Halbleiter Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC)

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Was macht Siliziumcarbid (SiC) schwer zu bearbeiten?

Siliziumcarbid (SiC) hat eine Mohs-Härte von 9 und ist eine hervorragende Materialwahl für hochpräzise mechanische Komponenten.

Dieses Material zeichnet sich durch eine ausgezeichnete chemische und mechanische Stabilität sowie eine hohe Temperatur- und Thermoschockbeständigkeit aus, was es zu einem idealen Material für Halbleiterfertigungskomponenten wie SiC-Wafer-Substrat, SiC-Wafersuszeptoren, SiC-Waferträger, SiC-Elektrostatische Spannfutter (E-Chuck) usw. macht.

Aufgrund der hohen Härte und Sprödigkeit von Siliziumcarbid (SiC) besteht jedoch beim Schleifen von SiC das Risiko einer schlechten Oberflächen- und Kantenqualität mit großen Absplitterungen und Kantenrissen. Wenn die Schleifkräfte während des Prozesses nicht gut kontrolliert werden (aufgrund der ernsthaften Ansammlung von keramischen Materialresten, die in den Poren des Schleifwerkzeugs stecken bleiben), würde der Prozess mehr Zeit für das Abrichten des Werkzeugs in Anspruch nehmen und die Werkstückqualität sowie die Standzeit des Werkzeugs beeinträchtigen.


 

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☑️ Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC): Bearbeitungsinformationen

 

	Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC): Bearbeitungsinformationen
Material	Siliziumcarbid (SiC)
Merkmale (Abmessungen)	Axiale Schnitttiefe (Ap) 0,6mm   *Größe des Werkstücks: Φ107mm
Prozess	Planschleifen
Werkzeughalter Ultraschall	BT30-R04-10
Drehzahl	4.000 ~ 6.000min-1
Werkzeug	#80 Φ20mm Diamant-Schleifwerkzeug mit Metallbindung

 

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(Bild 1. Das HIT BT30-Ultraschallbearbeitungsmodul wurde für das Planschleifen von Siliziumcarbid verwendet)



 

HITs Ziel beim Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC)

Mit Unterstützung der HIT-Ultraschallbearbeitungstechnologie ist das Ziel, die Gesamtprozesszeit und den Werkzeugverschleiß zu reduzieren, während die Werkstückqualität beim Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC) erhalten bleibt.




 

Ergebnisse des Ultraschallunterstützten Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC)

 

Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC): Bearbeitungseffizienz

(Bild 2. Das HIT-Ultraschall-unterstützte Planschleifen von Siliziumcarbid erreichte eine um das 2-fache verkürzte Gesamtprozesszeit, da kein Abrichten beim Schleifprozess erforderlich war)

 

• Mit HIT-Ultraschall half die hochfrequente Mikrovibration bei der leichteren Evakuierung von Spänen und besserem Ausspülen von Keramikpartikeln. Das ständige Anheben des Schleifwerkzeugs vom Werkstück ermöglichte es dem Kühlschmiermittel, die Schneidhitze und die Keramikpartikel wegzuspülen. Dies verhinderte effektiv, dass die Poren (zwischen den Schleifmitteln des Schleifwerkzeugs) mit Keramikmaterialrückständen gefüllt wurden. Infolgedessen war während des gesamten Schleifprozesses kein Abrichten beim Schleifprozess erforderlich.
• (Unter den gleichen Bearbeitungsparametern) Ohne Ultraschall war das Schleifwerkzeug ständig in Kontakt mit dem Werkstück. Dies führte dazu, dass das Werkzeug unentfernbare Keramikmaterialrückstände neu schleifen musste, und das Schleifwerkzeug verlor aufgrund der Ansammlung von Keramikmaterialrückständen schnell seine Schleiffähigkeit. Das Werkzeug musste dann wegen der verringerten Schleiffähigkeit abgerichtet werden. Infolgedessen gab es während des gesamten Schleifprozesses 4 Durchgänge des Abrichtens beim Schleifprozess.

 

Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC): Werkstückqualität

(Bild 3. Das HIT-Ultraschall-unterstützte Planschleifen von Siliziumcarbid half, Werkstücke mit glatten Kanten ohne ernsthafte Ausbrüche oder Risse an den Kanten zu erzielen)

 

• Mit HIT-Ultraschall half die hochfrequente Mikrovibration bei der leichteren Evakuierung von Spänen und besserem Ausspülen von Keramikpartikeln. Dies verhinderte effektiv, dass die Poren (zwischen den Schleifmitteln des Schleifwerkzeugs) mit Keramikmaterialrückständen gefüllt wurden. Die reduzierten Schleifkräfte halfen, Ausbrüche oder Risse an den Kanten des Werkstücks zu verringern, mit gleichmäßigen Werkzeugspuren auf der Oberfläche.
• (Unter den gleichen Bearbeitungsparametern) Ohne Ultraschall führte das nicht entfernbare Keramikmaterial und die Ansammlung von Keramikmaterialrückständen am Schleifwerkzeug zu einem schnellen Verlust der Schleiffähigkeit des Werkzeugs. Die ungleichmäßige Größe der Werkzeugspuren auf der Oberfläche des Werkstücks zeigte auch instabile und ungleichmäßige Schleifkräfte, was nicht nur zu ernsthaftem Werkzeugverschleiß, sondern auch zu Schäden am Werkstück (Ausbrüche und Risse an den Kanten) führte.

