Sprievodca obrábaním CNC Semiconductor

Výrobný priemysel polovodičov sa rýchlo vyvíja smerom k miniaturizácii a vysokej výkonnosti. Dopyt po trhu po rýchlej, efektívnej a multifunkčnej spotrebnej elektronike, automobilovej elektronike, zdravotníckych zariadeniach, ukladaní údajov a digitálnych výrobkoch neustále rastie. V tomto procese hrá CNC (počítačová numerická kontrola) technológia obrábania maximálnej úlohy. Môže presne vyrábať formy, svietidlá a rôzne presné komponenty potrebné na montáž a testovanie polovodičov, pričom zabezpečí kontrolu kvality celého výrobného procesu.

Semiconductory sú materiály s elektrickou vodivosťou medzi vodivosťou vodičov a izolátormi (ako je karbid kremíka a kremíka) a ich elektrická vodivosť môže byť presne regulovaná dopingom, teplotou alebo elektrickým poľom. Je jadrom modernej elektronickej technológie, ktorá sa používa na výrobu zariadení, ako sú mikročipy a solárne články, a realizuje logické operácie a konverziu energie ovládaním toku elektrónov.

What is a semiconductor

Pri výrobe polovodičových dielov sa používajú rôzne stroje. Nasledujú niektoré bežné typy:

CNC obrábanie

Vysoko presné mletie CNC, založené na vopred napísaných numerických kontrolných programoch, môže vykonávať rôzne operácie spracovania, ako je mletie, nuda a vŕtanie na polovodičových častiach, a dokáže spracovať časti rôznych zložitých tvarov.

Otáčanie CNC

Metóda mechanického spracovania, ktorá poháňa obrobok na otáčanie vretenom a zároveň upevňuje rezací nástroj na kŕmenie pozdĺž axiálneho/radiálneho smeru, sa používa hlavne na výrobu symetrických rotačných častí, ako sú hriadele, rukávy a vlákna.

Elektrické výstupné obrábanie (EDM)

V prípade niektorých polovodičových častí s vysokou tvrdosťou, komplexné tvary a ťažko dokončiteľné tradičným spracovaním rezania, stroje elektrického výboja (EDM) používajú vysokú teplotu generovanú pulzným výtokom na vykonávanie spracovania leptania na častiach a môžu presne spracovať diely s malými otvormi, úzkymi štrbinami a rôznymi zložitými dutinami.

Spracovanie rezania drôtov

Časti sú rezané a spracované použitím elektródového drôtu ako nástrojovej elektródy a pulzného výboja. Stroje na rezanie drôtov môžu produkovať vysoko presné priame a zakrivené obrysy. Často sa používajú na spracovanie tenkých listov, presných prevodov a nepravidelných otvorov v polovodičových častiach a sú obzvlášť vhodné na spracovanie materiálov s vysokou tvrdosťou a krehkosťou.

Brúsenie

Používa sa na presné brúsenie polovodičových častí na dosiahnutie vysoko presných rozmerov a kvality povrchu. Podľa rôznych požiadaviek na spracovanie existujú rôzne typy, ako sú stroje na brúsenie povrchu, valcové mleté stroje a vnútorné mleté stroje. Môžu brúsiť ploché, valcové a kužeľové povrchy častí, čím efektívne zlepšujú rovnosť, plynulosť a rozmernú presnosť častí. Napríklad môžu byť použité na tenké a brúsenie zadnej časti polovodičových doštičiek.

Príslušenstvo a prípravky

Vo výrobnom procese polovodičových zariadení sa príslušenstvo a prípravky používajú na stabilizáciu polohy zariadení, zabezpečenie presnosti a konzistentnosti počas spracovania alebo testovania a na zabránenie posunu alebo otriasania zariadení, ktoré môžu ovplyvniť presnosť výroby.

Komponent vákuovej komory

Zložky vákuovej komory, ako sú ventily a príruby, sú rozhodujúce pre udržiavanie stability prostredia polovodičového procesu. Komponenty s vákuovou komorou s vysokou presnosťou môžu zabezpečiť, aby proces výroby polovodičov nebol narušený vonkajšími plynmi vo vákuovom prostredí, čím sa zaručuje presnosť procesu a kvality produktu.

Diely prenosového systému

Posúvače, prevodové stupne a ďalšie časti prevodového systému sú zodpovedné za zabezpečenie plynulosti pohybu polovodičových zariadení. Počas prevádzky zariadenia presný prenos umožňuje všetkým komponentom pracovať v koordinácii, dosahovať presnú prevádzku polovodičových materiálov, napríklad pri manipulácii s oblátkami a pohybom fotolitografického vybavenia.

Komponenty chladiaceho systému

Polovodičové vybavenie vytvára počas prevádzky veľké množstvo tepla. Na udržanie regulácie teploty zariadenia a procesu sa používajú komponenty chladiaceho systému, ako sú chladiace drezy a chladiace potrubia. Komponenty chladiaceho systému spracované CNC môžu dosiahnuť efektívny rozptyl tepla, zabezpečiť stabilnú prevádzku zariadenia v príslušnom teplotnom rozsahu a vyhnúť sa zlyhaniu zariadenia alebo zmenami vo výkone polovodičových materiálov v dôsledku prehriatia.

