مورد: حفاری دیسک اسپری کاربید سیلیکون

فرآوری محصولات و پیشینه فنی
یک تولید کننده تجهیزات نیمه هادی اخیراً پروژه محلی سازی صفحات اسپری کاربید سیلیکون را راه اندازی کرده است که نیازمند پردازش دو نوع ریزچاله آرایه D0.5×6.5mm (عمق-به-نسبت قطر 13:1) و D1×6.5mm بر روی یک بستر کاربید سیلیکون با سختی H0.V 0.7 است. این مؤلفه به‌عنوان مؤلفه اصلی تجهیزات حکاکی نیمه‌هادی{10} نسل سوم، مدت‌هاست که به واردات وابسته است. دقت پردازش آن مستقیماً بر بازده تولید تراشه تأثیر می‌گذارد و پیشرفت کنترل براده‌کاری و نسبت عمق به{13}}قطر در پردازش ریزچاله به گلوگاه‌های کلیدی برای جایگزینی داخلی تبدیل شده است.

صنعت پردازش نقاط درد
راه حل های پردازش سنتی با سه چالش روبرو هستند:
اولاً، سختی کاربید سیلیکون به سختی الماس نزدیک است و مته های معمولی فقط می توانند 3-5 سوراخ را قبل از فرسوده شدن پردازش کنند.
دوم، نسبت عمق به قطر 13:1، برداشتن براده‌ها را دشوار می‌کند، که به راحتی می‌تواند باعث ایجاد خراش روی دیوار سوراخ یا حتی شکستن مته شود.
سوم، هزینه OEM وارداتی به 28000 یوان در هر قطعه و چرخه تحویل به مدت 6 ماه است که به طور جدی امنیت زنجیره تامین تجهیزات نیمه هادی داخلی را محدود می کند.

BISHENراه حل ها
با توجه به ویژگی‌های فوق‌{0}سخت و شکننده کاربید سیلیکون، تیم تحقیق و توسعه BISHEN به‌طور مبتکرانه فرآیند کامپوزیت "ارتعاش اولتراسونیک + مته PCD یکپارچه" را اتخاذ کرد:
ارتعاش با فرکانس بالا 20 کیلوهرتز مقاومت برش را تا 45% کاهش می دهد و با مته PCD (الماس پلی کریستالی) طراحی شده مستقل برای دستیابی به پردازش مداوم و پایدار 102 میکروچاله D0.5 میلی متری همکاری می کند و عمر یک مته 20 برابر افزایش می یابد.
با استفاده از اثر کاویتاسیون اولتراسونیک برای افزایش نفوذ مایع خنک کننده، بریدگی دهانه سوراخ در 0.018 میلی متر کنترل می شود که بهتر از استاندارد صنعتی 0.03 میلی متر است.
طراحی اصلی مسیر حذف تراشه مارپیچی تضمین می کند که زبری دیوار سوراخ کمتر یا مساوی 0.4 میکرومتر از عمق 13:1 میکروچاله{3}}به نسبت قطر{4}}نیمه هادی{5}}نیازهای تمیزی سطح را برآورده می کند.

ارزش پیشرفت فنی
این تأیید پردازش به دو نقطه عطف اصلی دست یافته است: برای اولین بار، هزینه پردازش ریزچاله های صفحه اسپری کاربید سیلیکون داخلی به 1/3 قیمت واردات کاهش یافته است و چرخه تحویل به 15 روز فشرده شده است. پیشرفت بیشتر، محدودیت پردازش نسبت عمق به-از 8:1 معمول صنعت به 13:1 افزایش یافته است و تضمین قطعات مستقل و قابل کنترل را برای تجهیزات تراشه‌های فرآیند پیشرفته زیر 5 نانومتر ارائه می‌کند.