Ränikarbiid (SiC) ei ole mitte ainult riigikaitse jaoks kriitilise tähtsusega tehnoloogia, vaid ka ülemaailmse autotööstuse ja energeetikatööstuse keskne materjal. SiC-i monokristalli töötlemise esimese kriitilise etapina määrab vahvli viilutamine otseselt järgneva hõrendamise ja poleerimise kvaliteedi. Traditsioonilised viilutamismeetodid põhjustavad sageli pinna- ja pinnaaluseid pragusid, suurendades vahvli purunemismäära ja tootmiskulusid. Seetõttu on pinnapragude kahjustuste kontrollimine SiC-seadmete tootmise edendamiseks ülioluline.
Praegu seisab SiC valuplokkide viilutamine silmitsi kahe peamise väljakutsega:
- Suur materjalikadu traditsioonilisel mitmetraadilise saagimise korral:SiC äärmine kõvadus ja rabedus muudavad selle lõikamise, lihvimise ja poleerimise ajal deformeerumisele ja pragunemisele vastuvõtlikuks. Infineoni andmetel saavutatakse traditsioonilise edasi-tagasi liikuva teemantvaiguga ühendatud mitmetraadilise saagimisega lõikamisel vaid 50% materjali ärakasutamine, kusjuures ühe kiibi kogukadu ulatub pärast poleerimist ~250 μm-ni, jättes minimaalselt kasutatavat materjali.
- Madal efektiivsus ja pikad tootmistsüklid:Rahvusvaheline tootmisstatistika näitab, et 10 000 vahvli tootmine 24-tunnise pideva mitmetraadilise saagimisega võtab aega ~273 päeva. See meetod nõuab ulatuslikku varustust ja kulumaterjale, tekitades samal ajal suurt pinnakaredust ja reostust (tolm, reovesi).
Nende probleemide lahendamiseks on professor Xiu Xiangqiani meeskond Nanjingi ülikoolis välja töötanud ränikarbiidi (SiC) jaoks ülitäpse laserlõikusseadme, mis kasutab ülikiiret lasertehnoloogiat defektide minimeerimiseks ja tootlikkuse suurendamiseks. 20 mm ränikarbiidi valuploki puhul kahekordistab see tehnoloogia vahvli saagikust võrreldes traditsioonilise traatsaagimisega. Lisaks on laserlõikega vahvlitel suurepärane geomeetriline ühtlus, mis võimaldab vähendada paksust 200 μm-ni vahvli kohta ja suurendada veelgi tootlikkust.
Peamised eelised:
- Lõpetatud suuremahulise prototüüpseadme teadus- ja arendustegevus, mis on valideeritud 4–6-tolliste poolisoleerivate SiC-vahvlite ja 6-tolliste juhtivate SiC-valuplokkide viilutamiseks.
- 8-tollise valuploki viilutamine on kontrollimisel.
- Märkimisväärselt lühem viilutamisaeg, suurem aastatoodang ja >50% saagikuse paranemine.
XKH SiC substraat tüüpi 4H-N
Turupotentsiaal:
See seade on valmis saama 8-tollise SiC valuplokkide viilutamise põhilahenduseks, kus praegu domineerivad Jaapani importtooted kõrgete kulude ja ekspordipiirangutega. Laserviilutamis-/hõõrdeseadmete sisenõudlus ületab 1000 ühikut, kuid Hiinas toodetud küpseid alternatiive pole olemas. Nanjingi ülikooli tehnoloogial on tohutu turuväärtus ja majanduslik potentsiaal.
Mitme materjali ühilduvus:
Lisaks ränikarbiidile (SiC) toetab seade galliumnitriidi (GaN), alumiiniumoksiidi (Al₂O₃) ja teemandi lasertöötlust, laiendades selle tööstuslikke rakendusi.
SiC-plaatide töötlemise revolutsiooniliselt muutes lahendab see innovatsioon pooljuhtide tootmises esinevaid kriitilisi kitsaskohti, järgides samal ajal ülemaailmseid suundumusi suure jõudlusega ja energiatõhusate materjalide poole.
Kokkuvõte
Ränikarbiidist (SiC) aluspindade tootmise valdkonna liidrina on XKH spetsialiseerunud 2–12-tolliste täissuuruses SiC aluspindade (sealhulgas 4H-N/SEMI-tüüpi, 4H/6H/3C-tüüpi) pakkumisele, mis on kohandatud kiiresti kasvavatele sektoritele, nagu uue energiaga sõidukid (NEV), fotogalvaaniline (PV) energia salvestamine ja 5G-side. Kasutades ära suuremõõtmelist vahvlite väikese kadudega viilutustehnoloogiat ja ülitäpset töötlemistehnoloogiat, oleme saavutanud 8-tolliste aluspindade masstootmise ja läbimurde 12-tollise juhtiva SiC kristallide kasvutehnoloogias, vähendades oluliselt kiibi ühikuhinda. Edaspidi jätkame valuplokkide tasemel laserviilutamise ja intelligentsete pingekontrolli protsesside optimeerimist, et tõsta 12-tolliste aluspindade saagis globaalselt konkurentsivõimelisele tasemele, andes kodumaisele SiC tööstusele võimaluse murda rahvusvahelisi monopole ja kiirendada skaleeritavaid rakendusi tipptasemel valdkondades, nagu autotööstuse kiibid ja tehisintellektiga serverite toiteplokid.
XKH SiC substraat tüüpi 4H-N
Postituse aeg: 15. august 2025