Увод
Силицијум карбид (СиЦ) је постао један од најважнијих напредних материјала за енергетску електронику, електрична возила (ЕВ), системе обновљиве енергије, ваздухопловство и производњу полупроводника. Захваљујући својој изузетној тврдоћи, високој топлотној проводљивости, хемијској стабилности и својствима широког појаса, СиЦ омогућава уређајима да раде под вишим напонима, температурама и фреквенцијама пребацивања од конвенционалног силицијума.
Међутим, ова иста својства такође чине силицијум карбид једним од најизазовнијих материјала за машинску обраду. Конвенционалне механичке методе често пате од јаког хабања алата, ломљења ивица, микро-пукотина и ниске ефикасности обраде, посебно када се обрађују високо{2}}прецизне керамичке компоненте или полупроводничке плочице.
Као резултат тога, ласерска обрада је постала кључна производна технологија у целом ланцу вредности силицијум карбида. Од припреме кристала и производње плочица до паковања чипова и прецизне обраде керамике, ласерска технологија омогућава већу прецизност, мањи губитак материјала и већу ефикасност производње од многих традиционалних метода обраде.
У овом водичу ћемо истражити главне технологије ласерске обраде које се користе за силицијум карбид, њихове типичне примене и предности које нуде у модерној производњи. Такође ћемо се фокусирати на решења за ласерско сечење, бушење и урезивање која се широко користе за прецизне СиЦ керамичке компоненте
.
Где се ласерска обрада користи у производњи силицијум карбида?
Ласерска обрада је укључена у скоро сваку фазу процеса производње силицијум карбида. У зависности од примене, бирају се различите ласерске технологије за побољшање прецизности, продуктивности и искоришћења материјала.
Главне области примене могу се поделити у три категорије:
>>Производња вафла и припрема подлоге
>>Семицондуцтор Бацк-Обрада и паковање
>> Прецизна обрада керамичких компоненти
Погледајмо сваку фазу детаљније.
1. Производња вафла и припрема подлоге
На предњем крају процеса производње СиЦ, ласерска технологија помаже да се кристалне инготе силицијум карбида трансформишу у високо{0}}квалитетне плочице, уз смањење отпада материјала и побољшање ефикасности производње.
Ласерско резање вафла (ласерско подизање-искључено)
Ласерско резање вафла је једна од најперспективнијих технологија у производњи супстрата од силицијум карбида. У поређењу са конвенционалним-тестерисањем са више жица, методе засноване на ласеру{2}} могу значајно да смање време обраде, повећају коришћење материјала и минимизирају подземна оштећења.
Тренутне технологије укључују:
>> Ласерско подизање{0}}искључено
>> Стеалтх ласерско сечење
>> Интерно измењено{0}}раздвајање слојева
Ове технике су успешно примењене на СиЦ подлоге у пречнику од 4 инча до 12 инча.
Ласерско обележавање
Ласерско обележавање се широко користи за креирање трајних идентификационих кодова на СиЦ плочицама и појединачним чиповима за контролу квалитета и следљивост. За разлику од штампања мастилом или механичког гравирања, ласерско обележавање је без-бесконтактно, веома прецизно и не изазива механички стрес.
2. Полеђина-Крајња обрада и паковање полупроводника
Ласерска обрада је сада једна од најзрелијих технологија у паковању полупроводника, која директно утиче на принос и поузданост уређаја.
Ласер Стеалтх коцкање
Уместо сечења са површине, прикривено коцкање фокусира ласер унутар плочице да створи модификовани слој. Облата се затим одваја контролисаном механичком силом.
Кључне предности укључују:
>> Минимално ломљење ивица
>> Нема остатака од сечења
>> Уска ширина реза
>> Већа искоришћеност плочице
>> Идеално за ултра{0}}танке облатне
Уклањање и урезивање метала са задње стране
Многи СиЦ уређаји за напајање су обложени металним слојевима са задње стране као што су никл или титанијум пре паковања. Ласерска обрада уклања ове металне слојеве дуж коцкица са великом прецизношћу, побољшавајући накнадно одвајање плочица и квалитет паковања.
Ласерско жарење
Ласерско жарење је критичан процес у производњи{0}}СиЦ енергетских уређаја високих перформанси. Брзим загревањем само металног-СиЦ интерфејса у року од наносекунди, ласерско жарење формира омске контакте са ниским-отпором док се топлотни утицај на околне материјале минимизира.
3. Прецизна обрада керамике од силицијум карбида
Осим обраде полупроводничких плочица, ласерска технологија се све више користи за обраду структуралне и функционалне керамике од силицијум карбида за индустријску примену.
Типични ласерски процеси укључују:
>> Ласерско сечење – Сложени профили, прецизне контуре и танко{0}}зидни СиЦ керамички делови.
>> Ласерско бушење – микро рупе, рупе за хлађење, рупе за сензоре и рупе за пакет.
>> Ласерско сцрибинг – Контролисане линије ломљења и прецизна обрада жлебова.
>> Ласерска микромашинска обрада – Прилагођене микроструктуре за напредне керамичке компоненте.
Ове технологије се широко примењују у:
>> Енергетска електроника
>> Полупроводничка опрема
>> ЕВ модули за напајање
>> Ваздухопловне компоненте
>> Прецизне машине
>> Системи управљања топлотом
Зашто је ласерска обрада идеална за силицијум карбид?
Широко усвајање ласерске обраде је вођено неколико јединствених предности у односу на конвенционалне методе обраде.
Механичка обрада Ласерска обрада
Похабаност алата Нема хабања алата
Механички контакт Бес{0}}обрада
Ивице ивице Смањено ломљење
Велика сила резања Без механичког напрезања
Нижа прецизност Висока прецизност
Тешко за сложене облике Одлична флексибилност дизајна
Честа замена алата Ниско одржавање
Нижа аутоматизација Једноставна интеграција са аутоматизованом производњом
Тражите решење за ласерску обраду од силицијум карбида?
Избор правог ласерског процеса је само половина једначине. Подједнако је важан избор опреме која пружа стабилну прецизност, поуздане перформансе и оптимизацију процеса за{1}}специфичну апликацију.
ИЦЛасерспецијализована је за прецизну опрему за ласерску обраду напредне керамике, нудећи прилагођена решења за сечење силицијум карбидом, бушење, шишање и микромашинску обраду. Са великим искуством у тврдим и крхким материјалима, помажемо произвођачима да побољшају квалитет обраде, повећају принос и смање трошкове производње.
Ако планирате нови СиЦ пројекат или процењујете опрему за ласерску обраду,слободно контактирајте наш инжењерски тимза испитивање узорака и препоруке за примену
