En el campo de la fabricación de semiconductores de tercera-generación, las bandejas y mandriles de oblea de carburo de silicio se han convertido en componentes clave insustituibles debido a su resistencia a la corrosión y su alta conductividad térmica. Sin embargo, los puntos débiles de la industria expuestos durante su procesamiento han afectado durante mucho tiempo a las empresas de fabricación de precisión.
Caso típico de procesamiento
Un proyecto de procesamiento de portabrocas de bandeja de oblea de carburo de silicio realizado por una determinada empresa requiere la finalización del rectificado de la estructura de cavidades y ranuras de piezas de trabajo D380x5 mm. La dureza de este material alcanza HV2.002, que es cerca de 1/3 de la dureza del diamante natural. Los frecuentes problemas de colapso de los bordes durante el procesamiento dieron como resultado una tasa de aprobación inferior al 60 %, y las herramientas tradicionales se desecharon en 159 minutos y el procesamiento de una sola pieza tomó hasta 888 minutos.
Puntos débiles en el procesamiento de la industria
Los materiales de SiC se enfrentan a tres grandes retos en el procesamiento tradicional debido a su alta dureza y fragilidad:
La tasa de astillado de los bordes de la pieza de trabajo es superior al 35%.
La tasa de desgaste de la herramienta es de 3 a 5 veces mayor que la de los materiales convencionales.
La precisión del control de rugosidad de la superficie de ±0,5 μm es difícil de mantener de forma estable
BISHÉNpráctica de innovación de soluciones
En respuesta a las necesidades especiales del procesamiento de carburo de silicio, el equipo técnico de BISHEN implementó una innovación de proceso de tres-etapas:
• Presentación de un sistema de procesamiento asistido por vibración ultrasónica de 20 kHz
• Personalización de una fresa de micro-cuchilla PCD integral (ángulo del borde R de 0,02 mm)
• Desarrollo de un algoritmo de ajuste dinámico adaptativo para parámetros de corte.
Resultados de la actualización del proceso
Los datos de producción después de la transformación del equipo muestran:
1. La tasa de astillado ha caído a menos del 8%
2.El tiempo de procesamiento de una sola pieza se ha optimizado a 462 minutos.
3.La vida útil de la herramienta ha superado los 317 minutos.
4.La rugosidad de la superficie se controla de forma estable a Ra0,4μm.
