半導体産業 シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(D100-研削砥石ツールホルダ使用)

🕜 主軸負荷 - 2.3倍低減 | 📈 表面品質 - 1.6倍向上 | ⚙️ 工具摩耗 - 大幅に減少
  • 加工が難しい理由
  • 実際の効果
  • 用途と産業応用
  • 戻る

シリコンカーバイド(SiC)はなぜ加工が難しいのか?



SiC(シリコンカーバイド)はモース硬度9を持ち、高精度機械部品の優れた素材です。

その高硬度と脆性のため、SiCの表面研削加工では、表面粗さの悪化工具痕の多発といった表面品質の低下が問題になります。

さらに、加工中にセラミック粒子が砥石表面に蓄積して研削抵抗が増大すると、工具摩耗およびワーク品質の低下が深刻化します。


 
 

☑️ シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用):加工情報

 
    シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用):加工情報       
  材料   シリコンカーバイド (SiC)
  特徴   表面研削
  径方向切込み量 (Ae) 10mm _ 軸方向切込み量 (
Ap) 0.08mm   
  超音波加工パラメータ       S 3,000min-1 _ F 300mm/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     #400 Φ100mm-T40mm メタルボンドダイヤモンド砥石   


📧 シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用)向け超音波プロセスソリューションについてはお問い合わせください!

 

【新製品 - HBT-40 超音波研削砥石ツールホルダ】シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工用




----  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   12,000 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



💡 その他の事例を見る:
 

シリコンカーバイドセラミックの表面研削にHIT HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用
(図1. シリコンカーバイドセラミックの表面研削にHIT HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを使用)


 

シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用)におけるHITの目標



HITの新製品超音波研削砥石ツールホルダによる超音波アシスト加工技術を用いて、ワーク品質工具寿命の向上を目的としました。



 

超音波支援によるシリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用)の結果

 

シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用):主軸負荷

HIT新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを用いたSiC表面研削では、ワーク表面品質の向上と同時に主軸負荷の低減を実現
(図2. HIT新製品HBT-40超音波研削砥石ツールホルダモジュールを用いたSiC表面研削では、ワーク表面品質の向上と同時に主軸負荷の低減を実現)

 
  • 超音波による高周波微振動研削抵抗を低減し、その結果、主軸負荷は30%から13%へと2.3倍低下しました。


主軸負荷が2.3倍低下し、研削抵抗の減少を反映
(図3. 主軸負荷が2.3倍低下し、研削抵抗の減少を反映)


 

シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用):表面品質

HIT超音波モジュールにより、ワーク表面の工具痕が除去され、表面品質が改善
(図4. HIT超音波モジュールにより、ワーク表面の工具痕が除去され、表面品質が改善)

 
  • SiCの表面研削プロセスをHIT超音波モジュールで最適化した結果、研削抵抗の低減が確認され、主軸負荷の低下として明確に現れました。
  • また、平均表面粗さ(Sa)は1.6倍低下、表面には工具痕が残らない高品質な仕上がりを実現しました


平均表面粗さの改善により、1.6倍高い表面品質を達成
(図5. 平均表面粗さの改善により、1.6倍高い表面品質を達成)


 

シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用):工具摩耗

超音波なしに比べて工具摩耗が大幅に減少
(図6. 超音波なしに比べて工具摩耗が大幅に減少)

 
  • HIT超音波加工モジュールによる研削抵抗の低減は、主軸負荷の低下表面品質の向上切削熱の抑制をもたらし、結果として砥石の研削性能が長時間維持されました。
  • また、超音波の高周波微振動によりセラミック粒子の排出性が向上し、粒子は部分的にのみ砥石表面に付着する程度に抑えられました。



 

シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用)におけるHIT超音波加工技術の成果


(HIT HBT40 研削砥石ツールホルダを使用)


🕜 主軸負荷 - 2.3倍低減(研削抵抗の減少を反映)
📈 表面品質 - 
1.6倍向上(工具痕なし)
⚙️ 工具摩耗 - 
大幅に減少



📧 シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用)向け超音波プロセスソリューションについてはお問い合わせください!


💡 その他の事例を見る:

シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工(研削砥石ツールホルダ使用):産業応用



シリコンカーバイド(SiC)の表面研削加工は、半導体産業で広く利用されており、特に静電チャック(E-chuck, ESC)やウエハサセプタなどに用いられています。


SiC(シリコンカーバイド)はモース硬度9を有し、高精度な機械部品に最適な素材です。

この材料は優れた化学的・機械的安定性を持ち、高温耐性および熱衝撃耐性にも優れているため、SiC基板SiCウエハサセプタSiCウエハキャリアSiC Eチャックなど、半導体製造部品に理想的な素材です。

MOCVDリアクタチャンバー内では、SiCウエハサセプタが基板を保持し、熱エネルギーを吸収して膜成長を助ける役割を果たします。したがって、サセプタの品質は半導体エピ層の品質に直接影響します。


そこで登場するのがHITの超音波加工モジュールです。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超音波加工技術およびHIT超音波研削砥石ツールホルダを使用することで、クライアントはワーク品質の低下工具寿命の短さを心配する必要がなくなります。結果として、表面品質が向上し、工具摩耗が大幅に軽減されます。HITはお客様に、要求を満たすだけでなく、より優れた成果を保証します。



💡 他の技術セラミックス向けHIT超音波加工事例を見る


💡 先進材料向けHIT超音波加工技術の紹介