Diely fotolitografie

Fotolitografia je jedným zo základných procesov vo výrobe čipov. Pri zabezpečovaní presnosti fotolitografického systému zohrávajú rozhodujúcu úlohu optické komponenty a masky a ďalšie diely fotolitografie. Vysoko presné fotolitografické diely môžu zabezpečiť presný prenos vzorov počas fotolitografického procesu, čím sa vyrába vysokovýkonné polovodičové čipy.

Mechanické konštrukčné časti

Základy, podporné lúče a ďalšie mechanické štrukturálne časti, ktoré sa používajú na podporu celkovej štruktúry polovodičových zariadení. Poskytujú stabilnú inštalačnú základňu pre každú zložku zariadenia, zabezpečujúc stabilitu zariadenia počas prevádzky a odoláva rôznym napätiam a vibráciám generovanými počas prevádzky.

Testované príslušenstvo a príslušenstvo

V testovacích a meracích štádiách polovodičových zariadení sa na zabezpečenie zariadení používajú testovacie príslušenstvo a príslušenstvo, čím sa zabezpečí stabilný prenos signálu a dobrý kontakt počas procesu testovania, čím sa získa presné testovacie údaje.

Výhody mletia CNC pre polovodiče:

Dimenzionálna presnosť obrábania CNC je regulovaná v extrémne malom rozsahu, čím sa vytvára vysoko presné a komplexné časti s minimálnymi chybami.

Systém CNC môže presne opakovať tú istú úlohu bez chyby. Táto vynikajúca opakovateľnosť môže zvýšiť konzistentnosť častí a zvýšiť účinnosť.

AXIS Common 3-, Axis 4-, 5- Axis alebo ešte viac prepojenia osi má schopnosť spracovať komplexné trojrozmerné tvary.

Systém CNC môže efektívne vykonávať úlohy spracovania v krátkom čase a jeho vysokoúčinná schopnosť výrazne skrátiť výrobný cyklus.

Polovodičové vybavenie zvyčajne obsahuje rôzne materiály, vrátane kovov a plastov, a dokáže ich ľahko zvládnuť.
Flexibilita obrábania CNC umožňuje rýchlu výrobu vzoriek a malú šaržovú skúšku, ktorá urýchľuje čas na trh výrobkov.

Vysoký stupeň automatického zaťaženia a zníženie priameho ľudského zásahu môžu znížiť riziko ľudskej chyby
Zníženie ľudských chýb môže účinne zvýšiť mieru výnosu výrobkov a nižšie výrobné náklady.

CNC

V polovodičovom priemysle presnosť CNC obrábania priamo ovplyvňuje výkon produktu. Nasledujú praktické tipy na dosiahnutie výsledkov presného obrábania z rozmerov procesu, vybavenia a riadenia:

Optimalizovať parametre technológie spracovania

Podľa charakteristík spracovaného materiálu presne upravte rýchlosť rezania, rýchlosť posuvu a hĺbku rezania. Pri spracovaní volfrámových oceľových častí s vysokou tvrdosťou môže zníženie rýchlosti rezania znížiť opotrebenie nástroja a vibrácie. Pri spracovaní hliníkových dielov môže primerané zvýšenie rýchlosti posuvu zvýšiť účinnosť spracovania pri zachovaní kvality povrchu. Medzitým by sa postupy spracovania mali primerane usporiadať podľa postupnosti drsného obrábania, polo-finálneho obrábania a úplného obrábania a príspevok by sa mal postupne odstrániť, aby sa znížil vplyv deformácie stresu na presnosť.

Vyberte vysoko presné vybavenie a náradie

Investujte do vysoko-presných CNC obrábcových zariadení, ako sú napríklad päťosové stroje na obrábanie, ktoré majú vyššiu presnosť a stabilitu pohybu, a môžu spĺňať komplexné požiadavky na spracovanie tvarov a vysoko presných spracovateľov polovodičových častí. Zároveň vyberte vysoko kvalitné nástroje rezistentné na opotrebenie, ako sú karbidové nástroje a keramické nástroje, a pravidelne kontrolujte a nahrádzajte nástroje, aby sa zabezpečila ich ostrosť a rozmerová presnosť, a vyhnite sa chybám spracovania spôsobeného opotrebením nástroja.

Prísne kontrolujte faktory životného prostredia

Udržujte konštantnú teplotu, vlhkosť a čistotu v dielni spracovania. Zmeny teploty môžu spôsobiť tepelnú expanziu a kontrakciu materiálov, čo ovplyvňuje rozmerovú presnosť spracovania. Nadmerná vlhkosť môže ľahko spôsobiť hrdzu kovové materiály a ovplyvniť kvalitu povrchu častí. Nedostatočná čistota však umožňuje drobným časticám vstúpiť do oblasti spracovania, ktorá môže poškriabať povrch častí alebo ovplyvniť životnosť nástroja. Preto je možné na presné spracovanie vytvoriť klimatizačné zariadenia, odvlhčovacie zariadenia a systémy čistenia vzduchu, stabilné podmienky prostredia.

