تکنولوژی پرداخت فوق العاده دقیق، آسان نیست!

من مدتها پیش چنین گزارشی را دیدم: دانشمندان آلمان، ژاپن و سایر کشورها 5 سال وقت صرف کردند و نزدیک به 10 میلیون یوان برای ساختن توپی ساخته شده از ماده سیلیکون 28 با خلوص بالا صرف کردند. این توپ سیلیکونی خالص 1 کیلوگرمی به ماشینکاری فوق العاده دقیق، سنگ زنی و پرداخت، اندازه گیری دقیق (کروی، زبری و کیفیت) نیاز دارد که می توان گفت گردترین توپ در جهان است.

بیایید فرآیند پرداخت فوق العاده دقیق را معرفی کنیم.

01 تفاوت بین سنگ زنی و پرداخت

سنگ زنی: با استفاده از ذرات ساینده پوشش داده شده یا فشرده شده بر روی ابزار سنگ زنی، سطح با حرکت نسبی ابزار سنگ زنی و قطعه کار تحت فشار معینی به پایان می رسد. از سنگ زنی می توان برای پردازش مواد مختلف فلزی و غیرفلزی استفاده کرد. اشکال سطوح پردازش شده شامل سطوح مسطح، داخلی و خارجی استوانه ای و مخروطی، سطوح کروی محدب و مقعر، رزوه ها، سطوح دندانی و سایر پروفیل ها می باشد. دقت پردازش می تواند به IT5 ~ IT1 برسد و زبری سطح می تواند به Ra0.63 ~ 0.01μm برسد.

پولیش: روشی است که زبری سطح قطعه کار را با اعمال مکانیکی، شیمیایی یا الکتروشیمیایی کاهش می دهد تا سطحی روشن و صاف به دست آید.

تفاوت اصلی بین این دو در این است که سطح پرداختی به دست آمده از سنگ زنی بالاتر است و می توان از روش های شیمیایی یا الکتروشیمیایی استفاده کرد، در حالی که سنگ زنی اساساً فقط از روش های مکانیکی استفاده می کند و اندازه دانه ساینده مورد استفاده درشت تر از اندازه مورد استفاده است. صیقل دادن یعنی اندازه ذرات بزرگ است.

02 تکنولوژی پولیش فوق العاده دقیق

پرداخت فوق العاده دقیق روح صنعت الکترونیک مدرن است

ماموریت فناوری پولیش فوق العاده دقیق در صنعت الکترونیک مدرن نه تنها مسطح کردن مواد مختلف، بلکه صاف کردن مواد چند لایه است، به طوری که ویفرهای سیلیکونی چند میلی متر مربع می توانند ده ها هزار تا VLSI متشکل از میلیون ها را تشکیل دهند. ترانزیستورها به عنوان مثال، کامپیوتر اختراع شده توسط انسان امروزه از ده ها تن به صدها گرم تغییر یافته است، که بدون پرداخت فوق العاده دقیق قابل تحقق نیست.

با در نظر گرفتن تولید ویفر به عنوان مثال، پولیش آخرین مرحله از کل فرآیند است، هدف بهبود عیوب ریز به جا مانده از فرآیند قبلی پردازش ویفر برای به دست آوردن بهترین موازی سازی است. سطح صنعت اطلاعات اپتوالکترونیک امروزی نیازمند الزامات موازی بیشتر و دقیق تری برای مواد بستر نوری مانند یاقوت کبود و سیلیکون تک کریستال است که به سطح نانومتری رسیده اند. این بدان معناست که فرآیند پرداخت نیز وارد سطح فوق دقیق نانومتر شده است.

اهمیت فرآیند پرداخت فوق العاده دقیق در تولید مدرن، زمینه های کاربردی آن می تواند مستقیماً مشکل را توضیح دهد، از جمله تولید مدار مجتمع، تجهیزات پزشکی، قطعات خودرو، لوازم جانبی دیجیتال، قالب های دقیق و هوافضا.

