Wat zijn de toepassingen van langzame elektrische ontladingstechnologie in halfgeleiderverpakkingsmatrijzen?

Naarmate de halfgeleidertechnologie zich ontwikkelt in de richting van 5-nanometer, 3-nanometer en zelfs kleinere productieprocessen, worden de prestaties en integratie van chips steeds beter. Tijdens dit proces is de halfgeleiderverpakkingstechnologie, als laatste stap in de chipproductie, steeds belangrijker geworden.

De nauwkeurigheid van matrijzen voor halfgeleiderverpakkingen bepaalt rechtstreeks de opbrengst en prestaties van chipverpakkingen. En de langzame draadontladingstechnologie, met zijn nauwkeurigheid op micrometerniveau en het vermogen om complexe contouren te verwerken, speelt een steeds crucialere rol op dit gebied.

Nauwkeurige basis: het technische principe van machinale bewerking van elektrische ontladingen met langzame draad

Langzame elektrische ontladingsbewerking is een contactloze verwerkingstechnologie die een metaaldraad als elektrode gebruikt en hoge temperaturen genereert door middel van gepulseerde ontlading om het materiaal van het werkstuk te smelten of te vergassen. In tegenstelling tot traditionele mechanische verwerking produceert het tijdens de verwerking geen snijkracht, waardoor het bijzonder geschikt is voor de verwerking van matrijsdelen met hoge hardheid en complex gevormde vormen.

Het belangrijkste voordeel ligt in de mogelijkheid om verwerkingsnauwkeurigheid op micrometerniveau te bereiken. Bij het machinaal bewerken van elektrische ontladingen met langzame draad wordt meestal een eenmalige koperdraad of gegalvaniseerde draad als elektrode gebruikt, met een relatief langzame draadbewegingssnelheid, doorgaans variërend van enkele millimeters tot enkele meters per seconde. Dit maakt het verwerkingsproces stabieler en maakt een hogere oppervlakteafwerking en maatnauwkeurigheid mogelijk.

De verwerkingseisen voor halfgeleiderverpakkingsmatrijzen zijn uiterst streng. De speling tussen de stempel en de matrijs van de leadframe-mal moet bijvoorbeeld meestal binnen een paar micron worden gecontroleerd, en de vereiste oppervlakteruwheid is Ra ≤ 0,8 μm. Alleen langzame elektrische ontladingstechnologie kan tegelijkertijd aan deze eisen voldoen en is een onmisbare procesmethode geworden voor de productie van halfgeleiderverpakkingsmatrijzen.

Toepassingsscenario: de specifieke toepassing van langzaam draadsnijden bij de productie van verpakkingsmatrijzen

Bij de productie van matrijzen voor halfgeleiderverpakkingen loopt de toepassing van de technologie voor langzaam draadsnijden door het hele proces, van ontwerp tot voltooiing. Voor leadframe-stempelmallen kan deze technologie ponsen en matrijzen produceren met complexe vormen en extreem hoge precisie, waardoor de nauwkeurigheid van de afstand en positie van de leadframe-pennen wordt gegarandeerd.

Ook de verwerking van kunststofverpakkingsvormen is afhankelijk van langzaam draadsnijden. De holtes van plastic verpakkingsmatrijzen vereisen een extreem hoge oppervlakteafwerking om de stromingsweerstand van plastic te verminderen en de uiterlijke kwaliteit van de chipverpakking te garanderen. Langzaam draadsnijden kan spiegelachtige verwerkingseffecten bereiken, waarbij de oppervlakteruwheid Ra ≤ 0,4 μm bereikt, wat voldoet aan de eisen van hoogwaardige plastic verpakkingsmatrijzen.

Met de toename van de chipintegratie en de voortdurende verkleining van de verpakkingsgroottes zijn ook de eisen aan matrijsprecisie gestegen. Bij de verwerking van microgaten in verpakkingsmatrijzen met een kogelraster, met gatdiameters van mogelijk minder dan 0,1 millimeter en een diepte-tot-diameterverhouding van meer dan 10:1, kan bijvoorbeeld alleen de langzame draadsnijtechnologie zo'n zeer uitdagende verwerkingstaak voltooien.

Technische doorbraak: belangrijke innovaties in de verwerking van matrijzen voor halfgeleiderverpakkingen

Als antwoord op de trend van de halfgeleiderindustrie die zich beweegt naar grotere afmetingen en hogere precisie, heeft de langzame draadsnijtechnologie voortdurend innovatieve doorbraken opgeleverd. Bij het verwerken van grote verpakkingsmatrijzen stuiten traditionele technieken op problemen zoals onvoldoende toevoer van werkvloeistof tussen de elektroden en problemen bij het afvoeren van de geëtste producten, wat resulteert in een lage verwerkingsefficiëntie en een slechte oppervlaktekwaliteit.

Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, omvatten de nieuwste technologische ontwikkelingen een meerkanaals hogedruk-adaptief vloeistoftoevoersysteem en een apparaat voor het verwijderen van spanen met onderdruk. Deze innovaties zorgen ervoor dat de penetratiegraad van de werkvloeistof tussen de elektroden ≥ 95% bedraagt ​​bij het verwerken van werkstukken met ultrahoge dikte van 1000 millimeter of meer, waardoor effectief een stabiele ontladingsomgeving wordt gehandhaafd.

Tegelijkertijd verbetert de toepassing van de nieuwe voedingsplaattechnologie de verwerkingsefficiëntie aanzienlijk. De voedingsplaat met een driedimensionale topologische geleidende netwerkstructuur verbetert de uniformiteit van de stroomdichtheid met 62% en behoudt nog steeds een nauwkeurigheidsstabiliteit van ± 0,001 millimeter tijdens continue verwerking. Deze doorbraak vermindert de snijtijd voor complexe mallen met 40% en vermindert de slijtage van de elektroden tot 1/3 van het traditionele proces.

Evolutie van apparatuur: verwerkingsapparatuur geoptimaliseerd voor halfgeleiderverpakkingen

Met de toenemende vraag naar de verwerking van halfgeleiderverpakkingsmatrijzen hebben fabrikanten van apparatuur speciale modellen gelanceerd. De elektrische ontladingsmachine SG8P van Mitsubishi Electric is speciaal ontworpen om te voldoen aan de verwerkingsvereisten van de halfgeleiderverpakkingsindustrie.

Dit model is uitgerust met halfgeleidermatrijsspecifieke verwerkingsomstandigheden, voegt hoogwaardige verwerkingscircuits voor het verpakkingsoppervlak van halfgeleiders toe en is geconfigureerd met een speciaal verwerkingsvloeistofcirculatiesysteem. Het kan worden geoptimaliseerd voor verschillende verpakkingsmatrijzen, waardoor de verwerkingstijd wordt verkort, de verwerkingskwaliteit wordt verbeterd en een hoogwaardig verwerkingsoppervlak wordt gecreëerd dat het meest geschikt is voor halfgeleiderverpakkingsmatrijzen.

Bovendien heeft de opkomst van niet-metalen draadsnijmachines het toepassingsgebied van de langzame draadsnijtechnologie verder uitgebreid. Traditioneel draadsnijden is afhankelijk van geleidende materialen, terwijl niet-metalen draadsnijmachines deze beperking doorbreken en belangrijke halfgeleidermaterialen zoals siliciumcarbide en siliciumkristallen kunnen verwerken.

Deze apparaten hebben een groot en breed gietbasisontwerp met hoge stijfheid, waardoor de verwerkingsstabiliteit en -nauwkeurigheid effectief worden verbeterd, en de snijsnelheid is 300% tot 600% hoger dan die van de vorige generatie. Dit biedt meer materiaalopties en procesflexibiliteit voor de productie van halfgeleiderverpakkingsmatrijzen.

Toekomstige uitdagingen: de spanning tussen technische barrières en de industriële vraag

Hoewel de bewerkingstechnologie voor elektrische ontlading met langzame draad aanzienlijke vooruitgang heeft geboekt bij de verwerking van halfgeleiderverpakkingsmatrijzen, staat deze nog steeds voor veel uitdagingen. Naarmate de chipverpakkingstechnologie zich blijft ontwikkelen, zullen de vereisten voor matrijsnauwkeurigheid en complexiteit blijven toenemen, wat vereist dat de draadsnijtechnologie zich ontwikkelt in de richting van hogere precisie en hogere efficiëntie.

De huidige belangrijkste technische knelpunten zijn onder meer onvoldoende toevoer van werkvloeistof tussen de elektroden tijdens snijden met hoge energie en hoge dikte, evenals de moeilijkheid om de etsproducten tijdig af te voeren. Voor werkstukken met ultrahoge dikte van meer dan 1000 millimeter kan het bestaande proces niet volledig voldoen aan de precisie- en efficiëntie-eisen van de halfgeleiderindustrie.

In de toekomst zal de langzame draadsnijtechnologie zich ontwikkelen in de richting van intelligentie en integratie. De verwachting is dat de volgende generatie producten zullen worden uitgerust met een zelflerend stroomregelsysteem, dat het geleidende netwerk automatisch kan optimaliseren op basis van de verwerkingsparameters. Tegelijkertijd zal de introductie van biologisch afbreekbare coatingtechnologie het stroombord in staat stellen op natuurlijke wijze te ontbinden, waardoor de milieuproblemen in de precisieverwerkende industrie worden opgelost.

Xinchengis een professionele fabrikant en koper vanDraadvonkonderdelenin China. Welkom om te raadplegen!