پسزمینه پرونده: «مشکل هزار- سوراخ» در تولید تراشه
در زمینه پردازش تراشه های نیمه هادی، شیشه کوارتز به دلیل خلوص بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و پایداری شیمیایی، به طور گسترده ای در ساخت دیسک های اسپری در فرآیند اچینگ استفاده می شود. الزامات پردازش یک تولید کننده پیشرو تجهیزات تراشه برای دیسک های اسپری کوارتز بسیار معرف است:
مواد: شیشه کوارتز (سختی HV700)
ویژگی های اصلی: 0.5 میلی متر قطر، 5 میلی متر عمق میکرو-سوراخ (عمق-به-نسبت قطر 10:1)، 4996 سوراخ باید به طور یکنواخت روی دیسکی با قطر 280 میلی متر پردازش شوند.
الزامات دقت: گردی سوراخ کمتر یا مساوی ± 5μm، خطای موقعیت<0.02mm, hole edge collapse ≤0.15mm
سازنده در ابتدا از فناوری حفاری سنتی استفاده می کرد، اما با دو مشکل مرگبار روبرو شد:
گلوگاه کارایی: پردازش تک سوراخ 270 ثانیه طول می کشد و پردازش تک دیسک به عملیات مداوم به مدت 34 روز نیاز دارد.
عملکرد خارج از کنترل: فروپاشی لبه سوراخ به 0.4 میلی متر می رسد که در نتیجه بیش از 30 درصد از قطعات کار به دلیل تمرکز تنش ترک خورده و از بین می روند.
راه حل های BISHEN: فناوری اولتراسونیک صنایع دستی سنتی را زیر و رو می کند
با توجه به ویژگیهای شکننده و سخت شیشه کوارتز، تیم تحقیق و توسعه BISHEN سیستم حکاکی و فرز دقیق اولتراسونیک را پیشنهاد کرد که سه نوآوری فنی را شکست:
① فن آوری کاهش ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس بالا-
ارتعاش اولتراسونیک 20 کیلوهرتز زمان تماس بین مته و ماده را به میکروثانیه کوتاه می کند، نیروی برش را تا 65٪ کاهش می دهد و فرو ریختن لبه از ریشه را مهار می کند.
② سفارشی سازی مته PCD یکپارچه
مته مته از ورق کامپوزیت الماس (PCD) به صورت یک تکه، با دقت قوس لبه برش ± 2μm و یک سیستم اصلاح محوری 0.01 درجه برای اطمینان از صاف بودن سوراخ های عمیق 5 میلی متر ساخته شده است.
③ ابزار موقعیتیابی جذب خلاء
سکوی شناور هوا با کنترل مستقل مناطق متعدد، خطای صافی دیسک کوارتز 280 میلی متری را در 0.005 میلی متر تثبیت می کند و انحراف موقعیت حفاری را حذف می کند.
مقایسه دادههای پردازش: جهش مضاعف در کارایی و دقت
این راه حل به مدت سه ماه متوالی توسط مشتریان در تولید انبوه تأیید شده است و بازده صفحه اسپری از 67 درصد به 98 درصد افزایش یافته است و باعث صرفه جویی در تولید کنندگان بیش از 8 میلیون یوان در هزینه های از دست دادن مواد کوارتز در هر سال شده است.
الهام از صنعت: نقطه عطف فنی ماشینکاری دقیق
پردازش میکرو{0}سوراخ شیشه کوارتز زمانی یک پیوند "گلوگاه" بود که ارتقاء تجهیزات تراشه را محدود می کرد. از طریق کاربرد مهندسی فناوری اولتراسونیک، BISHEN نه تنها مشکل پردازش میکرو-حفرهای با نسبت عمق{3}}به{4}}قطر 10:1 را حل کرد، بلکه الگوی جدیدی را برای ماشینکاری دقیق مواد شکننده و سخت - با افزایش فرکانس بالا با افزایش سختی ابزار تأیید کرد. کنترل، که دارای ارزش جهانی برای ماشینکاری فوق-دقیق در صنایعی مانند سرامیک و شیشههای نوری است.
درباره Bishen Precision
بیشندقت بر تولید قطعات فلزی با دقت بالا- تمرکز دارد. با تکیه بر یک پایگاه تولیدی مدرن به مساحت 7500 متر مربع، راه حل های یک-را برای قطعات ساختاری پیچیده در زمینه های هوافضا، ماشین آلات پزشکی و روباتیک ارائه می کند. این شرکت "تحویل دقیق و قابل اطمینان" را به عنوان رقابت اصلی خود در نظر می گیرد و توانایی ارائه خدمات کامل-فرآیند از اصلاح مواد، پردازش پیوند چند محوری تا تست سطح میکرونی را دارد. دارای سیستم مدیریت کیفیت تجهیزات پزشکی ISO 13485، گواهینامه هوافضا AS9100 و سایر مدارک تحصیلی است و در مجموع بیش از 200000 قطعه کلیدی را تحویل داده است که به مشتریان کمک می کند تا از مرزهای تولید دقیق عبور کنند.
