半導体加工について理解しておくべき 4 つのこと

製造技術の進歩は、過去 20 年間の半導体産業の成長にとって極めて重要でした。今日では、高速 CNC マシンや 3D プリンターなど、さまざまな半導体製品を製造できる最先端のマシンがいくつか存在します。

しかし、これらの機械が半導体加工を簡素化したからといって、半導体コンポーネントの製造が以前よりも簡単になったわけではありません。半導体製品を正確かつ正確に作成するには、多くの作業と労力が費やされます。

この記事では、半導体加工について理解する必要がある 4 つのことを紹介します。この記事は、半導体製造施設の設立を計画している場合、または半導体加工をサードパーティの機械工場にアウトソーシングしようとしている場合に必読です。

#1 半導体設計はますます複雑になり、製造がますます難しくなっています

典型的なウェーハは、直径 150 mm ほどの小さなもので、最高の加工精度と厳しい公差を必要とする数百の半導体チップを収容しています。ウエハーの小さなへこみやヘアラインの割れにより、半導体部品が役に立たなくなる可能性があります。

現代の CNC マシンは、半導体加工において重要な役割を果たしています。たとえば、CNC フライス盤を使用すると、通常の半導体設計の表面仕上げ、平坦度、および寸法精度の公差を最小限に抑えることができます。 CNC 旋盤では、真円度と円筒度の公差要件を満たしながら、円筒形の半導体コンポーネントを作成することもできます。

しかし、半導体加工における課題はそれだけではありません。

集積回路やその他の半導体製品で最も一般的に使用されている材料の 1 つであるシリコンは、半結晶性であるため、製造が非常に困難です。この材料は、必要な部品を正確に作成するために、高度な注意と機械加工の専門知識を必要とします。 (関連記事:CNC 加工材料:プロジェクトに最適な選択を行う)

#2 加工済み部品は機械工場の供給管理に役立っています

技術が進歩するにつれて、半導体はコンピューターや自動車から、私たちが手にするほぼすべての電子製品にまで広がっています.これは多くの半導体メーカーにとって朗報ですが、近年チップの需要が供給を上回り続けている主な理由の 1 つです。

半導体メーカーは、この動的な需要に取り組み、顧客の大量のニーズに対応するために、機械加工済み部品 (または機械対応ブランク) と呼ばれるものを作成しています。

名前が示すように、機械加工済み部品は、標準的な半導体コンポーネントの形状とサイズに従って切断され、事前に粉砕された原材料部品です。目標は、顧客固有の部品を作成するために必要な機械加工 (またはセットアップ) の量を減らすことです。

#3 よりスマートなプロセスは、半導体加工を未来に移行するのに役立ちます

予測診断と人工知能は、半導体製造プロセスを完全に変革しました。現代の半導体加工技術には、切断速度、電圧、温度などの重要な動作パラメータを監視するセンサーが組み込まれています。

これらのセンサーからのデータは、精度、精度、および品質の低下をチェックするインテリジェント システムに送られます。これにより、半導体メーカーは設計 (または製造) の欠陥を早期に発見し、ダウンタイムの可能性と潜在的な半導体加工の失敗を減らすことができます。

さらに、一流の機械工場では、人間の労働者が高度な協働ロボットを使用して処理する機械加工業務の一部を自動化しています。人間のオペレーター (または機械工) と一緒に製造作業を行っています。したがって、たとえば、これらのロボットをセットアップして、CNC 機械加工部品の洗浄や、ある機械から別の機械へのウエハーの搬送などの反復作業を処理できます。

これらのロボットにより、高品質の半導体部品を確保しながら、運用上の安全性と生産性を向上させることができます。

#4 半導体産業における CNC 加工の応用

今日、CNC 加工は、半導体や電子産業を含む、ほぼすべての業界で重要な役割を果たしています (関連記事:8 つのトップ産業における CNC 加工のエキサイティングなアプリケーション)。

半導体業界における CNC マシンの汎用性を理解していただくために、CNC マシンを使用して製造できる部品の一部を以下に示します。

• ガスケットとシール
• 電子回路
• ソケット
• ガス分配プレート
• ウェーハチャック
• コンピュータ チップ
• 断熱材
• はんだパッドのステンシル
• フレックス回路補強材

ただし、これらの部品は信じられないほど複雑であり、電子デバイスに適合させるには高精度と 4μm という厳しい公差が必要です。半導体デバイス製造プロジェクトの成功は、主に協力する機械工場にかかっています。

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