Histórico do caso: "Problema dos-buracos" na fabricação de chips
No campo de processamento de chips semicondutores, o vidro de quartzo é amplamente utilizado na fabricação de discos de pulverização no processo de gravação devido à sua alta pureza, resistência a altas temperaturas e estabilidade química. Os requisitos de processamento de um fabricante líder de equipamentos de chip para discos spray de quartzo são muito representativos:
Material: Vidro de quartzo (dureza HV700)
Recursos principais: micro-furos de 0,5 mm de diâmetro e 5 mm de profundidade (proporção de-para{4}}diâmetro 10:1), 4.996 furos precisam ser processados uniformemente em um disco com diâmetro de 280 mm
Requisitos de precisão: Redondeza do furo menor ou igual a ±5μm, erro de posição<0.02mm, hole edge collapse ≤0.15mm
O fabricante usou originalmente tecnologia de perfuração tradicional, mas enfrentou dois problemas fatais:
Gargalo de eficiência: O processamento de furo único leva 270 segundos e o processamento de disco único requer operação contínua por 34 dias;
Rendimento fora de controle: O colapso da borda do furo atinge 0,4 mm, resultando em mais de 30% das peças quebradas e sucateadas devido à concentração de tensão.
Soluções BISHEN: a tecnologia ultrassônica subverte o artesanato tradicional
Tendo em vista as características frágeis e duras do vidro de quartzo, a equipe de P&D da BISHEN propôs o sistema de gravação e fresagem de precisão ultrassônica, que apresentou três inovações técnicas:
① Tecnologia de redução de vibração ultrassônica de alta-frequência
A vibração ultrassônica de 20kHz reduz o tempo de contato entre a broca e o material para microssegundos, reduz a força de corte em 65% e suprime o colapso da borda desde a raiz.
② Personalização integral da broca PCD
A broca é feita de folha composta de diamante (PCD) em uma única peça, com uma precisão de arco de ponta de ± 2 μm e um sistema de correção axial de 0,01 grau para garantir a retilineidade de furos profundos de 5 mm.
③ Ferramentas de posicionamento de adsorção a vácuo
A plataforma flutuante de ar com controle independente de múltiplas áreas estabiliza o erro de planicidade do disco de quartzo de 280 mm em 0,005 mm, eliminando o desvio da posição de perfuração.
Comparação de dados de processamento: salto duplo em eficiência e precisão
A solução foi verificada por clientes em produção em massa durante três meses consecutivos, e o rendimento da placa de pulverização aumentou de 67% para 98%, economizando aos fabricantes mais de 8 milhões de yuans em custos de perda de material de quartzo a cada ano.
Inspiração na indústria: o ponto de viragem técnico da usinagem de precisão
O processamento de micro-furos em vidro de quartzo já foi um gargalo que restringia a atualização de equipamentos de chip. Através da aplicação de engenharia da tecnologia ultrassônica, BISHEN não apenas resolveu o problema do processamento de micro-furos com uma proporção de profundidade-para-diâmetro de 10:1, mas também verificou um novo paradigma para usinagem de precisão de materiais frágeis e duros - Substituindo o simples aumento na dureza da ferramenta por controle de vibração de alta-frequência, que tem valor universal para ultra-precisão usinagem em indústrias como cerâmica e vidro óptico.
Sobre a Precisão Bishen
BishenA Precision concentra-se na fabricação de peças metálicas de alta-precisão. Contando com uma moderna base de produção de 7.500 metros quadrados, ela fornece-soluções completas para peças estruturais complexas nas áreas aeroespacial, máquinas médicas e robótica. A empresa considera "extrema precisão e entrega confiável" como sua principal competitividade e tem a capacidade de fornecer serviços de-processos completos, desde modificação de materiais, processamento de ligação de vários-eixos até testes em nível de-mícron. Ela possui sistema de gerenciamento de qualidade de dispositivos médicos ISO 13485, certificação aeroespacial AS9100 e outras qualificações, e já entregou mais de 200.000 peças-chave no total, ajudando os clientes a romper os limites da fabricação de precisão.
