As peças de cobre da cavidade de vácuo do equipamento semicondutor são usinadas por torneamento CNC para atender aos requisitos de estanqueidade ao ar e condução de calor em ambiente de alto vácuo e suportam a personalização de C11000 Cu livre de oxigênio e outras marcas, com tolerância de ± 0,01 mm. Para a superfície de vedação da cavidade, a posição de conexão do fole e a estrutura de suporte interno, o processo composto de desbaste para acabamento fino é fornecido para garantir o acabamento da parede interna Ra0, 4 μm e atender aos requisitos de vácuo de 10^-5 Pa.
Especificação e capacidade de processamento
A peça é feita principalmente de cobre livre de oxigênio C11000, cobre berílio C26800 ou latão, e pode ser selecionada de acordo com os requisitos de gerenciamento térmico do equipamento de vácuo. A faixa de tamanho de processamento abrange diâmetro Φ5-Φ300mm, comprimento L5-800mm, espessura mínima de parede típica de 0,5 mm e peso máximo personalizado de acordo com os desenhos. Os principais parâmetros do processo são os seguintes:
- Designação do material: C11000 cobre livre de oxigênio (condutividade ≥ 100% IACS), C26800 cobre berílio (alta elasticidade, resistência ao relaxamento do estresse)
- Faixa de tamanho: diâmetro de torneamento Φ5-Φ300mm, comprimento L5-800mm; faixa de fresagem ±± 0,01 mm
- Nível de tolerância: ± 0,01 mm para a superfície de acoplamento chave e ± 0,02 mm para a dimensão geral
- Acabamento da superfície: superfície de vedação Ra0.4μm, parede interna Ra0.8μm, parede externa Ra1.6μm
- Tratamento térmico: solução sólida opcional + tratamento de envelhecimento, a dureza do berílio cobre pode atingir HV400+
- Tratamento de superfície: passivação, anodização (peças de alumínio) ou polimento, peças de cobre geralmente mantêm sua cor metálica ou são niqueladas
Indústrias aplicáveis e aplicações típicas
Tais peças de cobre são amplamente utilizadas em máquinas de litografia de semicondutores, máquinas de gravação e módulos de cavidade de vácuo de equipamentos PVD/CVD.
- Flange de vedação da câmara de vácuo: concentricidade de alta precisão necessária para evitar vazamento de hélio
- Anel de suporte interno e retentor: Resistente ao bombardeio de plasma, resistência à corrosão necessária
- dissipador de calor e conjunto de dissipação de calor: peça de cobre de alta condutividade térmica para saída rápida de calor do gerador de RF
- Montagem de janela de RF: ajuste de rosca de precisão para garantir a estabilidade da transmissão de microondas
Os compradores muitas vezes se concentram na taxa de saída de ar das peças sob vácuo de 10^-5 a 10^-7 Pa. O cobre livre de oxigênio é a primeira escolha para equipamentos de ponta devido ao seu baixo teor de oxigênio, que reduz significativamente a pressão de fundo.
Processo e configuração de equipamentos
A maioria dos procedimentos de trabalho é concluída usando máquina de núcleo móvel e centro composto de torneamento e fresagem. Entre 72 equipamentos CNC, 8 máquinas de núcleo móvel são projetadas para peças de eixo com relação de magreza L/D>15, de modo que o suporte rígido reduz a folga da ferramenta. O centro de usinagem de 5 eixos é usado para usinagem de superfície de forma especial da parede interna da cavidade complexa, de modo a evitar o erro de fixação secundária. A superfície de vedação chave é usinada por um torno de precisão especial, e o caminho da ferramenta é otimizado para garantir que não haja marcas de contato da ferramenta.
Qualidade da aparência e consistência do tamanho do lote
O controle de aparência é a principal vantagem diferenciadora. A deformação térmica é eliminada pelo monitoramento on-line da força de corte e da vibração do fuso. A consistência lote a lote é monitorada pelo controle estatístico do processo SPC e a dimensão crítica Cpk≥ 1,33. Inspeção 100% completa antes do envio, verificada com um gerador de imagens e um medidor de rugosidade para garantir que não haja arranhões, manchas de oxidação e marcas de vibração de usinagem. Para peças com requisitos de superfície extremamente altos, as opções de polimento a vácuo ou eletrolimento estão disponíveis para obter um efeito de espelho.
Inspeção de qualidade e processo de customização
O controle de qualidade é executado ao longo de todo o ciclo de vida e o processo é o seguinte:
- Inspeção de materiais recebidos: verificação do certificado de material, detecção do conteúdo do elemento pelo espectrômetro e verificação pontual da dureza
- Validação do primeiro artigo: CMM em grande escala, teste de vazamento a vácuo (requisito)