Implementovať presné programovanie a simuláciu

Využite pokročilý softvér CAD/CAM na presné programovanie na zabezpečenie optimalizácie ciest nástrojov. Počas procesu programovania plne zvážte geometrický tvar časti, príspevok na obrábanie a trajektóriu pohybu nástroja, vyhnite sa zbytočným nečinným cestovným a ostrým zákrutám a znížte čas a chyby spracovania. Medzitým sú výsledky programovania simulované a overené pomocou softvéru na spracovanie simulácie na zisťovanie potenciálnych problémov s rušením a kolízami vopred a včas upraviť program, aby sa zabezpečila presnosť skutočného spracovania.

Posilniť kontrolu kvality a spätnú väzbu

Počas spracovania sa prijímajú online inšpekčné technológie, napríklad použitie vysoko presných laserových diaľkov a tromi koordinovanými meracími strojmi na monitorovanie veľkosti a tvaru častí v reálnom čase. Po zistení odchýlok sa okamžite upravia parametre spracovania alebo hodnoty kompenzácie nástroja. Po dokončení spracovania sa vykonáva komplexná kontrola kvality. Analyzujú sa príčiny bezkonkurenčných produktov a údaje o kvalite sa privádzajú späť do fázy spracovania. Technológia spracovania a parametre sú neustále optimalizované a presnosť spracovania sa neustále zlepšuje.

Zvyšujte zručnosti a vlastnosti operátorov

Poskytnite profesionálne školenie pre operátorov, aby im umožnilo zvládnuť prevádzkové metódy, programovacie zručnosti a znalosti spracovania CNC spracovania zdatne a boli schopní primerane zvoliť parametre a nástroje spracovania podľa rôznych úloh spracovania. Zároveň kultivujte kvalitné povedomie a pocit zodpovednosti operátorov, vďaka čomu sú prísne riadené prevádzkovými postupmi, venujte pozornosť detailom spracovania a zabezpečujú presnosť a stabilitu každého kroku spracovania.

Vyššia presnosť a spracovanie menšej veľkosti

Keďže sa technológia polovodičov neustále vyvíja smerom k menším veľkostiam a vyššej integrácii, požiadavky na presnosť spracovania CNC sa budú ďalej zvyšovať. V budúcnosti sa očakáva, že dosiahne presnosť spracovania na úrovni nanometrov, aby sa splnilo stále zložitejšie a malé požiadavky na štrukturálne spracovanie vo výrobe čipov.

Inteligentné spracovanie

Zavedením technológií, ako je umelá inteligencia a strojové učenie, môže spracovateľské zariadenia CNC automaticky upravovať parametre spracovania na základe údajov v reálnom čase počas spracovania a dosiahnuť inteligentné spracovanie. Napríklad monitorovaním parametrov, ako je opotrebenie nástroja, vibrácie a teplota počas spracovania, rýchlosť rezania, rýchlosť posuvu atď. Môže byť automaticky optimalizovaná tak, aby sa zvýšila účinnosť a kvalita spracovania a zároveň znížila intervenciu človeka.

Integrácia s inými pokročilými výrobnými technológiami

Zväčšenie CNC bude integrované s pokročilými výrobnými technológiami, ako je výroba aditív (3D tlač) a spracovanie mikro nano, pričom využívajú svoje príslušné výhody na výrobu zložitejších a vysoko výkonnejších polovodičových zariadení a zariadení. Napríklad najprv sa pomocou 3D tlače vyrába drsná časť s komplexnou vnútornou štruktúrou a potom sa CNC obrábanie používa na povrchovú úpravu na dosiahnutie vyššej presnosti a kvality povrchu.

Zelené a udržateľné spracovanie

Na pozadí čoraz viac zvýšeného environmentálneho povedomia bude spracovanie polovodičov CNC venovať väčšiu pozornosť zelenému a trvalo udržateľnému rozvoju. Prijatie zariadení na úsporu energie, optimalizáciu techník spracovania na zníženie odpadu z materiálu a používanie rezných tekutín šetrných k životnému prostrediu sa stane dôležitými smermi pre budúci vývoj.

Polovodičové materiály s ich jedinečnými elektrickými vlastnosťami sa stali základným základom pre budovanie miniatúrnych a vysoko efektívnych zariadení, ktoré umožňujú elektronické obvody a vybavenie na dosiahnutie menších veľkostí, rýchlejších prevádzkových rýchlostí a vyššej výkonnosti energetickej účinnosti. Zoberme si tranzistory ako príklad. Polovodičové materiály, ako kľúčové komponenty, ich obdarujú základnými funkciami prepínania a zosilnenia signálu v elektronických obvodoch a propagujú nepretržitú inováciu modernej elektronickej technológie. Ovrobenie Dahong CNC sa zameriava na pole precízneho obrábania CNC. Vďaka pokročilým technológiám a bohatým skúsenostiam môže poskytnúť vysoko prispôsobené presné diely pre rôzne priemyselné odvetvia a scenáre aplikácií. Navrhujete, vyrábame!