Semicorex Keramiek toegepast bij halfgeleiderverwerking

Met de vooruitgang van de technologie zijn slimme producten zoals mobiele telefoons, computers, elektrische voertuigen en robots geïntegreerd in het leven van mensen. Deze producten bevatten een groot aantal halfgeleiderchips, en voor de vervaardiging van chips is halfgeleiderapparatuur nodig, zoals etsmachines, lithografiemachines en ionenimplanteerders. Als je een halfgeleiderapparaat opent, blijkt dat de meeste componenten keramische onderdelen zijn. Keramische onderdelen bezitten uitstekende eigenschappen zoals hoge temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand, hoge precisie en hoge sterkte, waardoor ze zeer geschikt zijn voor gebruik in halfgeleiderapparatuur. De meeste keramische onderdelen, als sleutelcomponenten in de productieprocessen van halfgeleiders, komen rechtstreeks in contact met de wafel, waardoor uiterst nauwkeurige controle en snelle verwarming en koeling van de oppervlaktetemperatuur van de wafel mogelijk zijn.

Halfgeleider keramische onderdelen behoren tot de geavanceerde keramiek, en de betrokken keramische materialen omvatten doorgaans aluminiumoxide, siliciumcarbide, aluminiumnitride, siliciumnitride en yttriumoxide. Werkwijzen voor het vormen van keramische producten omvatten doorgaans droogpersen, tapegieten, spuitgieten, heet isostatisch persen, koud isostatisch persen, slipgieten, extrusiegieten, heet spuitgieten, gelgieten en direct stollen.

1. Droge persingen

Droogpersen is een gebruikelijk proces voor het vervaardigen van halfgeleidercomponenten. Dit proces omvat voornamelijk het gieten van gegranuleerd poeder met een geschikte deeltjesgrootteverdeling in een metalen vormholte, waarbij druk wordt uitgeoefend met een drukkop. De drukkop beweegt in de vormholte, brengt druk over op de poederdeeltjes en comprimeert ze, waardoor uiteindelijk een keramische plano ontstaat met een specifieke vorm en sterkte.

2. Gieten

Gieten is een natvormtechnologie waarmee in één proces keramische plano's kunnen worden geproduceerd met diktes variërend van tientallen micrometers tot millimeters. Een keramische slurry met een goede viscositeit en dispersie stroomt vanuit de slurrygroef van een gietmachine op een substraat. De slurry verspreidt zich en onder oppervlaktespanning wordt een plano met een glad bovenoppervlak gevormd. De plano wordt samen met het substraat naar een droogkamer gestuurd. Nadat het oplosmiddel is verdampt, vormt een organisch bindmiddel een netwerk tussen de keramische deeltjes, waardoor een plano ontstaat met een bepaalde sterkte en flexibiliteit. Het gedroogde plano wordt van het substraat gepeld en opgerold voor later gebruik. Verdere verwerking, zoals snijden, stampen en doorboren, gevolgd door bakken, voltooit het productieproces van het product.

3. Spuitgieten

Spuitgieten is een nieuwe technologie voor het vervaardigen van keramische onderdelen. Het productieproces bestaat hoofdzakelijk uit vier fasen: voorbereiding van het injectiemateriaal, spuitgieten, ontbinden en sinteren. Het wordt vaak gebruikt om kleine keramische onderdelen met complexe geometrieën en speciale vereisten te vervaardigen.

4. Isostatisch persen

Isostatisch persen omvat heet isostatisch persen en koud isostatisch persen. Isostatisch persen kan druk uit alle richtingen overbrengen, waardoor de verdichting van het plaatmateriaal wordt gewaarborgd.

1) Heet isostatisch persproces

Deze methode verbetert de atomaire diffusie onder hoge temperatuur en druk, waardoor poriën in het keramiek naar korrelgrenzen of het werkstukoppervlak migreren, waardoor de porositeit wordt verminderd of geëlimineerd. Heet isostatisch persen maakt gebruik van dunwandige, voorgespannen wikkeleenheden, waardoor uniforme en snelle koeling mogelijk is, waardoor de productie-efficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd in vergelijking met natuurlijke koeling.

2) Koud isostatisch persproces

Deze methode past 100~600 MPa toe op keramiek of metaalpoeder bij kamertemperatuur of iets hogere temperaturen (<93℃) om een ​​"groen lichaam" te verkrijgen, dat vervolgens wordt gesinterd tot zijn uiteindelijke sterkte.

5. Slipgieten

Slipgieten is een veelgebruikte vormmethode bij grootschalige keramische productie. Hierbij wordt een slurry met een hoog vastestofgehalte en een goede vloeibaarheid in een poreuze gipsmal geïnjecteerd. Door de capillaire zuigkracht van de poreuze mal wordt water door de binnenwand van de mal uit de slurry gezogen, waardoor een gestold groen lichaam langs de malwand wordt gevormd. Zodra het groene lichaam een ​​bepaalde sterkte heeft bereikt, kan het uit de vorm worden gehaald.

6. Extrusiegieten

Extrusiegieten omvat het mengen van keramisch poeder, klei of organisch bindmiddel en water, herhaaldelijk kneden, vacuümontgassen en veroudering om het geëxtrudeerde groene lichaam een ​​goede plasticiteit en uniformiteit te geven. Vervolgens wordt het, onder invloed van een extrusieschroef of plunjer, door een matrijs bij het mondstuk van de extruder geëxtrudeerd om de gewenste productvorm te verkrijgen.

7. Heetpersgieten

Bij heetpersgieten wordt voornamelijk gebruik gemaakt van de eigenschap dat paraffinewas smelt bij verhitting en stolt bij afkoeling. Keramisch poeder en hete paraffinewas worden gelijkmatig gemengd om een ​​vloeibare slurry te vormen. Onder bepaalde druk wordt de slurry in een metalen mal geïnjecteerd om een ​​groen lichaam te vormen. Na afkoelen en stollen wordt het groene lichaam uit de vorm gehaald en verwijderd. Het groene lichaam wordt vervolgens bijgesneden, bij hoge temperatuur van was ontdaan en uiteindelijk gesinterd om het eindproduct te produceren.

8. Gelgieten

Gelgieten omvat het dispergeren van keramisch poeder in een oplossing die organisch materiaal bevat om een ​​suspensie met een hoog vastestofgehalte te bereiden. Deze suspensie wordt vervolgens in een mal met een specifieke vorm geïnjecteerd. Onder specifieke katalytische en temperatuuromstandigheden polymeriseren de organische monomeren, vormen een gel, stollen de suspensie in situ en drogen, wat resulteert in een groen lichaam met hoge sterkte.

9. Direct stollingsgieten

Direct stollen is een nieuwe methode voor het vormen van keramische colloïdale structuren ter grootte van een net. Deze methode combineert traditionele keramische technologie met chemische theorie, waarbij katalysatoren of initiatoren worden gebruikt om verknoping van organische monomeren die aan de suspensie worden toegevoegd te veroorzaken, waardoor een netwerkstructuur ontstaat die leidt tot in-situ stolling.

Semicorex biedt diversekeramische componenten. Als u vragen heeft of aanvullende informatie nodig heeft, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoonnummer +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com