半導体産業 石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)

🕜 加工効率 - 2倍高い、またはほぼ3倍の材料除去率 | 📈 ワークピースの品質 - ほぼ1.5倍アップ | ⚙️ 工具摩耗の大幅な削減
  • 加工が難しい理由
  • 実際の効果
  • 用途と産業応用
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なぜ石英ガラスの加工が難しいのか?



石英ガラスは高い圧縮強度を持つ一方で、高い硬度と脆さも示します。表面の欠陥は、材料全体の強度に深刻な影響を及ぼす可能性があります。

半導体のエッチングプロセス装置では、クォーツリングがウェハを固定するために使用され、乾式または湿式エッチングの間、ウェハが静電チャック(ESC、Eチャック)に安定して装着されるようにします。クォーツリングとウェハの接触面積が大きいため、内側リングの表面粗さには厳しい要件が求められます。内側リングの表面粗さが不十分だと、エッチングプロセス中に化学ガスや液体によってウェハが過剰に腐食され、製品の歩留まりに大きな影響を及ぼす可能性があります。


 

☑️ 石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用):加工情報

 
    石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用):加工情報    
  材料   石英ガラス
  特徴   側面研削 Ae 0.7mm _ Ap 8mm
 
*加工長さ 200mm
  超音波加工パラメータ      S 6,000rpm _ F 1,200mm/min _ 超音波パワーレベル 100%    
  超音波ツールホルダ              HBT40-W01 研削砥石ツールホルダ
  工具   #120 Φ100mm-T15mm メタルボンドダイヤモンド砥石   


 

【新製品 - HBT-40 超音波研削砥石ツールホルダ】石英ガラスの側面研削加工用




----  半導体業界のサプライチェーンに進出するための秘密兵器として  ----


🔹 半導体の高度材料の荒加工に最適。
🔹 全体の加工効率:2~3倍向上
🔹 材料除去率:3倍以上向上
🔹 生産コストとエネルギー消費の大幅削減。


 

製品仕様

モデル   HBT40-W01-2010          
動作周波数              20 ~ 32 kHz   
最大主軸回転速度   24,000 rpm
工具インターフェース            ねじロック式
CTS(クーラントスルースピンドル)       70 bar

HIT HBT-40 超音波研削砥石ツールホルダモジュールが石英ガラスの側面研削加工に使用されました
(図1. HIT HBT-40 超音波研削砥石ツールホルダモジュールが石英ガラスの側面研削加工に使用されました)



 

石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)におけるHITの目標


HITの新製品である超音波研削砥石ツールホルダと超音波支援加工技術の支援により、加工効率材料除去率の向上を目指しながら、優れたワークピースの品質と安定した工具寿命を維持することが目標とされています。




 

超音波加工石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)の結果

 

石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)加工効率

HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、送り速度を元のパラメータの2倍に引き上げることができます
(図2. HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、送り速度を元のパラメータの2倍に引き上げることができます)


HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、半径方向の切り込み深さをさらに増やすことができ、これにより材料除去率がほぼ3倍に向上しました
(図3. HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、半径方向の切り込み深さをさらに増やすことができ、これにより材料除去率がほぼ3倍に向上しました)

 
  • HIT超音波モジュールを使用して石英ガラスの側面研削加工を最適化するために高周波マイクロバイブレーションにより研削力が低減されました。これにより、送り速度が2倍に向上し、総加工時間が半分(20秒から10秒)に短縮されました。
  • ワークピースの品質が安定していることを前提に、半径方向の切り込み深さ(Ae)をさらに増やすことができます。これにより、材料除去率(MRR、Material Removal Rate)がほぼ3倍に向上しました


HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、ワークピースの品質を安定させたまま、全体の加工効率が2倍に向上します
(図4. HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、ワークピースの品質を安定させたまま、全体の加工効率が2倍に向上します)



 

石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)ワークピースの品質

HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、エッジの亀裂のサイズを超音波なしの場合よりも小さくすることができます
(図5. HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、エッジの亀裂のサイズを超音波なしの場合よりも小さくすることができます)

 
  • 石英ガラスの側面研削加工を最適化するために、HITの超音波モジュールの高周波マイクロバイブレーションが研削力の低減に役立ちました。
  • 2倍の効率で、エッジの亀裂のサイズは安定していました(超音波振動の振幅が安定して出力)。同じパラメータの下で、超音波なしの場合よりもエッジの亀裂のサイズが約1.5倍小さくなりました。


HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、エッジの亀裂のサイズが減少し、ワークピースの品質が1.5倍向上しました
(図6. HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、エッジの亀裂のサイズが減少し、ワークピースの品質が1.5倍向上しました)



 

石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)工具寿命

HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、超音波なしの場合と比較して、工具の摩耗が大幅に減少しました
(図7. HITの新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用することで、超音波なしの場合と比較して、工具の摩耗が大幅に減少しました)

 
  • 石英ガラスの側面研削加工を最適化するために、HITの超音波モジュールの高周波マイクロバイブレーションが研削力の低減に役立ちました。
  • 2倍の効率で、ホイールの表面には軽度の摩耗しか見られず、ワークピースの品質も安定していました。しかし、同じパラメータの下で、超音波なしではホイール表面が剥がれたり鈍くなったりし、ワークピースの品質が不安定になりました。




 

HIT超音波加工技術の石英ガラスの側面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)の成果


(HIT HBT40 研削砥石ツールホルダを使用)

🕜 加工効率 - 2倍高い、またはほぼ3倍の材料除去率
📈 ワークピースの品質 -
1.5倍アップ
⚙️ 工具摩耗の大幅な削減


 


石英ガラスの側面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用):産業応用



石英ガラスの側面研削加工は半導体産業で利用されており、特に石英リング(フォーカスリング/カバーリング)に使用されています。


石英ガラスは優れた電気絶縁性を持ち、フッ化水素酸を除いて、非常に高濃度の酸にも耐性があります。この材料は高い圧縮強度を持つ一方で、高い硬度と脆さも示します。表面の欠陥は、材料全体の強度に深刻な影響を与える可能性があります。

半導体のエッチングプロセス装置では、クォーツリングがウェハを固定するために使用され、乾式または湿式エッチングの間、ウェハが静電チャック(ESC、Eチャック)に安定して装着されるようにします。クォーツリングとウェハの接触面積が大きいため、内側リングの表面粗さには厳しい要件が求められます。内側リングの表面粗さが不十分だと、エッチングプロセス中に化学ガスや液体によってウェハが過剰に腐食され、製品の歩留まりに大きな影響を及ぼす可能性があります。


そのとき、HITの超音波加工モジュールが助けに登場しました!HITは先進材料の加工におけ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HIT超音波研削砥石ツールホルダの支援により、加工時間を短縮しながらもワークピースの品質の低下を心配する必要がなくなりました。加工効率と材料除去率が向上し、工具の摩耗も大幅に削減されます。HITは、顧客の要求を満たすだけでなく、さらに優れた成果を達成することを保証します!



 

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