Кераміка Semicorex, яка використовується для обробки напівпровідників

З розвитком технологій розумні продукти, такі як мобільні телефони, комп’ютери, електромобілі та роботи, стали частиною життя людей. Ці продукти містять велику кількість напівпровідникових чіпів, а для виготовлення чіпів потрібне напівпровідникове обладнання, наприклад машини для травлення, машини для літографії та іонні імплантатори. Розкриваючи напівпровідниковий пристрій, можна побачити, що більшість його компонентів є керамічними. Керамічні деталі мають чудові властивості, такі як стійкість до високих температур, стійкість до корозії, висока точність і висока міцність, що робить їх добре придатними для використання в напівпровідниковому обладнанні. Більшість керамічних деталей, як ключових компонентів у процесах виробництва напівпровідників, безпосередньо контактують із пластиною, забезпечуючи високоточний контроль і швидке нагрівання й охолодження температури поверхні пластини.

Напівпровідникові керамічні деталі належать до вдосконаленої кераміки, а використовувані керамічні матеріали зазвичай включають оксид алюмінію, карбід кремнію, нітрид алюмінію, нітрид кремнію та оксид ітрію. Методи формування керамічних виробів зазвичай включають сухе пресування, стрічкове лиття, лиття під тиском, гаряче ізостатичне пресування, холодне ізостатичне пресування, шликерне лиття, екструзійне лиття, гаряче лиття під тиском, гелеве лиття та лиття прямого затвердіння.

1. Сухі пресування

Сухе пресування є поширеним процесом виробництва напівпровідникових компонентів. Цей процес передусім включає засипання гранульованого порошку з відповідним розподілом частинок за розміром у порожнину металевої форми, застосовуючи тиск за допомогою напірної головки. Напірна головка рухається в порожнині форми, передаючи тиск на частинки порошку та ущільнюючи їх, утворюючи керамічну заготовку певної форми та міцності.

2. Лиття

Лиття — це технологія мокрого формування, яка дозволяє виготовляти керамічні заготовки товщиною від десятків мікрометрів до міліметрів за один процес. Керамічна суспензія з хорошою в'язкістю та дисперсністю витікає з канавки для суспензії ливарної машини на підкладку. Суспензія розтікається, і під впливом поверхневого натягу утворюється заготовка з гладкою верхньою поверхнею. Заготовка разом з підкладкою відправляється в сушильну камеру. Після випаровування розчинника органічна сполучна речовина утворює мережу між керамічними частинками, створюючи заготовку з певною міцністю та гнучкістю. Висохлу заготовку відшаровують від підкладки і згортають для подальшого використання. Подальша обробка, така як різання, штампування та проколювання з наступним випалюванням, завершує процес виготовлення виробу.

3. Лиття під тиском

Лиття під тиском - це нова технологія виготовлення керамічних деталей. Його виробничий процес в основному складається з чотирьох етапів: підготовка ін'єкційного матеріалу, лиття під тиском, видалення зв'язків і спікання. Він зазвичай використовується для виготовлення невеликих керамічних деталей зі складною геометрією та спеціальними вимогами.

4. Ізостатичне пресування

Ізостатичне пресування включає гаряче ізостатичне пресування та холодне ізостатичне пресування. Ізостатичне пресування може передавати тиск з усіх боків, забезпечуючи таким чином ущільнення листового матеріалу.

1) Процес гарячого ізостатичного пресування

Цей метод посилює дифузію атомів під високою температурою та тиском, змушуючи пори в кераміці мігрувати до меж зерен або поверхні заготовки, таким чином зменшуючи або усуваючи пористість. При гарячому ізостатичному пресуванні використовуються тонкостінні попередньо напружені вузли намотування, що забезпечує рівномірне та швидке охолодження, що значно підвищує ефективність виробництва порівняно з природним охолодженням.

2) Процес холодного ізостатичного пресування

Цей метод застосовує 100~600 МПа до керамічного або металевого порошку при кімнатній температурі або трохи вищих температурах (<93 ℃) для отримання «зеленого тіла», яке потім спікається до остаточної міцності.

5. Шлікерне лиття

Шлікерне лиття є широко використовуваним методом формування у великомасштабному виробництві кераміки. Він включає введення суспензії з високим вмістом твердих речовин і хорошою текучістю в пористу гіпсову форму. Завдяки капілярному всмоктуванню пористої форми вода витягується з суспензії внутрішньою стінкою форми, утворюючи тверде зелене тіло вздовж стінки форми. Коли зелене тіло досягне певної міцності, його можна витягти з форми.

6. Екструзійне формування

Екструзійне формування передбачає змішування керамічного порошку, глини або органічного зв’язуючого і води, багаторазове замішування, вакуумну дегазацію та витримку, щоб надати екструдованому зеленому тілу хорошої пластичності та однорідності. Потім під дією екструзійного шнека або плунжера він видавлюється через фільєру на соплі екструдера для отримання потрібної форми продукту.

7. Лиття гарячим пресом

Лиття під гарячим пресом в основному використовує властивість парафіну плавитися при нагріванні та застигати при охолодженні. Керамічний порошок і гарячий парафін рівномірно змішуються для утворення текучої суспензії. Під певним тиском суспензію вводять у металеву форму для формування зеленого тіла. Після охолодження та затвердіння зелене тіло витягують з форми та видаляють. Потім зелене тіло обрізається, депарафінізується при високій температурі та, нарешті, спікається для отримання готового продукту.

8. Лиття гелем

Лиття гелю передбачає диспергування керамічного порошку в розчині, що містить органічну речовину, для приготування суспензії з високим вмістом твердої речовини. Потім цю суспензію вводять у прес-форму певної форми. За певних каталітичних і температурних умов органічні мономери полімеризуються, утворюють гель, твердіють суспензію на місці та висихають, у результаті чого утворюється зелене тіло з високою міцністю.

9. Лиття прямого затвердіння

Лиття з прямим затвердінням є новим методом формування колоїдних структур чистого розміру кераміки. Цей метод поєднує в собі традиційну керамічну технологію з хімічною теорією, використовуючи каталізатори або ініціатори, щоб викликати перехресне зшивання органічних мономерів, доданих до суспензії, утворюючи сітчасту структуру, яка призводить до затвердіння на місці.

Semicorex пропонує різнікерамічні компоненти. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com