
Riduzione dei costi di gestione: Nichel puro EOS NiCP per le applicazioni avanzate dei semiconduttori
13 maggio 2025 | Tempo di lettura: 5 min
Gli ingegneri delle apparecchiature per semiconduttori e gli specialisti della produzione devono far fronte a una pressione incessante per massimizzare la produttività dei wafer e mantenere una precisione a livello nanometrico in ambienti chimicamente aggressivi. I componenti critici di questi sistemi richiedono materiali che garantiscano un'eccezionale resistenza alla corrosione senza compromettere le prestazioni o i tempi di attività del sistema.
Secondo una ricerca di settore pubblicata nel 2024, la corrosione negli ambienti di produzione dei semiconduttori è responsabile di oltre il 50% dei guasti dei dispositivi microelettronici, con un impatto sostanziale sull'efficienza e l'affidabilità della produzione.
EOS sta collaborando con fornitori leader a livello mondiale per affrontare queste sfide offrendo un materiale innovativo: EOS Nickel NiCP, una lega di nichel commercialmente pura con una purezza minima del 99,0%. Questo materiale per la produzione additiva (AM) trasforma il modo in cui i produttori di semiconduttori affrontano la progettazione e la produzione dei componenti, eliminando i limiti tradizionali della placcatura protettiva e migliorando la longevità dei componenti.
Soddisfare le esigenze della produzione di semiconduttori
La produzione di semiconduttori opera agli estremi della precisione. Il controllo della temperatura entro intervalli di milliKelvin è essenziale, poiché anche piccole fluttuazioni termiche possono avere un impatto sui processi su scala nanometrica. Inoltre, gli ambienti chimicamente aggressivi del settore presentano notevoli problemi di corrosione per i componenti critici.
Tradizionalmente, i produttori si sono affidati alla nichelatura elettrolitica per proteggere i componenti delle camere dal duro ambiente chimico delle camere al plasma. Pur essendo efficace, questo approccio presenta dei limiti: Innanzitutto, lo strato di protezione ha una durata limitata, con conseguente aumento della sostituzione dei materiali di consumo e dei tempi di inattività del sistema. Inoltre, i processi di placcatura possono generare rifiuti pericolosi, tra cui metalli pesanti e sostanze chimiche tossiche.
Con la forte limitazione di alcuni gas comunemente utilizzati nella produzione di semiconduttori, le alternative sostenibili ai materiali tradizionali saranno sempre più importanti. Le industrie dell'UE si sono poste l'obiettivo di raggiungere il 20% della produzione globale entro il 2030, mentre il Toxic Substances Control Act degli Stati Uniti regolamenta le restrizioni sulle sostanze utilizzate nella produzione. Nella regione APAC, attori importanti come Cina, Singapore, Giappone e Hong Kong hanno annunciato piani per l'implementazione di informazioni obbligatorie sul clima allineate con la Task Force on Climate-Related Financial Disclosures o con l'International Sustainable Standards Board.

EOS Nickel NiCP: eccellenza del nichel puro attraverso la produzione additiva
EOS Nickel NiCP rappresenta una soluzione innovativa per queste sfide. Con una purezza minima del nichel del 99,0%, questo materiale soddisfa i requisiti di composizione chimica di ASTM B162 e SAE AMS5553, garantendo un'eccezionale consistenza e affidabilità per le applicazioni più esigenti.
L'approvvigionamento di billette di nichel puro attraverso i metodi convenzionali può essere difficile e costoso, limitandone l'accessibilità per la produzione ad alte prestazioni. La vera innovazione di EOS Nickel NiCP sta nel modo in cui trasforma questa limitazione. Invece di applicare una placcatura protettiva ai componenti, i produttori possono ora costruire parti interamente in nichel commercialmente puro utilizzando la tecnologia AM. Questo approccio elimina la necessità di processi di placcatura problematici per l'ambiente, prolungando la durata dei componenti e migliorando le prestazioni.

Vantaggi principali del nichel NiCP EOS per le applicazioni dei semiconduttori
- Maggiore resistenza alla corrosione: Grazie alla sua eccezionale purezza, il NiCP offre un'eccezionale resistenza agli ambienti corrosivi che influisce direttamente sulla durata dei materiali di consumo, rendendolo ideale per i componenti delle camere dei semiconduttori e per le apparecchiature di lavorazione chimica.
- Massimizzazione del tempo di funzionamento del sistema: I componenti costruiti con NiCP possono offrire una maggiore durata operativa rispetto ai componenti placcati tradizionali. Ciò massimizza la disponibilità delle apparecchiature e aumenta la produzione complessiva di wafer, con un impatto diretto sui profitti dei produttori.
- Ottimizzazione della progettazione: L'AM con NiCP consente di creare soluzioni di gestione termica ottimizzate grazie a canali interni complessi e geometrie innovative impossibili da realizzare con i metodi di produzione tradizionali. Questi progetti possono migliorare significativamente la dissipazione del calore, la velocità e la precisione del sistema.
- Riduzione dell'impatto ambientale: Eliminando la necessità di processi di galvanizzazione, il NiCP offre un approccio produttivo più pulito e sostenibile che riduce la produzione di rifiuti pericolosi mantenendo o migliorando le prestazioni dei componenti.
- Caratteristiche di bassa sollecitazione: Il NiCP presenta sollecitazioni residue molto basse, con pezzi che spesso possono essere utilizzati nello stato di costruzione.
- Opzioni di produzione versatili: Il materiale è stato accuratamente testato sui sistemi di stampa 3D industriali di EOS, tra cui M 290 e M 400-4. I parametri di 80 μm della M 400-4 consentono tassi di costruzione eccezionalmente elevati per l'efficienza della produzione.
Oltre i semiconduttori: Versatilità in tutti i settori
Pur essendo particolarmente adatto alle applicazioni dei semiconduttori, le eccezionali proprietà di EOS Nickel NiCP lo rendono prezioso per numerosi altri settori. L'eccellente resistenza alla corrosione e l'elevata purezza lo rendono ideale per le apparecchiature di lavorazione chimica e per varie applicazioni che richiedono l'esposizione ad ambienti caustici.
L'elevata duttilità del materiale, combinata con una buona resistenza alla corrosione, apre la strada a componenti che devono resistere sia alle sollecitazioni meccaniche che all'esposizione chimica, un requisito comune in ambienti industriali avanzati.
Trasformare la produzione attraverso l'innovazione dei materiali
EOS Nickel NiCP è un esempio di come i materiali avanzati combinati con la tecnologia AM possano risolvere le sfide industriali di lunga data. Consentendo la produzione diretta di componenti in nichel puro con design ottimizzati, EOS aiuta i produttori di semiconduttori a migliorare le prestazioni, a ridurre l'impatto ambientale e, in ultima analisi, ad aumentare la produttività.
Per i settori in cui la purezza dei materiali, la resistenza alla corrosione e la precisione sono requisiti irrinunciabili, EOS Nickel NiCP offre una soluzione lungimirante che affronta le attuali limitazioni di produzione e apre nuove possibilità per la progettazione e le prestazioni dei componenti.