Ortaya çıkan üçüncü nesil yarı iletken silisyum karbür, yeni levha kesme işlemine uygulanabilir mi?

Bilgi teknolojisinin hızla gelişmesi ve yüksek verimli elektronik cihazlara olan talebin artmasıyla birlikte silisyum karbür (SiC) ile temsil edilen üçüncü nesil yarı iletken malzemeler, bant aralığı genişliği, dielektrik sabiti, termal iletkenlik ve maksimum çalışma avantajlarıyla yavaş yavaş ortaya çıkıyor. sıcaklık. Ancak silisyum karbür tipik sert ve kırılgan bir malzemedir, sertliği geleneksel silikon malzemelerden çok daha yüksektir, Mohs sertliği 9,2'ye kadar çıkar ve dünyanın en sert elmasından sonra ikinci sırada yer alır, bu da levha üretim sürecini bazı zorluklarla karşı karşıya getirir.

Şu anda, silisyum karbür levhanın üretim süreci şu şekilde bölünmüştür: kesme - taşlama - parlatma - temizleme, her işlem aşamasında, silisyum karbür tekli levhanın işlenmesinde birincil işlem olarak kesilen yüzey hasarı ve pürüzlülük için belirli gereksinimler vardır, İşleme kalitesi, sonraki taşlama, parlatma işlem seviyesini büyük ölçüde etkileyecek ve ardından talaşın performansını etkileyecektir. Mevcut endüstriyel üretimde, silisyum karbür levha genel çok telli kesme yöntemi, teknolojinin sürekli ilerlemesi ile birlikte, su kılavuzlu lazer kesim, görünmez kesim ve diğer yeni kesme teknolojilerinde de üstünlüğü ortaya çıkarmıştır.

Çok hatlı kesme teknolojisi

Çok telli kesme teknolojisi, önceki testere bıçağı kesme yöntemiyle karşılaştırıldığında, bir kerede yalnızca bir levhayı kesmenin eksikliklerinin üstesinden gelmek için mevcut ana levha kesme teknolojisidir. Şu anda, kesme malzemesine göre, serbest aşındırıcılı tel testereyle kesmenin (harç teliyle kesme) ve elmas tel testereyle kesmenin esas olarak iki yolu vardır.

01 Serbest aşındırıcılı çizgi testereyle kesme

Serbest aşındırıcılı çizgi testere kesme işleme, kesme hattındaki aşındırıcı ve iş parçasının etkileşiminin karmaşık bir işlemidir; kesme mekanizması, kesme sıvısındaki aşındırıcı parçacıkları testere eklemine getirmek için çizgi testerenin hızlı hareketini kullanmaktır. Kesme hattının basıncı ve hızı, malzemelerin kesilmesini sağlamak için serbest aşındırıcı parçacıklar testere ekleminde yuvarlanmaya devam eder. Silisyum karbür külçeleri kesmek için teknoloji kullanıldığında, son teknoloji malzeme rolü oynayan aşındırıcı parçacıkların kesme etkisi üzerinde büyük etkisi vardır. Silisyum karbürün son derece yüksek sertliği nedeniyle, kesme sıvısının, daha verimli kesme amaçlarına ulaşmak için aşındırıcı parçacıklar olarak elmas mikro tozunu kullanması gerekir ve aşındırıcı parçacıkların taşıyıcısı olan harç, kararlı bir dağılım oynar ve tahrik eder. içinde asılı duran aşındırıcı parçacıkların hareketi. Bu nedenle viskozitesi ve akışkanlığı için belirli gereksinimler vardır.

02Konsolide elmas tel testereyle kesme

Serbest aşındırıcı tel testere kesiminin "üç gövdeli işlemi" ile karşılaştırıldığında, birleştirilmiş elmas tel testere kesimi "iki gövdeli işleme" aittir ve işleme verimliliği, serbest aşındırıcı tel testere kesiminden birkaç kat daha fazladır ve dar yarık ve küçük çevre kirliliğinin avantajları. Ancak SiC gibi sert ve kırılgan malzemeleri kesmek için bu yöntemi kullanırken, levha yüzeyinde derin hasar tabakası ve tel testerenin hızlı aşınması gibi eksiklikler hala mevcuttur. Tel testerenin kesme işlemi sırasında elmas hattı ciddi şekilde aşındığında, tel testerenin ömrü ve levhanın bükülmesi büyük ölçüde etkilenecektir. Bu nedenle, birleştirilmiş elmas aşındırıcı tel testere teknolojisi, ultra ince büyük boyutlu SiC tek levhanın üretimi için uygun değildir.

