Tecnología de Pulido CMP de Cerámica: Evolución y Panorama de la Maquinaria de Precisión
En el contexto de la actualización de la fabricación de alta gama hacia la «precisión absoluta», la industria del pulido químico-mecánico (CMP) de cerámica se encuentra en una fase crítica de «avance en precisión, ampliación de escenarios y reestructuración tecnológica», y su desarrollo está profundamente ligado a las demandas de las industrias avanzadas.
Actualmente, el
CMP de cerámica se ha expandido desde un proceso auxiliar del semiconductor a sectores como las energías renovables y la aeronáutica y astronautica:
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En el sector semiconductor, los substratos de empaquetado de cerámica para procesos por debajo de los 3nm requieren una rugosidad superficial Ra ≤ 0,05, lo que impulsa directamente un crecimiento anual del 18% en los servicios de procesamiento relacionados;
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En el ámbito aeronáutico y astronautico, los componentes de cerámica deben alcanzar un Ra ＜ 0,03;
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En el sector de energías renovables, la aplicación de aisladores de cerámica ha impulsado un crecimiento anual de más del 25% en la demanda de CMP de gama media y alta.
Sin embargo, la industria aún presenta deficiencias: la tasa de localización de las suspensiones de pulido de alta gama es inferior al 28%, los parámetros del proceso dependen de datos experimentales y falta de modelos teóricos sistemáticos.
En el ámbito tecnológico, se está produciendo una actualización tridimensional:
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En términos de precisión, el proceso compuesto de «precorrosión química + microdesbaste mecánico» para cerámicas duras como el carburo de silicio ha logrado un mecanizado atómico de ≤ 0,1nm en el laboratorio;
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En cuanto a la inteligencia, los sistemas CMP basados en aprendizaje automático optimizan dinámicamente recopilando 12 parámetros, aumentando el rendimiento desde el 89% hasta el 97,5% y reduciendo la pérdida de consumibles en un 30%;
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En la transformación verde, las suspensiones de pulido sin flúor han reducido la corrosividad en un 60% con una tasa de reciclaje del 85%, y la tasa de penetración de las almohadillas de pulido biodegradables en las empresas líderes ha alcanzado el 30%.
En cuanto al panorama industrial, el tamaño del mercado global de CMP de cerámica alcanzó los 8.620 millones de dólares estadounidenses en 2024, con los semiconductores y las energías renovables representando el 52% y el 27% respectivamente. La cuota de mercado doméstica de las empresas chinas ha aumentado del 15% en 2020 al 41,2%, pero el sector de empaquetado de alta gama de semiconductores sigue estando dominado por empresas extranjeras (que representan el 68%).
En los próximos 3-5 años, la industria evolucionará hacia «procesos personalizados + compatibilidad entre materiales», desarrollará paquetes de procesos dedicados para nuevas cerámicas y realizará el pulido integrado de componentes compuestos como cerámica y metal.
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