 

Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC): Werkzeug Lebensdauer

(Bild 4. HIT-Ultraschall-unterstütztes Planschleifen von Siliziumcarbid erzielte ein besseres Ausspülen von Keramikpartikeln ohne die Notwendigkeit des Abrichtens beim Schleifprozess)

 

• Mit HIT-Ultraschall half die hochfrequente Mikrovibration beim besseren Ausspülen von Keramikpartikeln. Wenn die Schleifkörner des Schleifwerkzeugs nach dem Schleifen stumpf wurden, erhöhte sich die Schleifkraft, was den Selbstschärfemechanismus auslöste. Dadurch fielen die abgenutzten Schleifkörner ab und die neuen Diamantkörner kamen zum Vorschein, um weiter zu schleifen. Da kein Abrichten beim Schleifprozess erforderlich war, resultierte der gesamte Werkzeugverschleiß nur aus dem Schleifvorgang.
• (Unter den gleichen Bearbeitungsparametern) Ohne Ultraschall führten die nicht entfernten Keramikmaterialrückstände und deren Ansammlung auf dem Schleifwerkzeug zu einem schnellen Verlust der Schleiffähigkeit des Werkzeugs. Die Ansammlung der Keramikmaterialrückstände war zu schnell, als dass der Selbstschärfemechanismus die Schleiffähigkeit des Werkzeugs wiederherstellen konnte. Infolgedessen waren 4 Durchgänge des Abrichtens beim Schleifprozess erforderlich, was zu noch mehr Werkzeugverschleiß führte.

(Bild 5. HIT-Ultraschall-unterstütztes Planschleifen von Siliziumcarbid reduzierte den Werkzeugverschleiß erheblich und erzielte eine viermal längere Werkzeuglebensdauer)




 

Errungenschaften der HIT-Ultraschall Bearbeitungs Technologie

🕜 Bearbeitungseffizienz - 2-mal höher
📈 Werkstückqualität - Keine ernsthaften Absplitterungen oder Risse an den Kanten
⚙️ Werkzeug Lebensdauer - 4-mal länger


 

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Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC): Branchenanwendung

Planschleifen von Siliziumcarbid (SiC) wird in der Halbleiter industrie angewendet, insbesondere für SiC-Wafersuszeptoren, SiC-Waferträger, SiC-Elektrostatische Spannfutter (E-Chuck) und andere wichtige Komponenten in den Prozessen des Ätzens, der Dünnschicht- und CMP-Prozesse.


Siliziumcarbid (SiC) hat eine Mohs-Härte von 9 und ist eine hervorragende Materialwahl für hochpräzise mechanische Komponenten.

Dieses Material zeichnet sich durch eine ausgezeichnete chemische und mechanische Stabilität sowie eine hohe Temperatur- und Thermoschockbeständigkeit aus, was es zu einem idealen Material für Halbleiterfertigungskomponenten wie SiC-Wafer-Substrat, SiC-Wafersuszeptoren, SiC-Waferträger, SiC-Elektrostatische Spannfutter (E-Chuck) und dergleichen macht. Da die Stabilität des Herstellungsprozesses, die Produktqualität und die Ausbeuterate in der Halbleiterindustrie von großer Bedeutung sind, haben Kammerkomponenten, die direkt mit dem Wafer in Kontakt kommen, extrem hohe und strenge Qualitätsstandards.

Aufgrund der hohen Härte und Sprödigkeit von Siliziumcarbid (SiC) besteht jedoch beim Schleifen von SiC das Risiko einer schlechten Oberflächen- und Kantenqualität mit großen Absplitterungen und Kantenrissen. Wenn die Schleifkräfte während des Prozesses nicht gut kontrolliert werden (aufgrund der ernsthaften Ansammlung von keramischen Materialresten, die in den Poren des Schleifwerkzeugs stecken bleiben), würde der Prozess mehr Zeit für das Abrichten beim Schleifprozess in Anspruch nehmen und die Werkstückqualität sowie die Standzeit des Werkzeugs beeinträchtigen.


Da kam das Ultraschall Bearbeitungs Modul von HIT zur Hilfe! HIT bietet eine umfassende Lösung für die Bearbeitung von fortschrittlichen Materialien. Mit der Unterstützung der Ultraschall Bearbeitungs Technologie von HIT mussten sich die Kunden keine Sorgen mehr um schlechte Werkstückqualität machen, während sie versuchten, die Prozesszeit zu verkürzen. Die Bearbeitungseffizienz kann erheblich gesteigert werden, während sowohl die Oberflächen- und Kantenqualität als auch die Stabilität der Werkzeugstandzeit verbessert werden. HIT versichert seinen Kunden nicht nur, ihre Anforderungen zu erfüllen, sondern auch noch bessere Ergebnisse zu erzielen!




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