Pozadie prípadu: „Problém s tisíckami{0} dier“ vo výrobe čipov
V oblasti spracovania polovodičových čipov sa kremenné sklo široko používa pri výrobe rozprašovacích kotúčov v procese leptania kvôli vysokej čistote, vysokej teplotnej odolnosti a chemickej stabilite. Požiadavky na spracovanie popredného výrobcu čipových zariadení na kremenné striekacie kotúče sú veľmi reprezentatívne:
Materiál: Kremenné sklo (tvrdosť HV700)
Základné vlastnosti: 0,5 mm priemer, 5 mm hlboké mikro-otvory (pomer hĺbky-k{4}}priemeru 10:1), 4 996 otvorov je potrebné rovnomerne spracovať na disku s priemerom 280 mm
Požiadavky na presnosť: Kruhosť otvoru Menšia alebo rovná ±5 μm, chyba polohy<0.02mm, hole edge collapse ≤0.15mm
Výrobca pôvodne používal tradičnú technológiu vŕtania, ale čelil dvom fatálnym problémom:
Prekážka účinnosti: Spracovanie jedného otvoru trvá 270 sekúnd a spracovanie jedného disku vyžaduje nepretržitú prevádzku po dobu 34 dní;
Výnos mimo kontroly: Zrútenie okraja otvoru dosahuje 0,4 mm, čo vedie k prasknutiu a zošrotovaniu viac ako 30 % obrobkov v dôsledku koncentrácie napätia.
Riešenia BISHEN: Ultrazvuková technológia rozvracia tradičné remeslá
Vzhľadom na krehké a tvrdé vlastnosti kremenného skla navrhol tím výskumu a vývoja BISHEN „ultrazvukový presný gravírovací a frézovací systém“, ktorý prerazil tri technické inovácie:
① Technológia redukcie vysokofrekvenčných ultrazvukových vibrácií-
Ultrazvukové vibrácie s frekvenciou 20 kHz skracujú kontaktný čas medzi vrtákom a materiálom na mikrosekundy, znižujú reznú silu o 65 % a potláčajú zrútenie hrany od koreňa.
② Integrované prispôsobenie PCD vŕtačky
Vrták je vyrobený z diamantového kompozitného plechu (PCD) v jednom kuse, s presnosťou oblúka reznej hrany ± 2 μm a systémom axiálnej korekcie 0,01 stupňa, ktorý zaisťuje rovnosť 5 mm hlbokých otvorov.
③ Nástroj na polohovanie vákuovej adsorpcie
Vzduchová plávajúca plošina s nezávislým ovládaním viacerých oblastí stabilizuje chybu rovinnosti 280 mm kremenného disku v rozmedzí 0,005 mm, čím eliminuje odchýlku polohy vŕtania.
Porovnanie údajov pri spracovaní: dvojitý skok v účinnosti a presnosti
Riešenie bolo overené zákazníkmi v sériovej výrobe počas troch po sebe nasledujúcich mesiacov a výťažnosť striekacej dosky sa zvýšila zo 67 % na 98 %, čo výrobcom každoročne ušetrilo viac ako 8 miliónov juanov v nákladoch na stratu kremenného materiálu.
Inšpirácia v priemysle: Technický bod obratu presného obrábania
Spracovanie mikro{0}}dier z kremenného skla bolo kedysi prekážkou, ktorá obmedzovala modernizáciu čipového zariadenia. Prostredníctvom inžinierskej aplikácie ultrazvukovej technológie spoločnosť BISHEN nielen vyriešila problém spracovania mikro-otvorov s pomerom hĺbky-k{4}}priemeru 10:1, ale zároveň overila novú paradigmu pre presné obrábanie krehkých a tvrdých materiálov - nahradením jednoduchého zvýšenia-tvrdosti nástroja, ktorá má univerzálnu hodnotu frekvencie{101} ultra presné obrábanie v odvetviach, ako je keramika a optické sklo.
O Bishen Precision
BishenPrecision sa zameriava na-výrobu vysoko presných kovových dielov. Spolieha sa na modernú výrobnú základňu s rozlohou 7 500 metrov štvorcových a poskytuje-jednorazové riešenia pre zložité konštrukčné diely v oblasti letectva, medicínskych strojov a robotiky. Spoločnosť považuje „extrémnu presnosť a spoľahlivé dodanie“ za svoju hlavnú konkurencieschopnosť a má schopnosť poskytovať úplné -služby procesov od úpravy materiálu, spracovania viacosových väzieb až po mikronové-testovanie. Je držiteľom systému manažérstva kvality zdravotníckych pomôcok ISO 13485, certifikácie AS9100 pre letectvo a kozmonautiky a ďalších kvalifikácií a celkovo dodala viac ako 200 000 kľúčových dielov, čo pomáha zákazníkom prekonávať hranice presnej výroby.
