خلفية الحالة: "مشكلة-الآلاف ثقب" في تصنيع الرقائق
في مجال معالجة شرائح أشباه الموصلات، يستخدم زجاج الكوارتز على نطاق واسع في تصنيع أقراص الرش في عملية النقش بسبب نقائه العالي ومقاومته لدرجات الحرارة العالية وثباته الكيميائي. تعتبر متطلبات المعالجة الخاصة بشركة رائدة في تصنيع معدات الرقائق لأقراص رش الكوارتز ممثلة للغاية:
مادة: زجاج الكوارتز (صلابة HV700)
الميزات الأساسية: قطر 0.5 مم، فتحات دقيقة - بعمق 5 مم (نسبة العمق - إلى -القطر 10:1)، 4996 فتحة تحتاج إلى المعالجة بالتساوي على قرص بقطر 280 مم
متطلبات الدقة: استدارة الثقب أقل من أو تساوي ±5μm، خطأ في الموضع<0.02mm, hole edge collapse ≤0.15mm
استخدمت الشركة المصنعة في الأصل تقنية الحفر التقليدية، لكنها واجهت مشكلتين قاتلتين:
اختناق الكفاءة: تستغرق معالجة الثقب الواحد 270 ثانية، وتتطلب معالجة القرص الواحد تشغيلاً متواصلاً لمدة 34 يومًا؛
العائد خارج نطاق السيطرة: يصل انهيار حافة الثقب إلى 0.4 مم، مما يؤدي إلى تشقق وتكسير أكثر من 30% من قطع العمل بسبب تركيز الإجهاد.
حلول BISHEN: تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية تخرب الحرف التقليدية
في ضوء الخصائص الهشة والصلبة لزجاج الكوارتز، اقترح فريق البحث والتطوير في BISHEN نظام النقش والطحن الدقيق بالموجات فوق الصوتية، والذي اخترق ثلاثة ابتكارات تقنية:
① تقنية تقليل الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية-عالية التردد
يعمل الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية بسرعة 20 كيلو هرتز على تقليل وقت الاتصال بين لقمة الحفر والمادة إلى ميكروثانية، ويقلل من قوة القطع بنسبة 65%، ويمنع انهيار الحافة من الجذر.
② تخصيص مثقاب PCD المتكامل
لقمة الحفر مصنوعة من لوح مركب ماسي (PCD) في قطعة واحدة، مع دقة قوس متطورة تبلغ ±2μm، ونظام تصحيح محوري 0.01 درجة لضمان استقامة الثقوب العميقة 5 مم.
③ أدوات تحديد موضع امتزاز الفراغ
تعمل منصة الهواء العائمة مع التحكم المستقل في مناطق متعددة على تثبيت خطأ التسطيح لقرص الكوارتز 280 مم في حدود 0.005 مم، مما يزيل انحراف موضع الحفر.
معالجة البيانات المقارنة: قفزة مزدوجة في الكفاءة والدقة
لقد تم التحقق من الحل من قبل العملاء في الإنتاج الضخم لمدة ثلاثة أشهر متتالية، وزاد إنتاج لوحة الرش من 67% إلى 98%، مما يوفر للمصنعين أكثر من 8 ملايين يوان من تكاليف فقدان مواد الكوارتز كل عام.
إلهام الصناعة: نقطة التحول التقنية في الآلات الدقيقة
كانت عملية معالجة الثقوب الدقيقة بزجاج الكوارتز-في السابق عبارة عن رابط "عنق الزجاجة" الذي أدى إلى تقييد ترقية معدات الرقائق. من خلال التطبيق الهندسي لتكنولوجيا الموجات فوق الصوتية، لم تحل BISHEN مشكلة معالجة الثقوب الدقيقة-بنسبة عمق-إلى-قطر تبلغ 10:1، ولكنها تحققت أيضًا من نموذج جديد للتصنيع الدقيق للمواد الصلبة والهشة - استبدال الزيادة البسيطة في صلابة الأداة بالتحكم في الاهتزاز عالي التردد-، والذي له قيمة عالمية للدقة الفائقة- التصنيع في صناعات مثل السيراميك والزجاج البصري.
حول دقة بيشن
بيشنتركز شركة Precision على تصنيع الأجزاء المعدنية-عالية الدقة. وبالاعتماد على قاعدة إنتاج حديثة تبلغ مساحتها 7500 متر مربع، فإنها توفر-حلولًا شاملة للأجزاء الهيكلية المعقدة في مجالات الطيران والآلات الطبية والروبوتات. تعتبر الشركة "الدقة الفائقة والتسليم الموثوق به" بمثابة قدرتها التنافسية الأساسية، ولديها القدرة على توفير -خدمات عملية كاملة بدءًا من تعديل المواد ومعالجة الارتباط متعدد-المحاور وحتى اختبار مستوى الميكرون-. وهي حاصلة على نظام إدارة جودة الأجهزة الطبية ISO 13485، وشهادة AS9100 في مجال الطيران وغيرها من المؤهلات، وقد سلمت أكثر من 200000 قطعة رئيسية إجمالاً، مما ساعد العملاء على اختراق حدود التصنيع الدقيق.
