Dans le domaine de la fabrication de semi-conducteurs de troisième génération, les plateaux et les mandrins de plaquettes en carbure de silicium sont devenus des composants clés irremplaçables en raison de leur résistance à la corrosion et de leur conductivité thermique élevée. Cependant, les problèmes industriels exposés lors de leur traitement affectent depuis longtemps les entreprises de fabrication de précision.
Cas de traitement typique
Un projet de traitement de mandrins de plateau de plaquettes en carbure de silicium entrepris par une certaine entreprise nécessite l'achèvement du meulage de la structure des cavités et des rainures des pièces D380x5mm. La dureté de ce matériau atteint HV2,002, soit près du tiers de la dureté du diamant naturel. Les problèmes fréquents d'effondrement des bords pendant le traitement ont entraîné un taux de réussite inférieur à 60 %, et les outils traditionnels ont été mis au rebut en 159 minutes, et le traitement d'une seule pièce a pris jusqu'à 888 minutes.
Points faibles de la transformation industrielle
Les matériaux SiC sont confrontés à trois défis majeurs dans le traitement traditionnel en raison de leur dureté et de leur fragilité élevées :
Le taux d'écaillage des bords des pièces est supérieur à 35 %
Le taux d'usure des outils est 3 à 5 fois supérieur à celui des matériaux conventionnels
La précision du contrôle de rugosité de surface de ± 0,5 μm est difficile à maintenir de manière stable
BISHENpratiques d'innovation de solutions
En réponse aux besoins particuliers du traitement du carbure de silicium, l'équipe technique BISHEN a mis en œuvre une innovation en trois étapes :
• Présentation d'un système de traitement assisté par vibrations ultrasoniques de 20 kHz
• Personnalisation d'une fraise à micro-lame PCD intégrée (angle du bord R 0,02 mm)
• Développement d'un algorithme d'ajustement dynamique adaptatif des paramètres de coupe
Résultats de la mise à niveau du processus
Les données de production après transformation des équipements montrent :
1. Le taux d’écaillage est tombé à moins de 8 %
2. Le temps de traitement d'une seule pièce a été optimisé à 462 minutes
3. La durée de vie de l'outil a dépassé 317 minutes
4. La rugosité de la surface est contrôlée de manière stable à Ra0,4 μm
