AI新時代へ: 超音波加工とAl-SiC複合材料

なぜ「アルミシリコンカーバイド（Al-SiC）」が必要なのか？

AI需要の爆発的な成長で、これまでの放熱材料では、大きな課題に直面しています。

銅材などの従来材料とシリコンチップの間には、「熱膨脹係数（CTE）」に大きな差がありますので、デバイスが頻繁に高・低温のサイクルを繰り返すと、極めて大きな熱応力が発生します。

この熱応力が、チップクラック（Chip Crack）や熱故障（Thermal Failure）を引き起こす主な原因であり、ハイエンドパッケージングの歩留まりと製品寿命を低下させる要因となっています。

軽量化、高熱伝導性、そして高剛性を兼ね備えた「アルミシリコンカーバイド（Al-SiC）」は、次世代の熱管理および半導体パッケージング材料の「救い主」として、今まさに大きな注目を集めています！

Al-SiCとは？

Al-SiCは、アルミニウムの優れた熱伝導性と、シリコンカーバイドの高剛性・高耐熱性・低熱膨張性を組み合わせた複合材料です。したがって、金属材料の延性・加工性・熱伝導性と、セラミック材料の高硬度・剛性・熱安定性の双方の特性を持っています。

このユニークな材料特性により、AlSiCはハイエンド半導体用途に最適です。

例えば、優れた熱伝導性により、チップ動作時の熱を迅速に拡散し、高剛性によって高温環境や熱サイクル下でも構造を安定維持できます。また、その比重は銅の約三分の一であり、軽量化設計にも大きく貢献します。

Al-SiC加工の課題

複合材料について

Al-SiCは、軟らかいアルミニウム母材と硬くて脆いシリコンカーバイドから構成される複合材料です。アルミニウムは切削しやすい一方、SiCは非常に硬く、切削する時にクラックやマイクロクラックが発生しやすくなります。また、切削抵抗が不均一になり、ツール摩耗や加工面の粗さ増大を引き起こします。

高硬度とツール摩耗

Al-SiC中のSiC粒子の高硬度により、従来の切削ツールの摩耗が激しく、寿命が短く、コスト高騰が課題です。
さらに、微細なSiC切りくずが含まれ、排出や冷却が困難になります。

グローバルメーカーへの豊かな導入実績

HANTOP超音波加工技術：AI新時代の切り札！

👍🏻超音波による高周波振動が研削力を低減し、切りくず排出性を改善。

👍🏻 切削条件の最適化により、加工時間の短縮と生産効率の向上を実現。

👍🏻 排出性の向上により表面粗さが低減させ、ツール寿命の延長とコストダウンに貢献。

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