Kremniý karbidi (SiC) diňe milli goranmak üçin möhüm tehnologiýa däl, eýsem global awtoulag we energetika senagaty üçin hem möhüm materialdyr. SiC monokristallaryny gaýtadan işlemegiň ilkinji möhüm ädimi hökmünde, wafer dilimlemek soňraky inçelmegiň we jylamagyň hilini gönüden-göni kesgitleýär. Adaty dilimlemek usullary köplenç ýerüsti we ýerasty çatlaklary döredýär, waferiň döwülme tizligini we önümçilik çykdajylaryny ýokarlandyrýar. Şonuň üçin, ýerüsti çatlaklaryň zyýanyny gözegçilikde saklamak SiC enjam önümçiligini ösdürmek üçin örän möhümdir.
Häzirki wagtda SiC külçesini dilimlemek iki esasy kynçylyk bilen ýüzbe-ýüz bolýar:
- Adaty köp simli arralamada ýokary material ýitgisi:SiC-niň örän berkligi we döwülmegi ony kesmek, üwemek we jylalamak wagtynda egrilen we çatlaýan ýagdaýa getirýär. Infineon maglumatlaryna görä, däp bolan özara almaz-smola bilen birikdirilen köp simli kesme kesmekde materialyň diňe 50% ulanylyşyny üpjün edýär, jylalamakdan soň umumy ýeke plastinka ýitgisi ~250 μm-e ýetýär we ulanmak üçin ýaramly materialyň möçberini minimal derejede galdyrýar.
- Pes netijelilik we uzak önümçilik siklleri:Halkara önümçilik statistikasy 24 sagat dowamly köp simli kesiji ulanyp 10,000 list öndürmegiň ~273 gün wagt alýandygyny görkezýär. Bu usul ýokary ýerüsti gödekligi we hapalanmany (tozan, hapa suw) emele getirýän giň gerimli enjamlary we sarp ediş serişdelerini talap edýär.
Bu meseleleri çözmek üçin, Nankin uniwersitetindäki professor Ksiu Sýançianyň topary SiC üçin ýokary takyklykly lazer dilimleme enjamlaryny işläp düzdi, kemçilikleri azaltmak we önümçiligi ýokarlandyrmak üçin ultra çalt lazer tehnologiýasyny ulandy. 20 mm-lik SiC külçesi üçin bu tehnologiýa adaty sim kesmek bilen deňeşdirilende plastinkanyň çykymlylygyny iki esse artdyrýar. Mundan başga-da, lazer bilen dilimlenen plastinkalar ajaýyp geometrik birmeňzeşligi görkezýär, bu bolsa plastinkanyň galyňlygyny 200 μm-e çenli azaltmaga we önümçiligi has-da artdyrmaga mümkinçilik berýär.
Esasy artykmaçlyklary:
- 4–6 dýuýmlyk ýarym izolýasiýaly SiC plitalaryny we 6 dýuýmlyk geçiriji SiC külçelerini dilimlemek üçin tassyklanan uly göwrümli prototip enjamlary boýunça ylmy-barlag işleri tamamlandy.
- 8 dýuýmlyk külçe dilimlemesi barlanylýar.
- Dilimleme wagtynyň ep-esli gysgalmagy, ýyllyk önümçiligiň ýokary bolmagy we hasyllylygyň 50% -den gowrak ýokarlanmagy.
XKH-nyň 4H-N görnüşli SiC substraty
Bazar mümkinçilikleri:
Bu enjam häzirki wagtda ýokary çykdajylar we eksport çäklendirmeleri bilen Ýaponiýanyň importynyň agdyklyk edýän 8 dýuýmlyk SiC külçesini dilimlemek üçin esasy çözgüt bolmaga taýýar. Lazer dilimlemek/inçeltmek enjamlaryna içerki isleg 1000 birlikden geçýär, ýöne Hytaýda öndürilen ösen alternatiwalar ýok. Nankin uniwersitetiniň tehnologiýasy ägirt uly bazar gymmatyna we ykdysady mümkinçilige eýedir.
Köp Materially Uýgunlyk:
SiC-den başga-da, enjam galliý nitridiniň (GaN), alýumin oksidiniň (Al₂O₃) we almazyň lazer bilen gaýtadan işlenmegini goldaýar we senagat ulanylyşyny giňeldýär.
SiC wafer gaýtadan işlemegini rewolýusiýa etmek arkaly bu innowasiýa ýarymgeçirijiler önümçiligindäki möhüm päsgelçilikleri çözýär we ýokary öndürijilikli, energiýa tygşytlaýjy materiallara gönükdirilen global meýillere laýyk gelýär.
Netije
Kremniý karbidi (SiC) substrat önümçiliginde senagat lideri hökmünde, XKH täze energiýa ulaglary (NEV), fotowoltaik (PV) energiýa saklaýyş we 5G aragatnaşygy ýaly ýokary ösüşli pudaklar üçin niýetlenen 2-12 dýuýmlyk doly ölçegli SiC substratlaryny (4H-N/SEMI görnüşli, 4H/6H/3C görnüşli) hödürlemekde ýöriteleşýär. Uly ölçegli plastinka pes ýitgili dilimleme tehnologiýasyny we ýokary takyklykly gaýtadan işlemek tehnologiýasyny ulanyp, biz 8 dýuýmlyk substratlaryň köpçülikleýin önümçiligini we 12 dýuýmlyk geçiriji SiC kristal ösüş tehnologiýasynda öňegidişlikleri gazandyk, bu bolsa birlik çip çykdajylaryny ep-esli azaldýar. Mundan beýläk, biz 12 dýuýmlyk substratyň hasyllylygyny global derejede bäsdeşlik derejesine çykarmak üçin külçe derejesindäki lazer dilimleme we akylly stres gözegçiligi proseslerini optimizirlemegi dowam etdireris, bu bolsa ýerli SiC senagatyna halkara monopoliýalaryny ýok etmäge we awtoulag derejesindäki çipler we emeli intellekt serwerleriniň energiýa üpjünçiligi ýaly ýokary derejeli ugurlarda ölçeklenýän ulanylyşlary çaltlaşdyrmaga mümkinçilik berer.
XKH-nyň 4H-N görnüşli SiC substraty
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 15-nji awgusty