Mecanizado de semiconductores: Todo lo que debe saber
Hoy en día, los aparatos electrónicos están equipados con semiconductores, ya que funcionan como el corazón de los mismos y les ayudan a trabajar con eficiencia. Estos semiconductores se fabrican utilizando métodos versátiles, y el proceso de mecanizado de semiconductores ayuda a diseñarlos con gran precisión.
Si desea obtener más información sobre el proceso de mecanizado de semiconductores y sus ventajas e inconvenientes, lea la guía siguiente.
¿Qué es el mecanizado de semiconductores?
Las máquinas de fabricación de semiconductores ayudan a fabricar semiconductores de alta calidad. El proceso de mecanizado de semiconductores utiliza técnicas CNC, que ayudan a fabricarlos utilizando componentes y materiales verticales. El mecanizado CNC ayuda a eliminar material de las piezas y también implica el mecanizado de obleas de silicio.
Ventajas del mecanizado CNC de semiconductores
Las ventajas del mecanizado CNC de semiconductores son las siguientes:
- El mecanizado CNC ayuda a fabricar los componentes con una precisión constante en comparación con las técnicas tradicionales.
- La calidad superficial de las piezas aumenta gracias al mecanizado CNC.
- Las máquinas CNC ofrecen flexibilidad, ya que disponen de herramientas de corte versátiles que pueden ayudar a cortar diferentes formas y tamaños.
Limitaciones del mecanizado CNC de semiconductores
Las limitaciones del mecanizado CNC de semiconductores son las siguientes:
- La tolerancia al calor y el impacto térmico sobre el material son limitaciones importantes, ya que si la temperatura es muy alta, el rendimiento del semiconductor puede verse afectado.
- Las máquinas CNC tienen un tamaño fijo, por lo que no es posible producir un gran volumen.
- Los operarios se enfrentan a un error común en la programación durante el proceso de mecanizado CNC para semiconductores.
Materiales avanzados en el mecanizado de semiconductores
El mecanizado de semiconductores requiere materiales que puedan soportar condiciones de procesamiento extremas. Son importantes los materiales que puedan tolerar altas temperaturas y soportar entornos difíciles. Algunos de los materiales utilizados en el mecanizado de semiconductores son los siguientes:
- El silicio es el principal tipo de material natural que se utiliza en el mecanizado de semiconductores, conocido por sus excelentes propiedades. Es adecuado para una amplia gama de aplicaciones y requiere conocimientos y herramientas precisas para su mecanizado. El silicio es sensible al calor y también quebradizo.
- El carburo de silicio ofrece una gran conductividad térmica y dureza, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una gran potencia. Estas piezas son difíciles de mecanizar, ya que son duras y ofrecen un rendimiento excelente.
- El arseniuro de galio es un material que se utiliza en semiconductores para aplicaciones que necesitan alta frecuencia. Ofrece una gran movilidad de electrones y requiere una manipulación cuidadosa, ya que son tóxicos y quebradizos.
- El germanio y el fósforo indio son adecuados para semiconductores complejos; necesitan métodos de mecanizado especiales porque son raros y sensibles.
- Los polímeros y la cerámica se utilizan para ofrecer aislamiento a los semiconductores. La cerámica de alúmina y la poliamida se utilizan para aislar las capas de los semiconductores y ofrecer estabilidad y protección a las piezas.
¿Por qué son importantes las tolerancias estrictas en el mecanizado de semiconductores?
En el mecanizado de semiconductores, la tolerancia ajustada es importante, ya que ofrece una fabricación precisa de las piezas, lo que es importante para los dispositivos electrónicos. La precisión de los semiconductores debe ser muy exacta, hasta niveles de micras, para que se mantengan la fiabilidad, la funcionalidad y la eficiencia.
Se utiliza en chips de memoria y microprocesadores, por lo que las pequeñas desviaciones son intolerables. Para mantener la ajustada tolerancia en el mecanizado de semiconductores, es importante que cumplan las normas de calidad.
Métodos de mecanizado de precisión de semiconductores
El mecanizado de precisión para semiconductores implica varios métodos, que son los siguientes:
Fresado CNC
Fresado CNC es un método de ultraprecisión que utiliza fresas con finas puntas de diamante que ayudan a conseguir tolerancias muy ajustadas. El nivel de precisión en el fresado es importante para crear patrones intrincados.
Torneado CNC
Torneado CNC es un proceso preciso que ayuda a fabricar piezas cilíndricas de semiconductores. Estos componentes necesitan un acabado superficial sin juntas y piezas con tolerancias ajustadas, que garanticen la fiabilidad y funcionalidad de estos dispositivos.
EDM
EDM (Mecanizado por descarga eléctrica) es un método adecuado para producir piezas de semiconductores que tienen formas y geometrías complejas. Se utiliza sobre todo con materiales duros y piezas que requieren gran precisión con un daño mínimo del material.
Micromecanizado
El micromecanizado se utiliza para producir piezas de tamaño micro, como unos pocos micrómetros. Ayuda a producir estas piezas en miniatura con precisión.
Consejos útiles para el mecanizado de semiconductores
El proceso de fabricación de semiconductores requiere tener en cuenta algunos consejos para garantizar la fabricación de piezas de alta calidad mediante mecanizado. Algunos de estos consejos son los siguientes:
- El mecanizado de semiconductores requiere más precisión que velocidad. De ahí que deba ajustar la máquina CNC a un ritmo que ofrezca precisión y no se precipite en la producción.
- Las piezas de los semiconductores necesitan una tolerancia ultrafina, lo que exige un mecanizado de gran precisión, y no debe haber ni la más mínima desviación. Por tanto, asegúrese de calibrar las máquinas con regularidad.
- Seleccione las herramientas de corte adecuadas para los materiales semiconductores que vaya a elegir. Asegúrese de que estén afiladas y en buen estado, ya que las herramientas desafiladas repercuten en el acabado y la precisión.
- Asegúrese de aplicar un control de calidad y realizar comprobaciones repetidas durante todo el proceso de mecanizado para ver si los componentes cumplen o no las especificaciones requeridas.
Aplicaciones del mecanizado de semiconductores
El mecanizado de semiconductores tiene diversas aplicaciones en muchas industrias, y algunas de ellas son las siguientes:
Electrónica
La electrónica coloca semiconductores en diversos productos como ordenadores, teléfonos inteligentes y tabletas, ya que se encargan de las funciones clave de estos dispositivos.
Automóvil
Hoy en día, los automóviles tienen características muy innovadoras que utilizan componentes equipados con semiconductores. Estas piezas contribuyen a la seguridad, los sistemas de navegación y la gestión de los motores.
Aeroespacial
El rendimiento de los aviones exige fiabilidad, y otras aplicaciones aeroespaciales, como los sistemas de defensa por satélite, también tienen que soportar condiciones extremas. De ahí que la necesidad de piezas semiconductoras sea crucial en ellas.
Productos sanitarios
La industria médica utiliza semiconductores para sus máquinas de diagnóstico, y el uso de semiconductores ayuda en estos sistemas de control.
Conclusión
El mecanizado de semiconductores es hoy en día una parte esencial de diversos productos, ya que estos semiconductores controlan el rendimiento de numerosos sistemas.
Si ha leído la guía anterior, habrá comprendido su importancia, y si necesita disponer de ella para su próximo proyecto, en DEK puede ayudarle. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo.
