Introduction à 10 méthodes de mise en forme des composants céramiques semi-conducteurs
M. David de FOUNTYL TECHNOLOGIES PTE. LTD. vous présente : Avec les progrès scientifiques et technologiques, les téléphones portables, les ordinateurs, les objets connectés, les voitures électriques et les robots font désormais partie intégrante de notre quotidien. Ces produits intègrent de grandes puces semi-conductrices, dont la fabrication nécessite des équipements tels que des machines de gravure, d'impression et d'implantation ionique. À l'intérieur de ces équipements, la plupart des composants sont en céramique. Les pièces en céramique possèdent d'excellentes propriétés, notamment une résistance aux hautes températures et à la corrosion, une grande précision et une robustesse élevée, ce qui les rend parfaitement adaptées à la fabrication de semi-conducteurs. La plupart des composants en céramique, éléments clés des processus de fabrication, sont en contact direct avec les plaquettes de silicium, permettant un contrôle précis de la température de surface et une régulation thermique rapide.
Les composants céramiques semi-conducteurs appartiennent à la catégorie des céramiques avancées, et les matériaux céramiques utilisés comprennent généralement l'alumine, le carbure de silicium, le nitrure d'aluminium, le nitrure de silicium, l'oxyde d'yttrium, etc. Les méthodes de fabrication des produits céramiques comprennent généralement le pressage à sec, le moulage par coulée, le moulage par injection, le pressage isostatique à chaud, le pressage isostatique à froid, le coulage, l'extrusion, le moulage sous pression à chaud, le moulage par injection de gel, le moulage par injection à solidification directe et bien d'autres méthodes.
Le moulage par compression à sec est une technique courante de fabrication de dispositifs semi-conducteurs. Ce procédé consiste principalement à verser une poudre granulée, préalablement triée, dans la cavité d'un moule métallique, puis à appliquer une pression à l'aide d'une tête de presse. Cette tête de presse se déplace à l'intérieur du moule et transmet la pression aux particules de poudre, permettant ainsi leur compactage. On obtient finalement un produit céramique brut, de forme et de résistance définies.
2. Le formage par étirage est une technique de formage humide permettant d'obtenir des épaisseurs de quelques dizaines de microns à quelques millimètres à partir d'ébauches céramiques. La suspension céramique, d'une viscosité et d'une dispersibilité optimales, s'écoule de l'orifice de la lame du réservoir de la machine de coulée sur le support. La suspension s'étale ensuite. Sous l'effet de la tension superficielle, un moule vert à surface supérieure lisse se forme. Le moule vert, avec le support, est envoyé dans une chambre de séchage. Après évaporation du solvant, le liant organique forme un réseau entre les particules céramiques, générant ainsi des pièces vertes présentant une certaine résistance et flexibilité. Après détachement des pièces vertes séchées du support, la bobine est mise de côté. Le produit subit ensuite, selon les besoins, des opérations telles que la découpe, l'estampage et le perçage, puis une cuisson pour achever sa transformation.
3. Moulage par injection. Le moulage par injection est une technologie de fabrication récente de pièces en céramique. Son processus de production se divise en quatre étapes principales : la préparation du matériau d’injection, le moulage par injection, le déliantage et le frittage. Il est fréquemment utilisé pour la fabrication de petites pièces en céramique aux formes géométriques complexes et aux exigences particulières.
4. Le moulage par pressage isostatique comprend le pressage isostatique à chaud et le pressage isostatique à froid. Le pressage isostatique permet de répartir la pression dans toutes les directions, assurant ainsi la densification de la tôle.
8. Le moulage par injection de gel consiste à mouler une solution contenant une matière organique dans laquelle la poudre céramique est dispersée, afin d'obtenir une suspension à haute teneur en solides. Cette suspension est ensuite injectée dans un moule de forme spécifique. Sous certaines conditions catalytiques et de température, les monomères organiques polymérisent, formant un gel, puis la suspension se solidifie in situ et sèche. On obtient ainsi une pièce crue à haute résistance.
9. Coagulation directe, moulage par injection : le moulage par injection directe est une nouvelle méthode de moulage colloïdal de pièces céramiques aux dimensions finales. Cette méthode combine les techniques céramiques traditionnelles et les théories chimiques, utilisant des catalyseurs ou des initiateurs pour provoquer la réticulation des monomères organiques ajoutés à la suspension et la formation d'une structure réticulaire, permettant ainsi un durcissement in situ.
FOUNTYL TECHNOLOGIES PTE. LTD. Notre équipe bénéficie de 20 ans d'expérience dans le secteur des céramiques de précision pour semi-conducteurs. Nos principaux produits comprennent des mandrins à aiguilles, des mandrins à vide multi-trous en céramique, des bras robotiques en céramique, des rails de guidage flottants en céramique et des poutres carrées en céramique. Les propriétés des matériaux répondent aux exigences de l'industrie des semi-conducteurs et des normes de contrôle rigoureuses garantissent une haute précision. Pour toute question technique, veuillez nous contacter par courriel à l'adresse David@fountyltech.com ; nous vous répondrons sous 3 jours ouvrables.