Купить Химико-механическая полировка

Когда ищешь 'купить химико-механическую полировку', половина поставщиков пытается впарить тебе обычную пасту с абразивом под видом CMP-состава. У нас на производстве в 2015 году из-за этого угробили партию кремниевых пластин — после финишной обработки появились микротрещины, которые проявились только на этапе металлизации.

Почему химико-механическая ≠ механическая полировка

До сих пор встречаю технологов, которые считают, что главное в процессе — абразивная составляющая. На деле именно химический компонент определяет, будет ли удаляться материал равномерно. Например, для медных покрытий мы используем составы с пероксидом водорода и глицином, где окисление поверхности происходит быстрее, чем её механическое снятие.

Критически важен pH-баланс. Как-то взяли пробную партию у китайского поставщика — вроде бы при тестах показывала нормальные результаты, но при работе с никелевыми сплавами началась селективная коррозия. Пришлось экстренно менять всю технологическую цепочку.

Сейчас сотрудничаем с ООО Далянь Синьцзиян Индустрия — у них в каталоге есть специализированные составы для разных материалов. Особенно удачно подобрали суспензию для полировки карбида кремния, где нужна точная концентрация коллоидного диоксида кремния.

Оборудование и способы контроля

Наше старое полировальное оборудование 2012 года выпуска не обеспечивало равномерного давления больше 3 кг/см2. Пришлось модернизировать гидравлическую систему — сейчас используем установки с компьютерным контролем давления. Без этого даже идеальный химико-механический состав даёт разнотолщинность до 15%.

Контроль качества — отдельная головная боль. После полировки обязательно проверяем поверхность на атомно-силовом микроскопе. Были случаи, когда визуально всё идеально, а по результатам сканирования — локальные области с шероховатостью до 2 нм.

В цехах с постоянной температурой ООО Далянь Синьцзиян Индустрия организовали тестовую зону именно для таких проверок. Причём они первыми предложили нам методику контроля не только по Ra, но и по параметру Rmax — это помогло сократить процент брака почти на 7%.

Типичные ошибки при выборе расхода

Новички часто экономят на расходниках, не понимая, что низкий расход суспензии ведёт к перегреву и изменению реологических свойств. Для полировки медных покрытий мы используем не менее 150 мл/мин на пластину диаметром 200 мм — меньше просто не обеспечивает равномерного теплоотвода.

Ещё важный момент — фильтрация. Даже микронные частицы в рециркуляционной системе вызывают глубокие царапины. После того случая с браком теперь меняем фильтры строго по регламенту, независимо от видимого загрязнения.

Кстати, на сайте xinjiyangongye.ru есть довольно точный калькулятор расхода — мы сверялись с их рекомендациями по расходу суспензии для полировки алюминиевых подложек, расхождение с практикой составило менее 8%.

Адаптация под конкретные материалы

С полировкой нержавеющей стали вообще отдельная история — там критически важна стабильность окислительного компонента. Использовали как-то состав с нестабильным персульфатом аммония — получили неравномерную пассивацию поверхности.

Для титановых сплавов пришлось разрабатывать собственную методику — стандартные составы слишком агрессивно работали по границам зёрен. Помогли консультации технологов из Даляня — они подсказали модификацию на основе коллоидного диоксида кремния с добавлением органических ингибиторов.

Сейчас рассматриваем их новую разработку для полировки керамических покрытий — предварительные тесты показывают снижение себестоимости обработки примерно на 12% за счёт увеличения ресурса полировальных плит.

Экономика процесса и скрытые затраты

Когда рассчитываешь стоимость химико-механической полировки, нельзя учитывать только цену суспензии. У нас была ситуация, когда дешёвый состав требовал втрое больше времени на обработку — в итоге себестоимость выросла на 40% из-за простоев оборудования.

Скрытые затраты на утилизацию — многие забывают, что отработанные суспензии нужно утилизировать как химические отходы. В ООО Далянь Синьцзиян Индустрия предлагают регенерационные системы, но пока не решились — оборудование дорогое, окупаемость 5+ лет.

Сейчас считаем вариант с переходом на их систему замкнутого цикла — по предварительным расчётам, даже с учётом капитальных затрат можно снизить эксплуатационные расходы на 15-18% за счёт рециркуляции абразива.

Перспективы и ограничения метода

Химико-механическая полировка — не панацея. Для прецизионных деталей с требованиями по шероховатости менее 1 нм уже приходится комбинировать с ионно-плазменной обработкой. Но для 95% наших задач метод остаётся оптимальным.

Интересно, что в последние два года появились составы для полировки композитных материалов — тестируем одну из разработок именно от даляньского производителя. Пока есть проблемы с селективностью травления, но для черновых операций уже пригодно.

Если говорить о будущем — думаю, основной прогресс будет в области 'умных' суспензий с изменяемыми свойствами в процессе работы. В том же Xinjiyangongye уже анонсировали пилотные партии с температурно-зависимой вязкостью, но массовое внедрение будет не раньше 2025 года.