半導体精密部品向けスイス型CNC加工
43台のスイス型旋盤（CITIZEN A20、A16、BNC40、Tsugami B206）を用いて、直径Ø0.5mmから±0.005mmの精度でウェハーリフトピン、プローブコンタクト、センサーシャフト、テストソケット部品を製造しています。
スイス型加工が最適なプロセスである理由
半導体部品は、極めて高い直径対長さ比とミクロンレベルの公差を兼ね備えています。スイスの機械加工技術は、妥協することなく、設計段階でこの課題に対応します。
スイス型旋盤
- ガイドブッシングは切削刃から0.5～2mm以内のワークを支え、長さ150mmまでのワークではたわみがゼロになります。
- スライド式主軸台は材料を軸方向に送り込むため、再固定することなく、1つのチャックで部品全体を連続加工することが可能です。
- フロントスピンドルとバックスピンドルの同時動作（サブスピンドル）により、サイクルタイムが短縮され、再基準点エラーが解消されます。
- C軸上のライブツーリングは、二次加工なしでクロスホール、スロット、および平面を切削し、基準面の完全性を維持します。
- バーフィード式自動化システムは、1000 PPM未満の実行間再現性で大量生産をサポートします。
- シチズンA20シリーズ：直径0.5～25mm、精度±0.005mm — 生産中の最小径半導体ピン
従来型CNC旋盤
- 固定主軸台：切削ゾーンでワークピースが支えられていないため、細いシャフトにたわみやテーパーが生じる。
- L/D比が4:1を超えると心押し台による支持が必要となり、基準点のずれが生じ、加工可能な形状が制限される。
- バックエンド機能には複数回のセットアップが必要で、再固定するたびに位置誤差が0.01mm以上増加する。
- 薄肉または小径の材料にラジアル切削力を加えると、ビビリ振動が発生し、表面粗さ（Ra）が悪化する。
- 手動によるバーの積載はロットサイズを制限し、部品間の作業者のばらつきを増加させる。
- 形状制御が限界に達する前の最小実用直径はØ3～5 mmです。
当社が製造する半導体部品
個々のプローブピンから完全なウェハーハンドリングサブアセンブリまで、当社のスイスの設備は半導体製造装置に使用されるあらゆる種類の精密部品を取り扱っています。
ウェハーリフトピンおよびエレベーターピン
プロセスチャンバー内でシリコンウェハを粒子発生や表面接触なしに昇降させる高精度ピン。リソグラフィ、エッチング、CVDステーションに不可欠。
- 直径の測り方Ø1～10 mm
- 公差±0.005 mm 外径
- 長さ150ミリメートルまで
- 材料SS 303、Al₂O₃チップ、PEEK
- 仕上げRa ≤ 0.4 μm、電解研磨済み
プローブピンプランジャー＆バレル
ICテストソケット、バーンインソケット、ウェハレベルプローブカードで使用されるポゴ型スプリングプローブ用のプランジャーおよびバレルアセンブリ。スプリングの寿命と接触信頼性には、ボアの同心度が非常に重要です。
- ODØ0.5～6 mm
- OD許容値±0.005 mm
- ボア・ラ≤0.2μm
- 真円度≦0.002 mm
- 材料BeCu C17200、真鍮 C360、SS 303
精密センサー用シャフトおよびスピンドル
半導体計測センサー、アライメントステージ、モーションコントロールアセンブリなどに使用される、細長いシャフト。スイス製ガイドブッシングサポートにより、全長にわたってたわみを解消します。
- 直径の測り方Ø1～25 mm
- L / D比20まで：1
- 真直度≤ 0.005 mm/100 mm
- 材料SS 316L、Ti Gr.5、インバー36
- 仕上げRa ≤ 0.8 μm、不動態化処理済み
テストソケットのコンタクトピン
ATEテストソケットおよびICバーンイン治具用の高サイクルコンタクトピン。外径、内径、および先端形状を精密に制御することで、500,000万サイクル以上にわたって安定した接触抵抗と機械的再現性を実現します。
- ODØ0.5～3 mm
- チップのオプション平らな、クラウン型の、鋭い、鋸歯状の
- サイクル寿命≥ 500,000交配サイクル
- メッキNi + 硬質金、Pd + 金、ロジウム
- 材料BeCu C17200、リン青銅 C510
位置決めピンとダボピン
ウェハーステージの位置合わせ、フォトマスクの位置決め、および装置モジュールの嵌合に使用する高精度位置決めピン。h5/h6公差で研磨され、円筒度を制御することで、再現性の高い位置決めを実現します。
- 直径の測り方直径1～20mm、h5/h6
- 円筒度≦0.002 mm
