Semiconductorbewerking onder de knie: 4 cruciale concepten die elke ingenieur moet kennen

De vooruitgang in productietechnologieën is cruciaal geweest voor de groei van de semiconductorindustrie in de afgelopen twee decennia. Vandaag de dag bestaan verschillende typen state-of-the-art machines, waaronder high-speed CNC-machines en 3D-printers, in staat om een breed scala aan semiconductorproducten te produceren.

Maar alleen omdat deze machines de semiconductorbewerking vereenvoudigen, betekent dat niet dat het fabriceren van semiconductorcomponenten minder complex is dan vroeger. Er gaat veel werk en inspanning in het accurate en nauwkeurig maken van semiconductorproducten.

In dit artikel presenteren we vier dingen die u moet begrijpen over semiconductorbewerking. Dit artikel is een must-read als u van plan bent een semiconductorproductiefaciliteit op te zetten of semiconductorbewerking uitbesteedt aan een derde-partij machinefabriek.

#1 Semiconductorontwerpen worden complexer en lastiger te fabriceren

Een typische wafer kan zo klein zijn als 150 mm in diameter, met honderden semiconductorchips die de hoogste bewerkingsnauwkeurigheid en strakkste toleranties vereisen. Een kleine deuk of haarscheur in uw wafer kan uw semiconductoronderdelen onbruikbaar maken.

Moderne CNC-machines spelen een cruciale rol in semiconductorbewerking. Bijvoorbeeld, CNC-freesmachines stellen u in staat om minimale toleranties op oppervlakte-afwerkingen, vlakheid en dimensionale precisie van reguliere semiconductorontwerpen te bereiken. CNC-draaimachines stellen u ook in staat om cilindrische semiconductorcomponenten te maken terwijl u voldoet aan de tolerantie-eisen voor circulariteit en cilindriciteit.

Maar dat is nog niet alles wat er te zeggen is over de uitdagingen in semiconductorbewerking.

Silicium — een van de meest gebruikte materialen in geïntegreerde schakelingen en andere semiconductorproducten — is uitzonderlijk lastig te verwerken vanwege zijn half-kristallijne aard. Dit materiaal vereist een hoog niveau van voorzichtigheid en bewerkingsdeskundigheid om de benodigde onderdelen nauwkeurig te maken. (Gerelateerd artikel: CNC-bewerkingsmaterialen: De beste keuze maken voor uw project)

#2 Pre-gefreeste stukken helpen machinefabrieken bij voorraadbeheer

Naarmate de technologie vorderde, zijn semiconductors uitgebreid van alleen computers en auto's naar vrijwel elk elektronisch product dat u in handen krijgt. Hoewel dit goed nieuws is voor veel semiconductorfabrikanten, is het een van de primaire redenen waarom de vraag naar chips in de afgelopen jaren de aanbod blijft overtrefen.

Semiconductorfabrikanten hebben deze dynamische vraag aangepakt en voldaan aan de hoge volumebehoeftes van hun klanten door het creëren van wat bekend staat als pre-gefreeste stukken (of machine-klaar blanks).

Zoals de naam suggereert, zijn pre-gefreeste stukken grondstofstukken die zijn gesneden en voorgefreest volgens standaard semiconductorcomponentvormen en -formaten. Het doel is de hoeveelheid bewerking (of opstelling) te verminderen die nodig is om klantspecifieke onderdelen te maken.

#3 Slimmere processen helpen semiconductorbewerking in de toekomst

Voorspellende diagnostiek en kunstmatige intelligentie hebben de semiconductorproductieprocessen volledig gerevolutioneerd. Moderne semiconductorbewerkingstechnologieën zijn uitgerust met sensoren die kritische operationele parameters bewaken zoals snijsnelheid, spanning en temperatuur, om er een paar te noemen.

De data van deze sensoren worden door een intelligent systeem gehaald dat controleert op nauwkeurigheid, precisie en kwaliteitsdalingen. Dit stelt semiconductorfabrikanten in staat om ontwerp- (of productie-)fouten vroegtijdig te signaleren, wat de kans op downtime en potentiële semiconductorbewerkingsfouten vermindert.

Bovendien automatiseren toonaangevende machinefabrieken een aantal bewerkingstaken die anders door menselijke werknemers zouden worden uitgevoerd, door middel van geavanceerde collaboratieve robots — ze werken naast menselijke operators (of freeswerkers) om productieoperaties uit te voeren. Zo kunt u deze robots instellen om herhalende taken aan te pakken zoals het reinigen van CNC-gefreeste onderdelen of het transporteren van wafers van de ene machine naar de andere.

Deze robots stellen u in staat om operationele veiligheid en productiviteit te verbeteren terwijl u hoogwaardige semiconductoronderdelen garandeert.

#4 Toepassingen van CNC-bewerking in de semiconductorindustrie

Vandaag de dag speelt CNC-bewerking een vitale rol in bijna elke industrie die u kunt noemen, inclusief de semiconductor- en elektronische industrieën (Gerelateerd artikel: Opwindende toepassingen van CNC-bewerking in 8 toonaangevende industrieën).

Om u een idee te geven van de veelzijdigheid van CNC-machines in de semiconductorindustrie, hier zijn enkele van de onderdelen die u kunt produceren met CNC-machines:

• Pakking en afdichtingen
• Elektronische schakelingen
• Stekkers
• Gasverdelingsplaten
• Wafer-chucks
• Computerchips
• Isolatoren
• Solderpad-sjablonen
• Flex-circuit verstevigers

Eén ding om te onthouden: deze onderdelen zijn ongelooflijk complex, vereisen hoge nauwkeurigheid en toleranties zo strak als 4μm om in elektronische apparaten te passen. Het succes van uw semiconductorapparaatproductieproject hangt voornamelijk af van de machinefabriek waarmee u werkt.

Semiconductorbewerkingsservices: Gensun Precision Machining kan helpen

Gensun Precision Machining is een toonaangevende leverancier van kosteneffectieve semiconductorbewerkingsservices over de hele wereld. Wij zijn al meer dan een decennium in het bedrijfsleven, helpen onze klanten om consistent en op tijd hoogwaardige semiconductoronderdelen te produceren en te verzenden.

Of u nu low-volume semiconductorprototypes of high-volume productie nodig hebt, onze service is ongekend. Wij beschikken over state-of-the-art bewerkingsapparatuur, hoogervaren freeswerkers en ingenieurs, en een toegewijd kwaliteitscontroleteam om ervoor te zorgen dat uw onderdelen elke keer goed worden gemaakt.

Neem contact op en vertel ons over uw project en laat ons team u helpen de precisie-gefreeste onderdelen te maken die u nodig hebt.