Achtergrond van het geval: 'Duizend-gatenprobleem' bij de productie van chips
Op het gebied van de verwerking van halfgeleiderchips wordt kwartsglas veel gebruikt bij de vervaardiging van sproeischijven in het etsproces vanwege de hoge zuiverheid, hoge temperatuurbestendigheid en chemische stabiliteit. De verwerkingseisen van een toonaangevende fabrikant van chipapparatuur voor kwartssproeischijven zijn zeer representatief:
Materiaal: Kwartsglas (hardheid HV700)
Kernfuncties: 0,5 mm diameter, 5 mm diepe micro-gaten (diepte-tot-diameterverhouding 10:1), 4.996 gaten moeten gelijkmatig worden verwerkt op een schijf met een diameter van 280 mm
Precisie-eisen: Rondheid van het gat Minder dan of gelijk aan ±5μm, positiefout<0.02mm, hole edge collapse ≤0.15mm
De fabrikant gebruikte oorspronkelijk traditionele boortechnologie, maar kreeg te maken met twee fatale problemen:
Knelpunt in de efficiëntie: De verwerking van één gat duurt 270 seconden, en de verwerking van één schijf vereist een continue werking gedurende 34 dagen;
Opbrengst uit de hand: De instorting van de gatrand bereikt 0,4 mm, waardoor meer dan 30% van de werkstukken barst en wordt gesloopt als gevolg van spanningsconcentratie.
BISHEN-oplossingen: Ultrasone technologie ondermijnt traditionele ambachten
Met het oog op de broze en harde eigenschappen van kwartsglas stelde het BISHEN R&D-team het ultrasone precisiegraveer- en freessysteem voor, dat drie technische innovaties doorbrak:
① Hoog-ultrasone vibratiereductietechnologie
Ultrasone trillingen van 20 kHz verkorten de contacttijd tussen de boor en het materiaal tot microseconden, verminderen de snijkracht met 65% en onderdrukken het inzakken van de rand vanaf de wortel.
② Integrale PCD-booraanpassing
De boor is uit één stuk gemaakt van diamantcomposietplaat (PCD), met een snijkantboognauwkeurigheid van ± 2 μm, en een axiaal correctiesysteem van 0,01 graden om de rechtheid van gaten van 5 mm diep te garanderen.
③ Positioneringsgereedschap voor vacuümadsorptie
Het luchtdrijvende platform met onafhankelijke controle over meerdere gebieden stabiliseert de vlakheidsfout van de kwartsschijf van 280 mm binnen 0,005 mm, waardoor de afwijking van de boorpositie wordt geëlimineerd.
Vergelijking van gegevensverwerking: dubbele sprong in efficiëntie en nauwkeurigheid
De oplossing is gedurende drie opeenvolgende maanden door klanten in massaproductie geverifieerd en het rendement van de sproeiplaat is gestegen van 67% naar 98%, waardoor fabrikanten jaarlijks meer dan 8 miljoen yuan aan kwartsmateriaalverlieskosten besparen.
Industrie-inspiratie: het technische keerpunt van precisiebewerking
De verwerking van kwartsglasmicro-gaten was ooit een knelpunt dat de upgrade van chipapparatuur beperkte. Door de technische toepassing van ultrasone technologie heeft BISHEN niet alleen het probleem van de bewerking van micro-gaten met een diepte-tot-diameterverhouding van 10:1 opgelost, maar ook een nieuw paradigma geverifieerd voor de precisiebewerking van brosse en harde materialen. - Het vervangen van de eenvoudige verhoging van de gereedschapshardheid door hoog-trillingscontrole, die universele waarde heeft voor ultra-precieze bewerking in industrieën zoals keramiek en optisch glas.
Over Bishen Precision
BishenPrecision richt zich op de productie van metalen onderdelen met hoge-precisie. Het bedrijf steunt op een moderne productiebasis van 7500 vierkante meter en biedt one-one-stop-oplossingen voor complexe structurele onderdelen op het gebied van lucht- en ruimtevaart, medische machines en robotica. Het bedrijf hanteert 'extreme precisie en betrouwbare levering' als kernconcurrentievermogen en heeft de mogelijkheid om volledige-processervices te leveren, van materiaalmodificatie, verwerking van meer--assige koppelingen tot testen op micron-niveau. Het beschikt over het ISO 13485 kwaliteitsmanagementsysteem voor medische hulpmiddelen, AS9100 lucht- en ruimtevaartcertificering en andere kwalificaties, en heeft in totaal meer dan 200.000 belangrijke onderdelen geleverd, waardoor klanten de grenzen van precisieproductie kunnen doorbreken.
