Le substrat en carbure de silicium, en tant que nouvelle génération de produits semi-conducteurs, a montré un grand potentiel d'application dans le domaine des dispositifs électroniques de puissance en raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques. Cependant, la découpe à haute efficacité et à faibles pertes du lingot de SiC est l’une des technologies clés limitant sa production de masse. À l'heure actuelle, la coupe au fil de mortier et la coupe au fil diamanté sont les deux technologies principales dans la coupe des lingots de SiC, et elles présentent des différences significatives dans les modes d'introduction de l'abrasif, l'efficacité du traitement, la perte de matière et l'impact environnemental. Cet article vise à comparer et à analyser les caractéristiques de ces deux technologies de découpe, et à discuter de l'orientation d'optimisation du processus de découpe SiC.
1. Mode d'importation d'abrasifs et efficacité du traitement
· Coupe au fil de mortier : en utilisant un abrasif libre, la vitesse de traitement est relativement lente.
· Coupe au fil diamanté : grâce à la galvanoplastie, au collage de résine et à d'autres méthodes pour fixer les particules abrasives, la vitesse de coupe est augmentée de plus de 5 fois, améliore considérablement l'efficacité de la production.
2. Perte de matière et taux de sortie du film
· Découpe au fil de mortier : faible cadence de sortie, perte de matière importante.
· Coupe au fil diamanté : le taux de production est augmenté de 15 % à 20 %, la perte de matière est considérablement réduite et l'avantage économique est amélioré.
3. Avantages en matière de protection de l'environnement
· Coupe au fil diamanté : moins de production de déchets et d'eaux usées, plus respectueuse de l'environnement.
4. Défis techniques et stratégies d’adaptation
· Coupe au fil diamanté : il existe des défis en matière de contrôle des cristaux et de contrôle des pertes de coupe.
· Stratégie d'adaptation : L'industrie actuelle adopte la stratégie de coupe au fil de mortier comme principale et de coupe au fil diamanté comme auxiliaire, le rapport d'utilisation est d'environ 5 : 1. À l’avenir, il sera nécessaire d’optimiser davantage la technologie de coupe au fil diamanté pour améliorer sa compétitivité dans la coupe SiC.
5. Analyse des pertes de traitement des matériaux SiC
· perte de coupe du fil de mortier :
· Perte d'encoche : jusqu'à 150-200 microns.
· Perte de polissage : les dommages de surface doivent être réparés par un meulage grossier, un meulage fin et des processus CMP.
· perte d'amincissement arrière : le réglage initial de l'épaisseur est élevé, l'amincissement arrière est nécessaire pour réduire la résistance.
Pertes et dommages liés à la coupe SiC
En résumé, la technologie de coupe au fil diamanté dans la coupe du lingot de SiC présente des avantages significatifs en termes de vitesse de traitement, de perte de matière moindre et d'avantages en matière de protection de l'environnement, mais son contrôle des cristaux et son contrôle des pertes de coupe doivent encore être optimisés. À l'heure actuelle, la stratégie d'utilisation complémentaire de la coupe au fil de mortier et de la coupe au fil diamanté est une pratique courante dans l'industrie. À l'avenir, avec les progrès continus de la technologie de coupe au fil diamanté et la réduction des coûts, il devrait occuper une position dominante dans le domaine de la coupe SiC. Dans le même temps, compte tenu du problème des pertes dans le traitement des matériaux SiC, il est nécessaire d'explorer davantage des procédés de découpe et de polissage plus efficaces et à faibles pertes afin de promouvoir la production efficace et peu coûteuse de matériaux semi-conducteurs SiC et de promouvoir leur large application dans le domaine des appareils électroniques de puissance.
