淺聊半導體行業超精密(mì)加工(gōng)
伴隨中國半(bàn)導(dǎo)體設(shè)備的(de)發展,對於我們的加工要求越來越高,過去我們加工0.01mm的精度已經非常難了,但(dàn)現在(zài)出現了很多零件加工,精度動不動要求(qiú)幾個um,在這種情況下很多時候,我們靠普(pǔ)通設備,隻能通過人員(yuán)的技術水平和經驗,做出來,但很難進行穩定生產。也有很多朋友和客戶在(zài)向(xiàng)老易谘詢半(bàn)導(dǎo)體行業的加工,怎麽樣滿足半(bàn)導體(tǐ)行業零件的超高精度要求。在這裏麵老易淺談一下半導體的超精密加工。
我們今天從人機料法環測(cè)六個維度分析,首先聲明老易(yì)本人對於(yú)半導體行業接觸也不是特點多,更多的是通過收集一(yī)些公共信息和對於一些加工認知寫的,對的大家點個讚轉發,錯的大家私聊老易(yì),給老易指(zhǐ)出來。
機:對於超精密加工(gōng)來說,首先最重要的一定(dìng)是機了。裝(zhuāng)備不行(háng),我們水平再高也是巧婦難為無米之炊。所以設備非常重要,這裏麵的設備老易在網上找到了一個我也認為比(bǐ)較公正的文(wén)章。作(zuò)為參考。這些設備應該都是(shì)半導(dǎo)體行業的超精密加工的(de)設備。這些設備順序不是排位,隻是老易想到那就寫到那(nà)裏。
1.Mikron Mill P係列品牌+GF+這裏麵包括P係列(liè)的三軸機和(hé)P係列的五軸機。在24小時(shí)甚至更長加工時間中,為(wéi)確保加工工件(jiàn)達到優於5微米的高精度,機床則(zé)需要達(dá)到更高的精密性。采(cǎi)用高剛性(xìng)、溫度穩定的(de)床身設計有效(xiào)控製機床加工(gōng)時的溫度和溫度變化,確保工件在長時間加工中(zhōng)變化小於±3µm。同時該品牌(pái)的五軸機的(de)轉台,有使用老易代理的德(dé)國(guó)派士樂五軸轉台。
2.德國羅德斯品牌:roeders 200年曆史企業,家族6代企(qǐ)業傳承,主要以超精密(mì)模具為主。大理石床身搭配直(zhí)線電(diàn)機和自己獨有的控(kòng)製係統,加工效率極(jí)高。羅德斯在歐洲為(wéi)高速機之王,該設(shè)備在模具行業擁有大量的客戶。
3.瑞士菲爾曼機床品牌FEHLMANN 1930年的家族企業(yè),發展戰略以“專、細”為方向,為保證產品品質機床幾乎所(suǒ)有環節(含主軸)都是以自己生產、研發、組裝為主。
4.德國科恩微精技術(shù)有限公司品牌:KERN獨特大理石床身搭配靜浮導(dǎo)軌及直線電機,保證機床(chuáng)定位精度2um,重複定位精度(dù)1um。這個設備實際上在華南使用(yòng)不多,但(dàn)在華南的一(yī)個超級大廠裏麵有很多。
5.德國艾(ài)格索品牌exeron德(dé)國艾格索品牌(pái)以從模具放電(diàn)及高端銑削為(wéi)主。產品設計大膽前衛,床身采(cǎi)用高強度大理石龍門結(jié)構(gòu),大理石床身(shēn),線電機驅動完(wán)美機械力學性能,使加工(gōng)工件達到最高精度和表麵質量要求。另外這家公司(sī)的五軸(zhóu)機使用的轉台,就是老易代理的德國派士樂的。
6.牧野iQ係列品牌:makino iQ係列(liè)精密設備采用了先進的直線電機設計,0.005微米級光柵尺(chǐ)反饋和無與(yǔ)倫比的元器件溫度控製。主軸:45000,為了確保使用不同刀具到達不同的(de)加工表麵質量的匹配性,iQ3係列機床集成(chéng)了專有(yǒu)的牧(mù)野混合自動刀(dāo)具長度測量係統(HyATLM),確保(bǎo)滿足各種項目的需求!
