Nel campo della produzione di semiconduttori di terza-generazione, i vassoi e i mandrini per wafer in carburo di silicio sono diventati componenti chiave insostituibili grazie alla loro resistenza alla corrosione e all'elevata conduttività termica. Tuttavia, i punti critici del settore esposti durante la lavorazione affliggono da tempo le aziende manifatturiere di precisione.
Caso di elaborazione tipico
Un progetto di lavorazione del mandrino per vassoi di wafer in carburo di silicio intrapreso da una determinata azienda richiede il completamento della rettifica della struttura della cavità e della scanalatura dei pezzi D380x5mm. La durezza di questo materiale raggiunge HV2.002, che è vicina a 1/3 della durezza del diamante naturale. I frequenti problemi di collasso dei bordi durante la lavorazione hanno comportato una percentuale di superamento inferiore al 60%, gli strumenti tradizionali sono stati rottamati in 159 minuti e la lavorazione di un singolo pezzo ha richiesto fino a 888 minuti.
Punti critici nella lavorazione industriale
I materiali SiC devono affrontare tre sfide principali nella lavorazione tradizionale a causa della loro elevata durezza e fragilità:
Il tasso di scheggiatura dei bordi del pezzo è superiore al 35%
Il tasso di usura dell'utensile è 3-5 volte superiore a quello dei materiali convenzionali
La precisione del controllo della rugosità superficiale di ±0,5μm è difficile da mantenere stabile
BISHENpratica dell’innovazione delle soluzioni
In risposta alle particolari esigenze della lavorazione del carburo di silicio, il team tecnico di BISHEN ha implementato un'innovazione del processo in tre-fasi:
• Presentazione di un sistema di elaborazione assistito da vibrazione ultrasonica a 20kHz
• Personalizzazione di una fresa micro-a lama PCD integrale (angolo R del bordo 0,02 mm)
• Sviluppo di un algoritmo di regolazione dinamica adattiva per i parametri di taglio
Risultati dell'aggiornamento del processo
I dati di produzione dopo la trasformazione delle attrezzature mostrano:
1. Il tasso di scheggiatura è sceso a meno dell’8%
2.Il tempo di lavorazione di un singolo pezzo è stato ottimizzato a 462 minuti
3.La durata dell'utensile ha superato i 317 minuti
4. La rugosità superficiale è controllata stabilmente a Ra0,4μm