- 長さ5〜120 mm
- 材料SS 440C、工具鋼、超硬合金
- 仕上げRa ≤ 0.2 μm、硬度HRC 58+
コネクタ接点およびEV充電端子
半導体製造装置コネクタ、EVバッテリー管理、ロボットエンドエフェクタ電源供給などに使用される、スイス旋盤加工による大量生産の電気接点。図面に基づき、選択的な金メッキ処理を施します。
- OD範囲Ø0.5～20 mm
- 出来高月産50万～1万個
- メッキ選択的金/ニッケル/銀
- 材料BeCu、真鍮、銅合金
- 参 考ポゴピン、EVターミナル、ロボットアーム
精密仕様
すべての値は、CITIZEN社製およびTsugami社製のスイス型測定機による生産基準を満たしており、研究所での測定値ではありません。重要な特徴については、ロットごとにCMMによる検証を実施しています。
外径／内径線形公差
標準的な生産能力；CITIZEN A20/A16を使用した場合、短いフィーチャー長で±0.003 mmの精度が達成可能
最小部品直径
CITIZEN A20を使用した量産基準を満たした最小ロット。ガイドブッシュにより細長部品のたわみを解消。
円筒度と円形度
プローブピンのバレル穴とアライメントピンの嵌合に重要 — ロットごとにミツトヨCMMで検証済み
穴面仕上げ
プローブピンバレルの内径は、精密ボーリング工具と超精密仕上げ加工によって実現。表面粗さ計で検証済み。
シャフトの真直度
長軸センサー部品。ガイドブッシングサポートにより、150mmの作動全長にわたってこの状態を維持します。
CMM測定分解能
分解能0.001mmのミツトヨCMMは、測定システムの不確かさが許容値以下であることを保証します。
当社がサービスを提供する半導体アプリケーション
当社のスイス製CNC加工設備は、上流工程のウェハー処理、チップレベルの電気テスト、パッケージング、そしてより広範な半導体製造装置サプライチェーンをサポートしています。
ウェーハ処理装置
CVD、PVD、エッチング、CMP、および熱処理装置用の部品。真空、プラズマ、および化学的に腐食性の高い環境下で動作する部品。
ATEおよびプローブカードテスト
200mmおよび300mm製造ラインにおける最終テストおよびウェハレベルテスト用の、高ピン数プローブカードおよび自動テスト装置（ATE）ハンドラー。
バーンインおよびICテストソケット
バーンインソケットは、125～150℃の温度で数十万回の挿入サイクルにわたって接触力と電気的導通を維持する必要があります。BeCu C17200コンタクトピンが推奨されます。
ウェーハハンドリングロボット
EFEM、FOUPオープナー、および大気搬送ロボットのコンポーネントには、粒子のない表面、ESD対応材料、およびアームサイクル間の高い位置再現性が求められます。
計測および検査システム
インラインSPCおよび最終検査用の光学式およびCMM測定ツール ― センサープローブシャフト、ステージモーションコンポーネント、および校正用アーティファクトピン。
半導体製造装置用コネクタ
工具と製造現場間の通信、チャンバー内電力供給、およびEV近傍のバッテリー管理システム向けの高密度電気コネクタおよびコンタクト。
半導体スイス型機械加工用材料
材料選定は、電気的、熱的、機械的性能を左右します。当社では、半導体製造装置で最も一般的に使用される合金を在庫し、加工しています。
ベリリウム銅 C17200 / C17510
バネ式コンタクトピンやバーンインソケットの主要材料であり、優れた復元力、高い導電性、および耐疲労性を備えている。
- 硬度HRC 36～42（高齢者）
- 伝導度22% IACS (C17200)
- UTS1,100〜1,380 MPa
- お願い機械加工によるプレエイジング処理済み。OSHA BeSTに準拠した取り扱い。
ステンレス鋼303 / 316L
リフトピン、シャフト、構造部品の標準選択肢。湿式化学環境およびHF環境における耐腐食性。
- 硬度HRB 70～85
- UTS520〜620 MPa
- 仕上げ電解研磨、不動態化処理済み
- お願いクロムを含まない環境では316Lが推奨されます。
チタングレード5(Ti-6Al-4V)
真空チャンバーやEUV環境など、重量と汚染制御が極めて重要な環境向けに設計された、低ガス性・非磁性のシャフト。
- 密度4.43 g /cm³
- UTS900 MPaで
- お願いTiにとってガイドブッシングのサポートは非常に重要です
- 仕上げRa ≤ 0.8 μm、不動態化処理済み
リン青銅 C510 / C511
