy 13:1 spełnia wymagania czystości-na poziomie półprzewodników
Przełomowa wartość techniczna
W wyniku tej weryfikacji przetwarzania osiągnięto dwa główne kamienie milowe: po raz pierwszy koszt przetwarzania krajowych mikrootworów w płycie natryskowej z węglika krzemu został obniżony do 1/3 ceny importowej, a cykl dostaw został skrócony do 15 dni; bardziej przełomowy, zwiększono limit przetwarzania stosunku głębokości-do-średnicy z typowego w branży 8:1 do 13:1, zapewniając niezależną i kontrolowaną gwarancję na części dla zaawansowanych układów scalonych procesowych poniżej 5 nm.
