Produktionstechnologie

Trockenpressverfahren

Das Trockenpressen ist eines der am weitesten verbreiteten Formgebungsverfahren. Zu seinen Hauptvorteilen zählen die hohe Formgebungseffizienz und die geringe Maßabweichung der Formteile. Es eignet sich besonders für eine Vielzahl von Keramikprodukten mit geringer Wandstärke, wie z. B. Keramikventilkerne, Keramikplatten, Keramikringe usw.

Isostatisches Pressverfahren und Eigenschaften

Das isostatische Pressformen bietet gegenüber dem Stahlformenpressen folgende Vorteile:

Keramisches Sintern

Vor dem Sintern besteht ein Keramikrohling aus vielen einzelnen Feststoffpartikeln und weist zahlreiche Poren auf. Die Porosität liegt üblicherweise zwischen 35 % und 60 % (entsprechend einer relativen Dichte des Rohlings von 40 % bis 65 %). Der genaue Wert hängt von den Eigenschaften des verwendeten Pulvers sowie dem Formgebungsverfahren und der angewandten Technologie ab. Beim Erhitzen des Rohlings auf eine hohe Temperatur verlagern sich die Partikel. Nach Erreichen einer bestimmten Temperatur schrumpft der Rohling, das Kornwachstum nimmt zu, die Poren verschwinden, und schließlich wandelt sich der Rohling bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes in ein dichtes polykristallines Keramikmaterial um. Dieser Prozess wird als Sintern bezeichnet.

Außendurchmesserschleifen

Außenschleifen bezeichnet das Schleifen der Außenfläche eines Werkstücks zwischen zwei Mittelpunkten. Der Mittelpunkt ist eine Endzelle, die die Rotation des Werkstücks ermöglicht. Beim Kontakt mit dem Werkstück rotiert die Schleifscheibe in dieselbe Richtung. Dadurch bewegen sich die beiden Oberflächen im Kontaktzustand in entgegengesetzte Richtungen, was die Stabilität des Schleifvorgangs erhöht und ein Verstopfen verhindert.

Innendurchmesserschleifen

Innenschleifen bezeichnet das Schleifen im Inneren eines Werkstücks. Die Breite der Schleifscheibe ist stets geringer als die Breite des Werkstücks. Das Werkstück wird von der Vorrichtung fixiert, die es gleichzeitig dreht. Wie beim Außenschleifen rotieren Schleifscheibe und Werkstück in entgegengesetzte Richtungen, sodass die Kontaktrichtung der beiden Schleifflächen entgegengesetzt ist.

Planschleifen

Planschleifen ist das gängigste Schleifverfahren. Dabei wird eine rotierende Schleifscheibe eingesetzt, um die Oberfläche von Metallen oder Nichtmetallen zu bearbeiten und so die Oxidschicht und Verunreinigungen zu entfernen. Dadurch wird die Oberfläche verfeinert. Eine Planschleifmaschine ist eine Werkzeugmaschine, die für präzises Schleifen von Werkstücken mit kritischen Abmessungen oder für die Oberflächengüte entwickelt wurde. Die Genauigkeit der Planschleifmaschine hängt von ihrem Typ und ihrer Anwendung ab. Bei einem Scheibendurchmesser von 300 mm kann die planare Genauigkeit bis zu 0,003 mm betragen. Die maximale Bearbeitungsgröße beim Planschleifen beträgt 1600 mm Länge × 800 mm Breite.

CNC

CNC-Fräsen zählt zu den am weitesten verbreiteten Bearbeitungsverfahren. Es handelt sich dabei um eine CNC-Werkzeugmaschine mit hoher Bearbeitungsleistung. Die rasant entwickelten Bearbeitungszentren, flexiblen Bearbeitungseinheiten usw. basieren auf CNC-Fräs- und CNC-Bohrmaschinen und sind untrennbar mit dem Fräsverfahren verbunden. Die meisten industriellen Fräsbearbeitungen lassen sich mit 3- und 5-Achs-CNC-Werkzeugmaschinen durchführen. Dank ihrer hohen Anpassungsfähigkeit, Bearbeitungsgenauigkeit, stabilen Bearbeitungsqualität und hohen Produktionseffizienz können mit dieser Bahnsteuerung bis zu 80 % aller mechanischen Bauteile bearbeitet werden. Die maximale Bearbeitungsgröße beträgt 1300 mm Länge × 800 mm Breite.

Nassreinigung

Die Nassreinigung ist die Reinigung von Wafern mit chemischen Lösungsmitteln oder deionisiertem Wasser. Man unterscheidet zwischen Einweich- und Sprühreinigung. Bei der Einweichreinigung wird der Wafer in einen Behälter mit Lösungsmittel oder deionisiertem Wasser eingetaucht. Dieses Verfahren ist weit verbreitet, insbesondere bei etablierten Fertigungstechnologien. Bei der Sprühreinigung hingegen wird ein Lösungsmittel oder deionisiertes Wasser auf einen rotierenden Wafer gesprüht, um Verunreinigungen zu entfernen. Mit der Einweichreinigung können mehrere Wafer gleichzeitig bearbeitet werden, während die Sprühreinigung jeweils nur einen Wafer pro Arbeitskammer ermöglicht. Mit der Weiterentwicklung der Fertigungsprozesse steigen die Anforderungen an die Reinigung, und die Sprühreinigung findet immer breitere Anwendung.

Chemische Reinigung

Wie der Name schon sagt, werden bei der Trockenreinigung keine chemischen Lösungsmittel oder deionisiertes Wasser verwendet, sondern Gase oder Plasma zur Reinigung. Mit dem ständigen technischen Fortschritt steigen die Anforderungen an den Reinigungsprozess, der Anteil der Trockenreinigung nimmt zu und die Menge der bei der Nassreinigung anfallenden Abwassermengen steigt ebenfalls stark an. Im Vergleich zur Nassreinigung ist die Trockenreinigung mit höheren Investitionskosten, komplexerer Anlagenbedienung und anspruchsvolleren Reinigungsbedingungen verbunden. Bei der Entfernung bestimmter organischer Verbindungen sowie Nitride und Oxide erzielt die Trockenreinigung jedoch eine höhere Genauigkeit und hervorragende Ergebnisse.

Wafer-Träger-/Greifertische dienen der Aufnahme von Si-, SiC-, GaAs-, GaN- und anderen Halbleiterwafern in einer Vielzahl von Halbleiterprozessen, von der Detektion bis zur Lithografie, sowie in anderen hochpräzisen Anwendungen, wie z. B. der Aufnahme großer, dünner, flexibler Flachbildschirme, MEMS und biologischer Zellen. DLC-Beschichtungen bieten viele wünschenswerte Eigenschaften, wie z. B. hohe Beständigkeit und Wärmeleitfähigkeit, um die Produktlebensdauer zu maximieren, die Genauigkeit zu erhalten und Reibung sowie Kontamination zu reduzieren. Der Vakuumgreifer besteht aus einem starren Körper mit mehreren Greifern, die auf der Oberfläche des Wafers oder Panels aufliegen. Die Abweichung der Gesamt- und Lokalplanheit wird in Nanometern gemessen. Das Problem bei der Anwendung einer DLC-Beschichtung auf der gesamten Greiferoberfläche besteht darin, dass die unterschiedliche Wärmeausdehnung zu einem Planheitsverlust führen kann.