Yeni lazer plaka kesme teknolojisi

Son yıllarda, lazer kesim teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, bu temassız kesme teknolojisi, safir ve silikon plakalar için lazer görünmez kesme teknolojisinin başarılı bir şekilde uygulanması gibi yarı iletken malzemelerin üretimi ve işlenmesinde de giderek daha fazla yer almaktadır. silisyum karbür (SiC) levha kesme teknolojisi için yeni bir çözüm sunar. Ve çeşitli lazer kesim silisyum karbür (SiC) levha işleme yöntemleri türetilmiştir.

01 Gizli lazer kesim teknolojisi

Geleneksel lazer kesim, lazer enerjisinin çok kısa bir süre içinde malzemenin yüzeyinde yoğunlaşması anlamına gelir, böylece katı süblimasyon, tam kesme işleme yönteminin buharlaşması, lazer ablasyon işleme teknolojisine aittir. Lazer gizli kesmenin prensibi, malzemenin içine odaklanmak için malzemenin yüzeyinden belirli bir dalga boyuna sahip darbeli lazer kullanmak, odak alanında yüksek bir enerji yoğunluğu oluşturmak, çoklu foton absorpsiyonu oluşturmak, böylece gerekli derinliği sağlamaktır. değiştirilmiş bir katman oluşturmak için malzeme. Değiştirilmiş katmanda, malzemenin moleküler bağları kırıldığı için, şeridin değiştirilmiş katmanına dik olarak basınç uygulandığında külçe, çatlak yolu boyunca tabakalara bölünür.

02 Su yönlendirmeli lazer kesim teknolojisi

Lazer mikrojet teknolojisi olarak da bilinen su güdümlü lazer kesim teknolojisinin prensibi, lazerin basınç modülasyonlu bir su boşluğundan geçtiğinde, lazer ışınının çok küçük bir memeye ve çok ince bir yüksek basınçlı su sütununa odaklanmasıdır. nozuldan dışarı atılır. Su ve hava arasındaki arayüzdeki toplam yansıma olgusu nedeniyle, lazer ince bir su jetinde tutulacak ve su jeti boyunca iletilecek ve odaklanacaktır. Lazer daha sonra işlenen malzemenin yüzeyini kesmek için yüksek basınçlı su jeti ile yönlendirilir.

Büyük boyutlu tek kristal SiC substratı gelecekte ana akım gelişme eğilimidir; mevcut yerli ana akım SiC işletmeleri temel olarak 6 inçlik kapsamlı bir büyüme elde etmiş, 8 inç yönünde hızla gelişmektedir. Şu anda silisyum karbür külçeyi dilimlemek için en yaygın olarak kullanılan yöntem, birleştirilmiş elmas çok telli kesmedir. Büyük boyutlu levhaları keserken, birleştirilmiş elmas tel aşınmaya eğilimlidir ve bu da levhaların kesme kalitesi üzerinde belirli bir etkiye sahiptir. Son yıllarda, lazerle görünmez kesme ve su kılavuzlu lazerle kesme gibi çeşitli yeni lazer işleme teknolojileri, yüksek kesme kalitesi, düşük kesme hasarı ve yüksek avantajlarla büyük boyutlu silisyum karbür levhaların kesme teknolojisi için güvenilir çözümler sunmuştur. yeterlik.

Fountyl Technologies PTE Ltd, yarı iletken imalat endüstrisine odaklanmaktadır; ana ürünler şunlardır: Pim aynası, gözenekli seramik ayna, seramik uç efektör, seramik kare kiriş, seramik mil, iletişim ve müzakereye hoş geldiniz！