半導体産業 SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）

📈 品質 - 72%アップ | ⚙️ 工具寿命 - セラミック粒子の洗浄が向上
  • 加工が難しい理由
  • 実際の効果
  • 用途と産業応用
  • 戻る

なぜSiC（シリコンカーバイド）の加工が難しいのか？


SiC（シリコンカーバイド）はモース硬度が9であり、高精密機械部品に優れた材料として選ばれています。

この材料は、高温および熱衝撃に対する優れた化学的および機械的安定性を備えており、これによりSiC基板、SiCウェハサセプター、SiCウェハキャリア、SiC E-チャックなどの半導体製造商品の理想的な材料となっています。

ただし、高硬度と脆性により、SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）のリスクは、表面品質が悪く、表面の粗さがあり、大量のツールマークが生じることです。プロセス中には（磨削工具の孔に詰まったセラミック材料の粒子が原因で）磨削力が十分に制御されない場合、プロセスには工具のドレッシングに時間がかかり、ワークピースの品質が損なわれ、工具寿命が低下する可能性があります。
 

 

☑️ SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）の加工情報

 

 

 SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）の加工情報    

  材料

  SiC（シリコンカーバイド）

  特徴

  Φ27 x 1mm
  *ワークピースのサイズ: Φ110mm

  加工

  ヘリカル加工（円弧補間）_粗い研削  

  超音波ツールホルダ   

  BT30-R04-10

  加工パラメータ

  (ヘリカル) S10,000rpm; F200mm/min; pitch 0.01mm
  (円弧補間) S10,000rpm; F400mm/min; Ae 0.04mm; Ap 1mm

  工具

  #150 Φ6mm メタルボンドダイヤモンド研削工具  

 

SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）にはHIT BT30超音波加工モジュールが使用されました
(図1. SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）にはHIT BT30超音波加工モジュールが使用されました)


超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）はウェハサセプターの製造に使用されました
(図2. 超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）はウェハサセプターの製造に使用されました)




 

SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）におけるHITの目標


HIT超音波アシスト加工技術の支援を受けて、SiC（シリコンカーバイド）セラミックのヘリカル加工（円弧補間）において、ワークピースの表面粗さを向上させ、同時に工具の摩耗を軽減することを目指しています。




 

超音波加工SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）の結果

 

SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）：ワークピースの品質

超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）は、ツールマークを軽減しつつワークピースの表面粗さを大幅に向上させました
(図3. 超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）は、ツールマークを軽減しつつワークピースの表面粗さを大幅に向上させました)

 

  • 超音波アシストにより、高周波の微振動が磨削力を低減させました。これによりワークピースの表面粗さ（Sa）が大幅に向上し、ツールマークが軽減されました。ワークピースの品質が72%向上しました。

  • 粗研削プロセスでの超音波アシスト加工技術は表面粗さとツールマークの向上に寄与しました。これにより後処理時間が短縮され、加工効率が向上しました。




超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）は、表面粗さの向上によりワークピースの品質を72%向上させました
(図4. 超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）は、表面粗さの向上によりワークピースの品質を72%向上させました)


 

 

SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）：工具寿命

超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）は、セラミックダストの蓄積を防ぎつつ、より効果的な粒子フラッシングをもたらしました
(図5. 超音波アシストSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）は、セラミックダストの蓄積を防ぎつつ、より効果的な粒子フラッシングをもたらしました)

 

  • 超音波アシストにより、研削工具にZ軸方向の高周波微振動が提供されました。研削プロセス中、ワークピースから研削工具が定期的に持ち上げられ、切削液の流入が容易になりました。これによりセラミックダストの蓄積を防ぐ効果的な粒子フラッシングが実現しました。

  • セラミックダストの蓄積が少なく、遅くなったことで研削力が低減しました。これによりツールの摩耗が軽減されるだけでなく、表面品質が向上しました。





 

HIT超音波加工技術のSiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）の成果



📈 品質 - 72%アップ
⚙️ 工具寿命 - セラミック粒子の洗浄が向上
 

SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）：産業応用



SiC（シリコンカーバイド）のヘリカル加工（円弧補間）は、半導体産業で適用されており、特にMOCVDプロセス内でSiCウェハサセプターとして使用されています。


SiC（シリコンカーバイド）はモース硬度が9であり、高精度な機械部品の優れた材料選択肢です。

この材料は、高温および熱衝撃に対する優れた化学的および機械的安定性を有しており、これはSiC基板、SiCウェハサセプター、SiCウェハキャリア、SiC E-チャックなどの半導体製造商品の理想的な材料になっています。

MOCVD反応器内では、SiCウェハサセプターが基板を運搬するために使用されます。サセプターは膜成長を補助するために熱エネルギーを吸収します。したがって、サセプターの製品品質は半導体エピレイヤーの品質に直接影響を与えます。


そこでHITの超音波加工モジュールが助けになります！ HITは先進材料の加工に対する包括的なソリューションを提供しています。HITの超音波加工技術の支援を受けることで、クライアントは加工時間を短縮しようとする中で品質の悪いワークピースを心配する必要がありませんでした。加工効率は大幅に向上し、表面品質と工具寿命の安定性も向上します。HITは、クライアントに要件に合わせるだけでなく、さらなる良好な結果を達成することを保証しています！

 

💡 セラミック材料のHIT超音波加工についての紹介