一次切出40片——三菱电机开发出SiC用放电线切割机

三菱电机于2013年2月6日宣布，开发出了能够一次将一块多晶碳化硅（SiC）锭切割成40片SiC晶片的“多点放电线切割技术”。该技术有望提高SiC晶片加工的生产效率，降低加工成本。

多点放电线切割技术是将直径为0.1mm的铁类材料制成的金属线以0.6mm的间隔缠绕在导轮上，同时在40处实施放电加工，一次就将SiC锭切割成40片SiC晶片。通过独立控制对每个切割部位的供电，使各切割部位的加工速度实现均一化，从而一次可切割出多片晶片。三菱电机驱动控制系统技术部长真柄卓司介绍说，“通过独立控制使各个供电部分的放电量实现均一化是很难办到的。其他公司无法简单模仿”。该技术的加工速度为0.08mm/min，能够在20多个小时内切割完一块截面为4英寸见方的SiC锭。


加工部的比较（点击放大）

加工完成的工件（点击放大）

SiC作为功率半导体用材料，近年来需求不断扩大。SiC晶片加工方面，目前最常见的是使用磨粒线锯进行多线切割的接触式机械加工，磨粒线锯砥粒式线锯的直径较大，为0.2mm左右，切割面的表面粗糙度也比放电线切割加工粗。此外，SiC硬度较高，因此需要使用昂贵的金刚石作为磨粒。而此次开发的放电线切割加工技术的线间距仅为0.6mm左右，比磨粒线锯的一般间距（约0.8mm）窄，而且切割下料的宽度也很窄，因此切割同样大小的晶锭可得到的晶片数量（收获量）也要多出约3成。另外，放电线切割加工使用的金属线也无需使用特殊材料。三菱电机今后将对该技术进行定量性成本评估，估计该技术能够凭借收获量的增加以及金属线的低成本化削减加工成本。今后该公司将提高该技术的加工可靠性和稳定性，并通过自动化来提高易用性，力争2015年度推出产品。（记者：吉田胜，《日经制造》