GTMS/CTMS Özel Grafit Fikstür Özelleştirmesi: Mikro Delikli Derin İşleme Çözümü

GTMS Özel Grafit Fikstürleri Mikron İşlemede Çığır Açıyor: 0,01 ㎡'de Hassas Şekilde Düzenlenmiş 1.500 Mikro Delik için Özelleştirilmiş Çözüm

Mikroelektronik ambalajlarda GTMS/CTMS yüksek sıcaklıkta sinterleme işlemi sırasında, özel grafit fikstürlerin mikron düzeyindeki uyumu yüksek termal direnç ve stabiliteyle birleştirmesi gerekir. Küçük alanlı ultra yüksek yoğunluklu mikro deliklerde kenar ufalanması, ultra hızlı takım aşınması ve kümülatif tolerans zorluklarını ele almak için VeTek, malzeme uyarlaması, kesme kinematiği yeniden yapılandırması ve kapalı döngü çok boyutlu inceleme yoluyla yaklaşık 10.000 mikro delik için sürekli derin işleme darboğazını aşmak için 10 ay harcadı ve son derece güvenilir tek elden teslimatı gerçekleştirdi.

1. Önemli Verilerin Anlık Görüntüsü ve Performans Karşılaştırması

Şekil 1 - GTMS/CTMS özel grafit sabitleme plakası ve mikro delik işleme yapısal bileşenleri

GTMS hermetik paketleme prosesinde, grafit sabitleme plakalarının delik tutarlılığı ve termal deformasyon direnci, ambalajın hermetikliğini ve nihai ürün verimini doğrudan belirler. VeTek ekibinin teknik atılımının öncesi ve sonrası temel süreç ve performans göstergeleri şu şekilde karşılaştırılıyor:

2. Müşteri Geçmişi ve GTMS/CTMS Hermetik Paketleme Uygulama Senaryoları

Bu işbirliğinin müşterisi, yüksek güvenilirliğe sahip sensörler ve mikroelektronik ambalaj bileşenleri konusunda uzmanlaşmış bir Ar-Ge ve üretim kuruluşudur. Ana üretim hatları, GTMS/CTMS (Cam/Seramik-Metal Conta) sinterleme süreçlerini yaygın olarak uygulamaktadır. Yüksek sıcaklıklı kapatma fırınlarında, özel grafit fikstürler, yüzlerce ila binlerce ince metal pimin (Kovar alaşımı gibi) ve cam ön kalıpların hassas şekilde konumlandırılmasından ve tutulmasından sorumlu, yüksek hassasiyetli taşıyıcı kalıplar olarak görev yapar. Bu projedeki tek bir grafit fikstür plakasının boyutu 0,01 metrekareden küçük olmasına rağmen yaklaşık 1.500 mikro deliği tam olarak barındırması gerektiğinden, komple fikstür seti, delikler arasında son derece ince duvarlarla yaklaşık 10.000 mikro deliği entegre ediyor. 800°C – 1000°C'de yüksek sıcaklıkta sinterleme sırasında, tolerans dışı herhangi bir delik çapı, konum sapması veya grafit tozunun ayrılması doğrudan metal pimin eğilmesine, cam yalıtımının çatlamasına ve hatta hermetikliğin tamamen kaybolmasına yol açacaktır.

