Un produttore nazionale di componenti di precisione si afferma e fornisce ad ASML parti in acciaio inox SUS304 con tolleranze estremamente ristrette.

Grazie alla sua esperienza ventennale, Shenzhen KGL Electromechanical fornisce componenti in acciaio inossidabile con precisione di 0,01 mm per apparecchiature di litografia EUV.

A cura del corrispondente di settore

SHENZHEN – Il panorama globale delle apparecchiature per semiconduttori sta assistendo a una nuova pietra miliare nella produzione di precisione di fascia alta a livello nazionale, grazie all'ingresso di Shenzhen KGL Electromechanical Co., Ltd. nella catena di fornitura globale d'élite di ASML, dove produce componenti strutturali in acciaio inossidabile SUS304 ultra-precisi con una rigorosa tolleranza di 0,01 millimetri per l'hardware avanzato di produzione di semiconduttori dell'azienda.

I dati di mercato sottolineano l'importanza cruciale dei fornitori di componenti di precisione. Nel 2025, il mercato mondiale delle apparecchiature per semiconduttori ha raggiunto i 133 miliardi di dollari, con la sola ASML che ha registrato un fatturato annuo di 37,2 miliardi di dollari. Ogni macchina per litografia a ultravioletti estremi (EUV) si basa su una complessa rete di componenti specializzati lavorati con precisione, un settore a lungo dominato da produttori internazionali di lunga esperienza. Ora, Shenzhen KGL, forte di 26 anni di esperienza specifica nella lavorazione di precisione, si è affermata come fornitore nazionale qualificato, in grado di soddisfare i più rigorosi standard tecnici del gigante della litografia.

Specifiche di lavorazione senza precedenti pongono seri ostacoli tecnici

Il componente personalizzato ordinato da ASML rappresenta uno dei test di produzione più rigorosi nell'ingegneria di precisione, con le specifiche di progettazione complete illustrate nella tabella sottostante:

I team di produzione si trovano ad affrontare tre svantaggi intrinseci dell'acciaio inossidabile austenitico SUS304 che complicano la lavorazione di lamiere sottili ad alta precisione. In primo luogo, il materiale è soggetto a un forte incrudimento durante le operazioni di taglio, accelerando l'usura degli utensili. Una ricerca pubblicata nel 2024 sulla rivista China Mechanical Engineering dal team di ricerca del professor Zhan Lihua presso la Central South University ha confermato l'evidente proprietà di rinforzo della lega in funzione della velocità di deformazione: la sua resistenza allo snervamento aumenta da 280 MPa a una velocità di deformazione di 0,00067 s⁻¹ a 370 MPa a 1,0 s⁻¹.

In secondo luogo, l'acciaio inossidabile SUS304 ha una conduttività termica di soli 15 W/(m·K), circa un terzo di quella dell'acciaio al carbonio. Il calore di taglio si accumula intensamente sulle superfici lavorate, innescando una deformazione termica che va da 0,02 mm a 0,05 mm sulle pareti ultrasottili da 0,3 mm. In terzo luogo, il modello cinetico di Olson-Cohen spiega che una deformazione reale superiore a 0,27 innesca una trasformazione martensitica indotta dalla deformazione, che porta a un indurimento secondario e compromette ulteriormente la lavorabilità.

Un processo personalizzato in cinque fasi risolve i principali colli di bottiglia della produzione.

Per superare queste sfide strutturali e relative ai materiali, il team di ricerca e sviluppo di KGL ha implementato un flusso di lavoro di produzione proprietario in cinque fasi: lavorazione sgrossata → invecchiamento naturale di 24 ore a una temperatura costante di 20±0,5℃ → semifinitura → distensione mediante cicli termici (da -40℃ a +80℃) → finitura di precisione.

Gli ingegneri hanno inoltre calibrato i parametri di taglio specifici per ciascuna fase di produzione, abbinandoli a soluzioni di raffreddamento adeguate, come dettagliato nella tabella:

Un'altra innovazione fondamentale risiede in un dispositivo di fissaggio composito che integra l'adsorbimento sottovuoto a 40-60 kPa e supporti ausiliari. Dopo 12 cicli di ottimizzazione iterativa, la deformazione di serraggio è stata ridotta da 0,015 mm a meno di 0,003 mm. Per i microfori ultrafini da Φ0,1 mm, i tecnici hanno adottato una procedura di foratura in tre fasi, composta da foratura centrale, espansione del foro e alesatura, combinata con cicli di foratura intermittente e refrigerante ad alta pressione superiore a 70 bar per evacuare completamente i trucioli metallici.

La produzione di massa garantisce parametri di qualità stabili e superiori.

Rigorosi test di lotto verificano che tutti i pezzi finiti superino i requisiti tecnici ufficiali di ASML, con una stabilità di produzione costante che si riflette nella tabella di controllo qualità:

Ogni indicatore geometrico chiave supera la soglia di tolleranza di 0,01 mm, con tutti i valori di capacità di processo CPK superiori a 1,47, un parametro di riferimento per una produzione di massa affidabile. L'azienda mantiene una resa del prodotto finito del 99,8% su lotti di produzione continua.

La crescente domanda interna di lavorazioni meccaniche di precisione stimola il progresso della localizzazione.

Nel 2025, il mercato cinese della lavorazione di precisione ha raggiunto un valore di 487,2 miliardi di RMB, con una crescita annua del 7,3%. All'interno del settore, i produttori di apparecchiature per semiconduttori hanno speso 38,7 miliardi di RMB solo per l'approvvigionamento di componenti di precisione. Le statistiche di settore mostrano che il tasso di localizzazione nazionale delle principali apparecchiature per la produzione di semiconduttori è salito dal 35% al ​​42% lo scorso anno, alimentando una forte domanda di imprese locali specializzate nella lavorazione di precisione.

Hu Qiaosheng, Direttore Generale di Shenzhen KGL Electromechanical, guida il team di innovazione tecnica dell'azienda. Laureato in Ingegneria Meccanica e con un dottorato di ricerca conseguito presso la NLBA Business School nei Paesi Bassi, Hu vanta 26 anni di esperienza pratica nella lavorazione di precisione. Sotto la sua guida, l'azienda fornisce soluzioni di produzione di alta precisione personalizzate per clienti globali nei settori dei semiconduttori, dei dispositivi medici e dell'aerospaziale.

Hu ha osservato che l'ingresso di KGL nella catena di fornitura di ASML rappresenta una svolta fondamentale per la capacità di lavorazione di ultra-precisione in Cina. "Il nostro successo dimostra che i produttori locali possono soddisfare gli standard internazionali più esigenti per i componenti principali dei semiconduttori. In futuro, continueremo ad aggiornare la nostra tecnologia di processo per supportare una maggiore localizzazione dell'industria cinese delle apparecchiature per semiconduttori", ha affermato.