برترین تکنولوژی پولیش فقط توسط چند کشور مانند ایالات متحده و ژاپن تسلط یافته است

دستگاه اصلی دستگاه پولیش "دیسک سنگ زنی" است. پرداخت فوق العاده دقیق دارای الزامات تقریباً سختگیرانه ای در مورد ترکیب مواد و الزامات فنی دیسک سنگ زنی در دستگاه پولیش است. این نوع دیسک فولادی که از مواد ویژه سنتز می شود نه تنها باید دقت عملکرد خودکار در سطح نانو را برآورده کند، بلکه ضریب انبساط حرارتی دقیقی نیز دارد.

هنگامی که دستگاه پولیش با سرعت بالا کار می کند، اگر انبساط حرارتی باعث تغییر شکل حرارتی دیسک سنگ زنی شود، نمی توان صافی و موازی بودن بستر را تضمین کرد. و این نوع خطای تغییر شکل حرارتی که نمی توان اجازه وقوع آن را داد، چند میلی متر یا چند میکرون نیست، بلکه چند نانومتر است.

در حال حاضر، برترین فرآیندهای پولیش بین‌المللی مانند ایالات متحده و ژاپن می‌توانند نیازهای پرداخت دقیق مواد خام زیرلایه 60 اینچی (که در اندازه‌های فوق‌العاده هستند) را برآورده کنند. بر این اساس، آن‌ها بر فناوری اصلی فرآیندهای پرداخت فوق‌العاده دقیق تسلط پیدا کرده‌اند و ابتکار عمل را در بازار جهانی به طور محکم درک کرده‌اند. . در واقع تسلط بر این فناوری، توسعه صنعت تولید الکترونیک را نیز تا حد زیادی کنترل می کند.

در مواجهه با چنین محاصره فنی سختگیرانه ای، در زمینه پرداخت فوق دقیق، کشور من در حال حاضر فقط می تواند تحقیقات خود را انجام دهد.

سطح فناوری پرداخت فوق العاده دقیق چین چیست؟

در واقع، در زمینه پرداخت فوق العاده دقیق، چین بدون دستاورد نیست.

در سال 2011، "ماده استاندارد اندازه ذرات اکسید سریم اکسید سریم و فناوری آماده سازی آن" که توسط تیم دکتر وانگ چی از مرکز ملی علوم در مقیاس نانو آکادمی علوم چین توسعه یافته بود، جایزه اول صنعت نفت و شیمی چین را کسب کرد. جایزه اختراع فناوری فدراسیون و مواد استاندارد اندازه ذرات در مقیاس نانو، مجوز ملی ابزار اندازه‌گیری و گواهینامه ماده استاندارد درجه یک ملی را دریافت کردند. اثر آزمایش تولید پولیش فوق‌العاده دقیق ماده جدید اکسید سریم از مواد سنتی خارجی در یک لحظه پیشی گرفته است و شکاف در این زمینه را پر می‌کند.

اما دکتر وانگ چی گفت: «این بدان معنا نیست که ما به قله این رشته صعود کرده ایم. برای فرآیند کلی، فقط مایع پولیش وجود دارد اما دستگاه پولیش فوق العاده دقیق وجود ندارد. حداکثر ما فقط مواد می فروشیم.»

در سال 2019، تیم تحقیقاتی پروفسور یوان جولونگ از دانشگاه صنعتی ژجیانگ، فناوری پردازش مکانیکی شیمیایی ساینده نیمه ثابت را ایجاد کرد. سری ماشین های پولیش ساخته شده توسط Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd. به تولید انبوه رسیده اند و توسط اپل به عنوان شیشه iPhone4 و iPad3 شناسایی شده اند. تنها تجهیزات پولیش دقیق دنیا برای پولیش صفحه پشتی پانل و آلیاژ آلومینیوم، بیش از 1700 دستگاه پولیش برای تولید انبوه صفحات شیشه ای آیفون و آیپد اپل استفاده می شود.

جذابیت پردازش مکانیکی در این نهفته است. برای دنبال کردن سهم بازار و سود، باید تمام تلاش خود را بکنید تا به دیگران برسید، و رهبر فناوری همیشه بهبود می‌یابد و بهبود می‌یابد، اصلاح‌تر می‌شود، دائماً رقابت می‌کند و عقب می‌افتد، و پیشرفت بزرگ را ارتقا می‌دهد. تکنولوژی انسانی