Jeg så en slik rapport for lenge siden: forskere fra Tyskland, Japan og andre land brukte 5 år og brukte nesten 10 millioner yuan på å lage en ball laget av høyrent silisium-28-materiale. Denne 1 kg rene silisiumkulen krever ultrapresisjonsmaskinering, sliping og polering, presisjonsmåling (sfærisitet, ruhet og kvalitet), den kan sies å være den rundeste kulen i verden.
La oss introdusere ultrapresisjonspoleringsprosessen.
01 Forskjellen mellom sliping og polering
Sliping: Ved å bruke slipende partikler belagt eller presset på slipeverktøyet, blir overflaten ferdig med den relative bevegelsen av slipeverktøyet og arbeidsstykket under et visst trykk. Sliping kan brukes til å behandle ulike metall- og ikke-metallmaterialer. De bearbeidede overflateformene inkluderer plane, indre og ytre sylindriske og koniske overflater, konvekse og konkave sfæriske overflater, gjenger, tannoverflater og andre profiler. Behandlingsnøyaktigheten kan nå IT5~IT1, og overflateruheten kan nå Ra0,63~0,01μm.
Polering: En bearbeidingsmetode som reduserer overflateruheten til arbeidsstykket ved mekanisk, kjemisk eller elektrokjemisk påvirkning for å oppnå en blank og glatt overflate.
Hovedforskjellen mellom de to er at overflatefinishen oppnådd ved polering er høyere enn for sliping, og kjemiske eller elektrokjemiske metoder kan brukes, mens sliping i utgangspunktet kun bruker mekaniske metoder, og slipekornstørrelsen som brukes er grovere enn den som brukes til polering. Det vil si at partikkelstørrelsen er stor.
02 Ultrapresisjonspoleringsteknologi
Ultrapresisjonspolering er sjelen til moderne elektronisk industri
Oppdraget med ultrapresisjonspoleringsteknologi i den moderne elektronikkindustrien er ikke bare å flate ut forskjellige materialer, men også å flate ut flerlagsmaterialer, slik at silisiumskiver på noen få millimeters kvadrat kan danne titusenvis til VLSI som består av millioner av transistorer. For eksempel har datamaskinen oppfunnet av mennesker endret seg fra titalls tonn til hundrevis av gram i dag, noe som ikke kan realiseres uten ultrapresisjonspolering.
For å ta wafer-produksjon som et eksempel, er polering det siste trinnet i hele prosessen, hensikten er å forbedre de små defektene etter den forrige prosessen med wafer-behandling for å oppnå den beste parallelliteten. Dagens optoelektroniske informasjonsindustrinivå krever mer og mer presise parallellitetskrav for optoelektroniske substratmaterialer som safir og enkeltkrystallsilisium, som har nådd nanometernivået. Dette betyr at poleringsprosessen også har gått inn i ultrapresisjonsnivået til nanometer.
Hvor viktig ultrapresisjonspoleringsprosessen er i moderne produksjon, kan dens bruksområder direkte forklare problemet, inkludert integrert kretsproduksjon, medisinsk utstyr, bildeler, digitalt tilbehør, presisjonsformer og romfart.
Den beste poleringsteknologien mestres kun av noen få land som USA og Japan
Kjerneanordningen til poleringsmaskinen er "slipeskiven". Ultrapresisjonspolering har nesten strenge krav til materialsammensetning og tekniske krav til slipeskiven i poleringsmaskinen. Denne typen stålskive syntetisert fra spesielle materialer må ikke bare møte nøyaktigheten på nanonivå for automatisk drift, men også ha en nøyaktig termisk ekspansjonskoeffisient.
Når poleringsmaskinen kjører med høy hastighet, hvis termisk ekspansjon forårsaker termisk deformasjon av slipeskiven, kan flatheten og parallelliteten til underlaget ikke garanteres. Og denne typen termisk deformasjonsfeil som ikke kan tillates å oppstå er ikke noen få millimeter eller noen få mikron, men noen få nanometer.
For tiden kan de beste internasjonale poleringsprosessene som USA og Japan allerede oppfylle kravene til presisjonspolering av 60-tommers substratråmaterialer (som er superstore). Basert på dette har de mestret kjerneteknologien til ultrapresisjonspoleringsprosesser og godt tatt tak i initiativet på det globale markedet. . Faktisk styrer mestring av denne teknologien også utviklingen av elektronikkindustrien i stor grad.
Stilt overfor en så streng teknisk blokade, innen ultrapresisjonspolering, kan landet mitt bare utføre selvforskning for øyeblikket.
Hva er nivået på Kinas ultrapresisjonspoleringsteknologi?
Faktisk, innen ultrapresisjonspolering, er Kina ikke uten prestasjoner.
I 2011 vant "Cerium Oxide Microsphere Particle Size Standard Material and Its Preparation Technology" utviklet av teamet til Dr. Wang Qi fra National Center for Nanoscale Sciences ved det kinesiske vitenskapsakademiet førsteprisen til China Petroleum and Chemical Industry Federation's Technology Invention Award, og relaterte standardmaterialer for partikkelstørrelse i nanoskala Oppnådde den nasjonale måleinstrumentlisensen og det nasjonale førsteklasses standardstoffsertifikatet. Den ultrapresisjonspolerte produksjonstesteffekten til det nye ceriumoksidmaterialet har overgått de utenlandske tradisjonelle materialene med ett slag, og fyller gapet på dette feltet.
Men Dr. Wang Qi sa: «Dette betyr ikke at vi har klatret til toppen av dette feltet. For den totale prosessen er det bare poleringsvæske, men ingen ultrapresisjonspoleringsmaskin. På det meste selger vi bare materialer.»
I 2019 skapte forskerteamet til professor Yuan Julong fra Zhejiang University of Technology den halvfaste slipende kjemisk mekaniske prosesseringsteknologien. Serien med poleringsmaskiner som er utviklet har blitt masseprodusert av Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., og har blitt identifisert som iPhone4 og iPad3 glass av Apple. Verdens eneste presisjonspoleringsutstyr for polering av panel og aluminiumslegering bakplan, mer enn 1700 poleringsmaskiner brukes til masseproduksjon av Apples iPhone og iPad glassplater.
Sjarmen med mekanisk bearbeiding ligger i dette. For å forfølge markedsandeler og profitt, må du prøve ditt beste for å hamle opp med andre, og teknologilederen vil alltid forbedre og forbedre, bli mer raffinert, konstant konkurrere og ta igjen, og fremme den store utviklingen av menneskelig teknologi.
Innleggstid: Mar-08-2023
