Taglio a filo con slurry di materiali duri-fragili

Nell’industria dei semiconduttori e in molti altri settori, i wafer e altri particolari simili a forma di piastra, vengono ormai prevalentemente prodotti con il procedimento del taglio a filo. In questo processo si utilizza una sospensione (slurry), la cui efficienza dipende fortemente dal liquido sospendente dello slurry.

La MKU Chemie GmbH di Rödermark è uno dei più competenti ed esperti produttori di questi liquidi sospendenti a livello europeo. Questi vengono prodotti sulla base di miscele selezionate di oli minerali e glicoli attraverso specifiche procedure leganti e additivazioni mirate. Gli slurries che si possono ottenere partendo da questi liquidi sono caratterizzati dalla massima capacità di taglio (cm 2/min) e da forze di taglio minime (assorbimento di corrente della macchina da taglio).
La MKU Chemie ha sviluppato in combinazione nuovi tipi di detergenti sia in forma altamente alcalina che in forma neutra. Questi detergenti “Alkalox” e “Neutralox” eliminano i residui di slurry dai particolari lavorati (anche nel caso di slurries su base di olio minerale) con la massima efficienza e qualità. Il liquido sospendente ed il detergente sono abbinati e tarati in modo ottimale formando una coppia complementare. Di seguito una descrizione piú accurata di questi prodotti:

A. Liquidi sospendenti per la preparazione di slurries per il taglio a filo.

Nel caso di questi liquidi sospendenti, il cui sviluppo è basato su ricerce intense e prove di taglio pratiche, si tratta delle seguenti due tipologie di prodotti:

la serie Dionol®: Dionol® Extra V 1591-1  –  1591-15
Questi liquidi sono composti da oli minerali strutturati e legati in modo differente, il cui impiego negli slurries comporta ottime forze di taglio (grip) e bassissime perdite per attrito.

la serie Betronol®: Betronol® MF V 1016-1  –  1016-15
Questi liquidi sospendenti strutturati su glicoli speciali vengono utilizzati prevalentemente nel settore fotovoltaico e si qualificano per elevati fattori di taglio, ottime finiture superficiali ed ottimo riciclo della polvere abrasiva.

Questi prodotti si evidenziano oltre che per la sensibile diminuizione dell’assorbimento di energia (da 30% e oltre) anche per l’elevata stabilità chimica e la spiccata possibilità di poter tarare il processo meccanico di taglio. A questo proposito sono da evidenziare le seguenti caratteristiche:

ottima dispersione del calore    => taglio freddo

rugositá superficiale piú bassa (Ra)  }
} => elevata qualitá
ridotti danni delle zone periferiche (SSD) }

minore volume di polvere/grano piccolo  }
} => elevato risparmio economico
durata elevata dello slurry    }

Per quanto riguarda l’ultimo punto è importante evidenziare che gli slurries preparati con prodotti MKU mostrano una limitata tendenza alla separazione e che non si formano conglomerati sedimentosi duri nel caso di uso e durata prolungati.

B. Detergenti per piastre di sostanze dure tagliate a filo.

A seguito del taglio delle piastre (per esempio wafer di silicio) attraverso il taglio a filo i singoli pezzi si incollano reciprocamente e sono sporchi di residui dello slurry. Per rendere la separazione e la pulizia dei wafer un processo susseguente senza problemi, la MKU Chemie ha sviluppato detergenti idrosolubili speciali che danno risultati ottimali soprattutto anche con gli slurries su base di olio minerale.
La completa detergenza e lo sgrassaggio che così si può ottenere si basa su un’ottima taratura e abbinamento chimico dei detergenti rispetto ai liquidi sospendenti MKU. Sono disponibili i seguenti prodotti:

Alkalox 580
Questo prodotto alcalino di nuova concezione consente la separazione e il lavaggio di base dei wafer attraverso un semplice bagno ad immersione di alcune ore con concentrazioni di 18 – 50%. Si ottengono gradi di pulizia così elevati che rendono superfluo l’uso di soluzioni liscive e/o il ricorso a sistemi meccanici aggiuntivi.

Neutralox 590
Questo detergente neutrale speciale è una derivazione migliorata del detergente Alkalox 580. Viene utilizzato, quando ci sono maggiori esigenze per la finitura chimica superficiale dei particolari lavati (per esempio nei wafer di silicio hightech).

La pulizia finale avviene attraverso un successivo lavaggio ad ultrasuoni o a spruzzo con concentrazioni dal 2 al 10%. Questo procedimento da i suoi eccellenti risultati se si utilizzano in combinazione i liquidi della MKU-Chemie.

Quando in futuro sarà vietato l’uso di soluzioni liscive per la pulizia di wafer, la MKU sarà in grado di colmare la lacuna che si verrà a creare sulla base del proprio know-how già oggi maturato. Attraverso il detergente Neutralox la soluzione di questo problema è disponibile fin da ora.

MKU Chemie Gruppe