スプリング接点と低コストのバーンインピンを採用し、BeCuでは過剰な仕様となっています。中程度の負荷がかかるソケットにおいて、優れたスプリングバック性能と200万回以上のサイクル寿命を実現しています。
- 伝導度15～20％IACS
- 春の気質HV 170～200
- コスト対BeCu約40%低下
- メッキNi + Au 推奨
表面仕上げおよびメッキオプション
図面から納品部品まで
当社の半導体部品製造ワークフローは、初回から完璧な生産を実現するように設計されています。切削前のDFM（設計製造性）レビュー、工程内SPC（統計的工程管理）、そしてすべてのロットにおける完全なトレーサビリティを確保しています。
RFQおよびDFMレビュー
2D図面と3D STEPファイルをご提出ください。当社のエンジニアがスイス型旋盤加工性（ガイドブッシュのクリアランス、加工箇所へのアクセス、L/D比、公差スタックなど）をレビューし、見積もり前に設計製造性（DFM）上の問題点を指摘します。
資材調達および認証
原材料は、完全な材料証明書付きの認定製鉄所から発注。BeCuはOSHA BeSTプロトコルに従って取り扱い。在庫は生産開始前に隔離され、XRF分析による検証を実施。
第一物品検査 (FAI)
初回生産部品は、図面と照合して100%三次元測定機（CMM）による寸法検査を受けます。生産ロットの承認前に、重要な特性（外径、内径、同心度、Ra値）が検証されます。
生産および工程内SPC
バー供給式のスイス型旋盤は、一定間隔で自動的な工程内計測を行いながら生産ロットを処理します。SPCチャートは重要な寸法を監視し、管理範囲外になると機械は即座に停止します。
加工後の作業
バリ取り、超精密仕上げ、熱処理、不動態化処理は社内で実施。めっき（Au、Ni、Pd、Rh）は認定されためっき業者と連携し、めっき厚は受入前にXRFで確認。
最終検査およびCMMレポート
ミツトヨ製CMMを用いて、AQLに基づきロットごとにサンプリングされた部品の最終検査を実施しました。表面粗さ、目視検査、機能検査が完了しました。ロットごとに、寸法報告書、材料証明書、めっき証明書が作成されました。
包装＆配達
部品は個別にトレイまたは袋に入れ、帯電防止包装を施します。静電気放電（ESD）に敏感な部品はESDバッグに入れます。ご要望に応じて、洗浄済み部品（電解研磨／不動態化処理済み）は窒素ガスを充填した乾燥包装で袋詰めいたします。
半導体チームが選ぶ理由 Richconn
エンジニアや調達チームが再び採用する6つの理由 ― 価格以外にも。
直径0.5mmの加工能力 - 生産中
当社のCITIZEN A20シリーズは、直径0.5mmという極小部品でも、連続生産ロットにおいて±0.005mmの精度を実現します。これは実験室でのデモンストレーションではありません。最小径のプローブピンバレルやマイクロシャフトも毎日稼働しています。
生産能力向上のため、43台のスイス製機械を保有
シチズン、ツガミ、YM、野村の各プラットフォームに合計43台のスイス型旋盤を保有しており、納期遅延なく生産量の急増に対応できます。また、大量生産のATEコンタクトプログラム向けに月間1万個以上の部品生産能力を備えています。
IATF 16949 + AS9100D デュアル認証
自動車および航空宇宙の両方の品質基準を満たしていることは、プロセス管理され、PPAPに対応し、完全に文書化された品質システムを備えていることを証明するものであり、半導体OEMサプライヤー監査において定期的に承認されている。
穴面仕上げはロットごとに検証済み
プローブピンバレルの内径表面粗さは、校正済みの粗さ計で測定し、Ra ≤ 0.2 μmを満たしていることを確認します（これは仮定ではありません）。測定結果が基準を満たさない場合は、出荷されません。当社の機器校正システムは、ISO 10012に準拠しています。
BeCuおよび特殊合金に関する経験
ベリリウム銅の機械加工には、OSHA（米国労働安全衛生局）の基準に準拠した取り扱い、専用工具、および時効硬化処理の調整が必要です。当社チームは、XRF（蛍光X線分析）による検証とISO 14001環境管理基準に基づき、BeCu C17200およびC17510の機械加工を日常的に行っています。
DFMパートナーシップ、単なるジョブショップではありません
当社では、見積もり前にすべての新規図面についてスイス型旋盤加工の可否を審査しています。ガイドブッシュのクリアランスの干渉、手の届かない背面形状、公差の累積といったよくある問題点を早期に発見することで、設計変更の手間を省きます。
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