降低拥有成本：用于先进半导体应用的 EOS 镍 NiCP 纯镍
2025 年 5 月 13 日 | 阅读时间：5 分钟
半导体设备工程师和制造专家面临着持续不断的压力，既要最大限度地提高晶圆产量，又要在化学腐蚀性环境中保持纳米级精度。这些系统中的关键部件要求材料具有优异的耐腐蚀性，同时不影响性能或系统正常运行时间。
根据 2024 年发布的行业研究报告，半导体制造环境中的腐蚀是造成50%以上微电子器件故障的原因，对生产效率和可靠性产生了重大影响。
EOS 正与全球领先的供应商合作，通过提供创新材料来应对这些挑战：EOS 镍 NiCP 是一种商业纯镍合金，纯度最低达 99.0%。这种增材制造 （AM）材料改变了半导体制造商的元件设计和生产方式，消除了保护性电镀的传统限制，同时提高了元件的使用寿命。
满足半导体制造的苛刻要求
半导体生产的运行精度极高。毫开尔文范围内的温度控制至关重要，因为即使是微小的热波动也会影响纳米级的工艺。此外，该行业的化学腐蚀性环境也给关键部件的腐蚀带来了巨大挑战。
传统上，制造商依靠化学镀镍来保护腔室部件免受等离子腔室恶劣化学环境的影响。这种方法虽然有效，但也有局限性：首先，保护层的使用寿命有限，导致耗材更换和系统停机时间增加。此外，电镀过程会产生有害废物，包括重金属和有毒化学品。
随着半导体制造中常用的某些气体受到严格限制，传统材料的可持续替代品将变得越来越重要。欧盟正在制定到 2030 年全球产量 20% 的目标，而美国的《有毒物质控制法案》则对制造过程中使用的物质进行了限制。在亚太地区，中国、新加坡、日本和香港等主要国家和地区已宣布计划实施与气候相关财务披露工作组或国际可持续标准委员会一致的强制性气候披露。
EOS Nickel NiCP：通过增材制造纯镍卓越品质
EOS Nickel NiCP 是应对这些挑战的突破性解决方案。这种材料的镍纯度最低为 99.0%，符合ASTM B162和SAE AMS5553 的化学成分要求，可确保最苛刻应用的优异一致性和可靠性。
通过传统方法采购纯镍坯料既困难又昂贵，限制了其在高性能制造中的应用。EOS 镍坯的真正创新在于它如何改变了这一限制。制造商现在可以利用 AM 技术，完全使用商业纯镍制造零件，而不是对零件进行保护性电镀。这种方法无需使用对环境有害的电镀工艺，同时延长了部件的使用寿命并提高了性能。
EOS 镍基氧化物半导体应用的主要优势
- 更强的耐腐蚀性：由于纯度极高，NiCP 具有出色的耐腐蚀性，直接影响耗材的使用寿命，是半导体腔室组件和化学处理设备的理想选择。
- 最大限度地延长系统正常运行时间：与传统的电镀部件相比，使用 NiCP 制造的部件可延长运行寿命。这就最大限度地提高了设备的可用性，增加了整体晶圆制造吞吐量--直接影响到制造商的底线。
- 设计优化：使用 NiCP 的 AM 技术可通过复杂的内部通道和创新的几何形状，创造出传统制造方法无法实现的优化热管理解决方案。这些设计可大大提高散热、系统速度和精度。
- 减少对环境的影响：由于不需要电镀工艺，NiCP 提供了一种更清洁、更可持续的制造方法，在保持或提高元件性能的同时减少了有害废物的产生。
- 低应力特性：NiCP 的残余应力非常低，零件通常可在竣工状态下使用。
- 多种制造选项：该材料已在 EOS 的工业3D 打印 系统（包括M 290和M 400-4）上进行了全面测试。M 400-4 的 80 μm 参数可实现极高的构建率，从而提高生产效率。
超越半导体：跨行业的多功能性
EOS NiCP 镍尤其适用于半导体应用，其优异的性能使其在其他众多行业中也具有重要价值。其出色的耐腐蚀性和高纯度使其成为化学加工设备和各种需要接触腐蚀性环境的应用的理想材料。
这种材料的高延展性与良好的耐腐蚀性相结合，为必须承受机械应力和化学暴露的部件提供了可能性，而这正是先进工业环境的普遍要求。
通过材料创新改变制造业
EOS Nickel NiCP 是先进材料与 AM 技术相结合解决长期存在的工业难题的典范。通过直接生产具有优化设计的纯镍元件，EOS 正在帮助半导体制造商提高性能，减少对环境的影响，并最终提高生产率。
对于那些对材料纯度、耐腐蚀性和精度要求极高的行业，EOS 镍镍钴合金提供了一种具有前瞻性的解决方案，既能解决目前的制造限制，又能为组件设计和性能带来新的可能性。