7.日(rì)本(běn)雅司達(亞斯達)品牌:YASDA亞斯達(dá)開發了YMC430微中心,消除了滾(gǔn)珠主軸(zhóu)並采用了直線電機。定位精度為0.1微米適用工件:光學模具、透鏡(jìng)模具、電池油料分離器模具、連(lián)接器模(mó)具、醫用模具(jù)、衝頭模具、塑料(liào)或矽膠(jiāo)模具、齒輪、透鏡用小型模架等(děng)。部分型號禁售中國
8.日本東芝UVM-450C品牌:toshiba東芝高速精密加(jiā)工中心裝載空氣靜壓主軸,0.01μm的高精度進(jìn)給結構,0.002μm高分解能力的直線光柵尺、高精(jīng)度直線導軌和直(zhí)線電驅動(dòng)控製技術,是專門為光學配件(jiàn)加工機,半(bàn)導(dǎo)體關聯備件精密加工,超精密加工及其它,中小型(xíng)液晶顯示器用導光板模具加工(gōng)
9.日本碌碌微細加工機床品牌:ROKU-ROKU日本碌(lù)碌以(yǐ)“加(jiā)工藝術家”為著(zhe)稱,在日本也稱(chēng)機王。多用於半(bàn)導體、芯片等微(wēi)孔、石墨等超精密加工。
10.日本希村品(pǐn)牌HopHet希村超精密細微加工(gōng)中(zhōng)心是1972年(nián)日本隱形冠軍(jun1)株式會社打造的(de)品牌。機身采用水循環冷卻結構(gòu)大理石床身、三軸匹配直(zhí)線電機,42000高轉速,工件加工(gōng)精度(dù)一直穩定2um,主要以半導體(tǐ)、光學模具(jù)行業為主。
除了上麵這(zhè)10家外(wài),我(wǒ)們的國內的(de)設備也開(kāi)始在超(chāo)精(jīng)密加工方麵在進(jìn)步和突破,如深(shēn)圳朗恩精密的設備(bèi),也在超精密加工(gōng)方(fāng)麵取得了突破。當然還有很多品牌也都在超精密加工領域裏麵有建樹,這裏麵老易就不一一講述。但不管怎麽樣,目前這些全(quán)球超(chāo)精度的設備一般采用以下技術:
1.床(chuáng)身采用大(dà)理石床身技術,礦物鑄件的剛性,礦物鑄件(jiàn)的(de)吸震性,礦物鑄件的(de)熱穩定性。
2.采用直線電機,直線電機最大特點是其沒有間隙,因此可以獲得更(gèng)高的運動精度。
3.采用大量的冷卻技術,解決溫(wēn)度對(duì)於(yú)機床部(bù)件的影響,不管是鑄鐵還是我們的大理石本質都(dōu)會有變化,隻是大與小的問題。
4.采用高精度的光柵,一定是全閉(bì)環的。而且精度級別高於更多通用的級別。
環:這個是指我們的加工(gōng)環(huán)境,環境就包括溫(wēn)度、濕度、潔淨度、振動等等。
第(dì)一個是溫度(dù)。
對於我們的設備(bèi)的使用環(huán)境(jìng)都是有嚴格要求的,老易曾經前往一超精密車間,車間裏麵就有裏麵的米克(kè)朗設備和科恩設備,其設備都是放置在單獨的恒溫單元,並且采用了雙玻璃(lí)。高精度設(shè)備除了自身的溫度控製外,加工環境要求更高。
第二個是地基
我們很多企業(yè)會忽視對於地基的要求,老易同樣參觀過一家采購了德國的高精(jīng)度設備,其為了(le)給這台設備(bèi)做地基,都用了(le)幾個月,為什(shí)麽幾個月呢,因為之前做出來的地基沒有達到要求,造成了重作。對於地基不僅僅是承載能力、拉伸能力,還有隔(gé)振能力,需要將外部振動的隔斷設(shè)備地基外。
法:這個就是我們的工藝了。
當(dāng)我們的設備選擇了,環(huán)境(jìng)溫度也控製好了(le),地基也嚴格按照了設備廠家要求(qiú),這(zhè)個時候就(jiù)是加工工藝了。實際上所有的高精度的產品加工時候,都不可以一次做好,都是需要很多(duō)次的加工和熱處(chù)理(lǐ),這個過程是為了將加(jiā)工過程的材料(liào)變化,降到最低。所以如果您要做(zuò)高精(jīng)度的產(chǎn)品(pǐn),一定要找到懂從事高精度產品加工的工藝人(rén)員。
測(cè):就是我們的測量。
對於我們超精密加工時候,如果我們(men)都(dōu)沒有辦法(fǎ)測出來時候,那(nà)麽我們怎麽知(zhī)道我們的是否合格,或者怎麽(me)優化。而這個測(cè)的級(jí)別就比我們的加工設備會更高。至少(shǎo)需要高一個級別,我們才有可能(néng)測(cè)出來的。而我們的測(cè)量的設備更需要考慮前麵講的環境。
上麵(miàn)我們講了機、環、法(fǎ)、測這個四個維度,另外的人(rén)和料(liào)同樣也會製(zhì)約我們是否能夠(gòu)保證達到精度,當(dāng)然在料的方麵,更多時候是客戶指定出來(lái)的。我們必須嚴格按照要求進行。當我(wǒ)們的加(jiā)工精度上到這個(gè)級別時候,可以每(měi)個要素都是(shì)需要錢的。要打造一個超精密加工,實際上需要(yào)用錢(qián)堆出(chū)來。
淺聊半(bàn)導體行業超精密加工(gōng)
09-18-2025
