Die keramische chemisch-mechanische Politur (Keramik-CMP) ist das Kernverfahren zur Ultrapräzisions-Planarisierung von Hochleistungs-Strukturkeramiken und Funktionskeramiken. Zudem ist sie ein unverzichtbares Grundverfahren für Halbleiter der dritten Generation, Hochfrequenzkommunikation, Mikroelektronik-Verpackung und hochwertige Luft- und Raumfahrtfertigung.

Die gesamte Branche befindet sich derzeit in einer Entwicklungsphase mit steigender Nachfrage, Verfahrensiteration und beschleunigter heimischer Substitution. Herkömmliches Schleifen und Polieren kann die Anforderungen an nanometergenaue Ebenheit und extrem geringe Oberflächenrauheit hochwertiger Keramiksubstrate, Keramikfilter, Aluminiumnitrid-, Siliziumkarbidkeramik und weiterer Bauteile nicht mehr erfüllen. Keramik-CMP etabliert sich zunehmend als branchenübliches Standardverfahren.

Im mittleren und unteren Segment der keramischen Verarbeitung in China werden nach wie vor traditionelle Verfahren verwendet. Im Hochleistungssegment bestehen weiterhin technische Barrieren bei spezialisierten Polierslurries, Polierpads, Verfahrensabstimmmodellen und der flächendeckenden Gleichmäßigkeitssteuerung. Das zentrale Verfahrenssystem ist seit langem von ausländischer Technologie abhängig, sodass ein großes Potenzial für die heimische Substitution besteht.

Zukünftig weist die Branche vier zentrale Entwicklungstrends auf. Erstens: Ultrapräzision bis zur Grenze. Ausgerichtet auf Breitbandlücken-Halbleiter und Hochfrequenzbauteile entwickelt sich das Verfahren hin zu subnanometergenauer Oberflächenpräzision, geringer Beschädigung und niedriger Spannung, um die anforderungsgerechte fehlerfreie Politur von hochharten und hochspröden Keramikwerkstoffen zu ermöglichen.

Zweitens: Intelligenz der Verfahren. Mittels online Topografieerfassung, geschlossener Parameterregelung und Big-Daten-Prozessmodellierung wird eine adaptive Regelung des Polierprozesses realisiert, um die Ausbeute zu stabilisieren und Verbrauchskosten zu senken.

Drittens: Grün- und Niedrigkohlenstoff-Entwicklung. Umweltfreundliche fluorfreie Polierslurries, Abfallflüssigkeitsrückgewinnung und wiederverwendbare Polierpads werden zu zentralen Forschungsschwerpunkten und entsprechen der grünen Transformation der Präzisionsfertigung.

Viertens: Erweiterung der Anwendungsbereiche. Der Einsatz dehnt sich schrittweise von Elektronikkeramik auf Medizinkeramik, Optikkeramik und Strukturkeramik für erneuerbare Energien aus. Kundenspezifische CMP-Verfahren für mehrere kompatible Werkstoffe werden zu einem Forschungsschwerpunkt der Branche.

Zusammenfassend befindet sich die Keramik-CMP nun in einer Phase paralleler technischer Durchbrüche und Anwendungsausweitung. Sie profitiert dauerhaft von der Modernisierung der Hochwertfertigung und wird zu einem wichtigen Wachstumssegment im Bereich der Ultrapräzisionsbearbeitung. Keramik-CMP-Polisher ist die zentrale Schlüsselausrüstung zur Unterstützung der Branchenentwicklung.