3. Özel Grafit Mikro Delik İşleme Darboğazları ve Arıza Mekanizmaları

VeTek teknik ekibini devreye sokmadan önce müşteri, deneme üretimi ve küçük partili işlemler sırasında ciddi teknik darboğazlarla karşılaştı: Birincisi, mikro delikli kenar kırılması ve yırtılması: Grafit gözenekli, kırılgan bir malzemedir; Yüksek yoğunluklu mikro deliklerin sürekli delinmesi sırasında, mikro matkabın kolayca girip çıktığı andaki kesme gerilimi, delik ağzında kırılgan kenar kırılmasına neden olur. İkincisi, mikro takım aşınmasından kaynaklanan tolerans sapması: Sürekli olarak binlerce mikro delik işlenirken, ince matkap uçlarındaki aşınma yoğunlaşır, derin deliklerdeki delik çaplarının konik bir eğim sergilemesine neden olur; burada sadece birkaç mikronluk bir sapma, yaklaşık 10.000 delik içeren tüm fikstür setinin arızalanmasına ve hurdaya çıkmasına neden olur. Üçüncüsü, termal genleşme uyumsuzluğu ve toz kirliliği: Sıradan grafit malzemelerin yüksek sıcaklıktaki CTE'si metal pimlerinkiyle eşleşmez ve ince toz kolayca dökülerek cam sinterleme arayüzünü kirletir.

4. GTMS Özel Grafit Fikstürlerinde Mikron Düzeyinde Mikro Delik İşleme Nasıl Gerçekleştirilir?

 VeTek Ar-Ge ekibi, 10.000 mikro deliğin derin işlenmesinin zorluklarını çözmek için kesme kinematiği modelini yeniden yapılandırdı ve sistematik süreç mühendisliğini uyguladı:

· Takım Yolu Algoritması ve Dalma İlerlemesi Yeniden Oluşturulması:Mikro beslemeli darbeli dalma stratejisini benimseyerek, işleme darbeli kesme kuvvetini %45'in üzerinde etkili bir şekilde azaltan ve delik ağzı talaş kusurlarını tamamen ortadan kaldıran ortogonal deneyler aracılığıyla optimize edilmiş besleme hızı ve bölümlü dönüş hızı.

· Talaş Önleyici Mikro Matkaplar ve Talaş Kaldırma Akış Alanı Optimizasyonu:Darbeli negatif basınçlı mikro soğutmalı talaş kaldırma sistemi ile birleştirilmiş özelleştirilmiş ultra ince taneli elmas kaplı mikro matkaplar, takım aşınma direnci ömrünü 3 kattan fazla artırarak tek plaka başına 1.500 mikro delik boyunca delik çapı kaymasının ±0,002 mm'nin altında kalmasını sağlar.

5. Yüksek Isı İletkenliğine Sahip CTE Uyumlu Özel Grafit Fikstür Plakaları için Üretim ve Denetim Uygulamaları

Şekil 2 - Sıfır yüzey talaşına ve yüksek hassasiyetli mikro delik dizisine sahip özel grafit sabitleme plakasının gerçek ayrıntıları

· Malzeme Uyarlama Çözümü:Yoğun bir mikro yapıya ve yüksek sıcaklıkta mükemmel termal stabiliteye sahip, titizlikle seçilmiş yüksek saflıkta izostatik özel grafit. Termal Genleşme Katsayısı (CTE), Kovar alaşımınınkiyle son derece eşleşir ve yüksek sıcaklıkta sinterleme termal stresini ve mikro toz ayrılmasını önemli ölçüde bastırır.

· İşbirlikçi Denetim ve Derin Temizlik:Kalite kontrol hattı, tamamlayıcı bir 'Optik Görüntü Ölçüm Cihazı + Tam Otomatik Koordinat Ölçüm Makinesi (CMM)' sistemini tanıttı. Optik görüntüleme, 10.000 delikli dizinin aralığını hızlı bir şekilde tararken, CMM derin delik dikliğini ve uzaysal oluk konumlarını doğrular; son olarak, mikro-kör deliklerin derinliklerindeki artık grafit yabancı maddelerini tamamen çıkarmak ve yarı iletken düzeyinde temizliğe ulaşmak için çok aşamalı gradyan ultrasonik temizleme ile desteklenmiştir.

6. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

Şekil 3 - VeTek Yüksek Hassasiyetli CNC İşleme Merkezi

S: Yüksek yoğunluklu özel grafit fikstürlerin mikro delik işlemesi için minimum delik çapı ve nihai toleranslar nelerdir?
A:VeTek, 0,2 mm'nin altındaki delik çapları için mikro işleme kabiliyetine sahiptir. Delik çapı toleransları ±0,003 mm dahilinde stabil bir şekilde kontrol edilebilir ve tek bir plakadaki 1.500 delik için konumsal toleransların yanı sıra gerçek yuvarlaklık da ±0,005 mm'ye ulaşır ve yüksek yoğunluklu pin GTMS paketleme gereksinimlerini tam olarak karşılar.

S: GTMS hermetik sinterleme fikstürleri neden Kovar alaşımının CTE'siyle tam olarak eşleşmelidir?
A:800°C–1000°C sinterleme döngüsü sırasında fikstürün ve metal pimlerin CTE'si tutarsızsa soğutma büzülmesinin oluşturduğu kesme gerilimi pimin yer değiştirmesine, cam gövdenin çatlamasına veya conta arızasına neden olur. Hassas CTE eşleşmesi, senkronize genişleme ve daralma sağlayarak hermetik verimi artırır.

S: Ultrasonik temizleme işlemi, derin mikro deliklerin içinde grafit tozu kalmamasını nasıl sağlar?
A:Deiyonize su ve özel temizleme ortamıyla birleştirilmiş çok frekanslı gradyanlı bir ultrasonik üretim sistemi kullanıyoruz. Yüksek frekanslı kavitasyon etkilerinden yararlanılarak, mikro deliklerin ve kör deliklerin derinlerindeki ince grafit parçacıkları tamamen soyulur, ardından yarı iletken düzeyinde temiz sevkiyat elde etmek için yüksek saflıkta nitrojen üfleme ve vakumla kurutma yapılır.

7. Özet ve Mühendislik Destek Hizmetleri

Yarı iletken ve mikroelektronik hermetik paketleme alanında, taşıyıcıların mikron düzeyindeki işleme hassasiyeti ve termodinamik stabilitesi, paketleme verimini ve ekipman kullanımını doğrudan belirler. Yüksek saflıkta malzemeler, hassas işleme ve kritik yarı iletken bileşen üretimindeki sürekli birikime dayanan VeTek, 0,01'lik bir aralıkta yoğun bir şekilde dizilmiş 1.500 mikro delikten oluşan endüstri düzeyindeki üretim engelini başarıyla aştı.㎡ 10.000 delikli seviyede özel grafit armatürlerin son derece güvenilir seri üretim teslimatını gerçekleştiren plaka.

Odaklanmış bir üretim kuruluşu olarakCVD SiC, TaC kaplamalar, Katı SiC ve kritik yarı iletken malzeme ve bileşenlerin geliştirilmesiVeTek, yarı iletken üretimi, kristal büyütme ve yüksek sıcaklıktaki proses alanları için sürekli olarak yüksek performanslı malzeme çözümleri sunmaktadır.  Aynı zamanda, hermetik paketleme, yüksek sıcaklıkta sinterleme ve hassas konumlandırma konularındaki uygulama gereksinimlerini karşılayan VeTek, aşağıdaki mühendislik hizmetlerini de sunmaktadır:yüksek saflıkta grafit malzeme seçimi, hassas işleme ve özelleştirilmiş üretim desteği. 

GTMS/CTMS hermetik sızdırmazlık işlemlerine uygun yüksek hassasiyetli grafit bileşenler arıyorsanız veya malzeme eşleştirme, yapısal optimizasyon ve numune doğrulamaya ihtiyaç duyuyorsanız lütfen VeTek mühendislik ekibiyle iletişime geçmekten çekinmeyin. Malzeme seçiminden hassas imalata kadar size tek elden teknik destek sağlayacağız.

Şekil 4 - VeTek Özel Malzemeler Ar-Ge ve Hassas Üretim Üssü'nün Panoramik Görünümü