Univerzita Nanjing nedávno úspešne vyvinula zariadenie a technológiu na rezanie laserom z karbidu kremíka (SiC), čo znamená významný pokrok v oblasti zariadení na spracovanie polovodičových materiálov tretej generácie v Číne. Táto technológia nielenže rieši problém vysokých strát materiálu pri tradičných technikách rezania, ale tiež výrazne zvyšuje efektivitu výroby, čím významne prispieva k vývoju technológie výroby zariadení z karbidu kremíka.
Karbid kremíka (SiC), ako kľúčový strategický materiál, je kľúčový pre národnú obrannú bezpečnosť, globálny automobilový priemysel a energetický priemysel. Nová technológia vyvinutá univerzitou v Nanjing výrazne zlepšila výkon rezania počas procesu spracovania monokryštálov karbidu kremíka. Môže účinne kontrolovať poškodenie povrchovej trhliny doštičky, čím sa zlepší úroveň následného riedenia a leštenia.
„Tradičná technológia viacdrôtového rezania má pri spracovaní karbidu kremíka vysoké straty materiálu a dlhé cykly spracovania, čo nielen zvyšuje výrobné náklady, ale aj obmedzuje kapacitu,“ vysvetlil vedúci projektu. Miera využitia materiálu tradičnej metódy v reznom článku je len 50% a strata materiálu po leštení a brúsení je až 75%.
Na prekonanie týchto výziev technický tím na univerzite v Nanjing prijal zariadenie na rezanie laserom, čím sa výrazne znížila strata materiálu a zvýšila sa efektívnosť výroby. Napríklad 20 mm SiC ingot dokáže pomocou technológie laserového rezania vyrobiť viac ako 50 plátkov v porovnaní s 30 plátkami s hrúbkou 350 mikrónov vyrobenými tradičnou technológiou drôtovej píly. Po optimalizácii geometrických charakteristík plátku možno hrúbku jedného plátku zmenšiť na 200 mikrónov, čo umožňuje z jedného ingotu vyrobiť viac ako 80 plátkov.
Okrem toho zariadenie na rezanie laserom vyvinuté univerzitou v Nanjing má tiež významnú výhodu v čase rezania. Doba rezania jedného plátku 6-palcového poloizolačného/vodivého ingotu karbidu kremíka nepresahuje 15 minút a ročná produkcia jedného zariadenia môže dosiahnuť viac ako 30000 kusov. Strata na kus je účinne kontrolovaná, pričom strata poloizolačného ingotu karbidu kremíka je kontrolovaná do 30 mikrónov a vodivého typu do 60 mikrónov, čím sa miera výťažnosti zvyšuje o viac ako 50 %.
Pokiaľ ide o vyhliadky na uplatnenie na trhu, v budúcnosti sa hlavným zariadením na krájanie 8-palcových ingotov karbidu kremíka stane veľké zariadenie na rezanie laserom z karbidu kremíka. V súčasnosti môže takéto vybavenie poskytnúť iba Japonsko, ktoré je drahé a na Čínu je uvalené embargo. Domáci dopyt presahuje 1,{3}} jednotky a zariadenia vyvinuté Univerzitou v Nanjing možno použiť nielen na rezanie ingotov z karbidu kremíka a stenčovanie plátkov, ale aj na laserové spracovanie materiálov, ako je nitrid gália, oxid gália a diamant , ktorá ukazuje široké možnosti uplatnenia na trhu.
