การปรับแต่งฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษ GTMS/CTMS: โซลูชันการตัดเฉือนลึกระดับไมโคร

ฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษของ GTMS ทะลุการตัดเฉือนระดับไมครอน: โซลูชันที่ปรับแต่งตามความต้องการสำหรับรูขนาดเล็ก 1,500 รูที่จัดเรียงอย่างแม่นยำใน 0.01 ตร.ม.

ในระหว่างกระบวนการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง GTMS/CTMS ในบรรจุภัณฑ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์จับยึดกราไฟท์แบบพิเศษจะต้องผสมผสานขนาดไมครอนเข้ากับความต้านทานความร้อนและความเสถียรสูง เพื่อจัดการกับความท้าทายของการบิ่นที่ขอบ การสึกหรอของเครื่องมือที่รวดเร็วเป็นพิเศษ และความทนทานสะสมในรูไมโครความหนาแน่นสูงพิเศษในพื้นที่ขนาดเล็ก VeTek ใช้เวลา 10 เดือนในการเจาะทะลุคอขวดของการตัดเฉือนลึกอย่างต่อเนื่องสำหรับรูไมโครเกือบ 10,000 รูผ่านการปรับวัสดุ การตัดการสร้างจลนศาสตร์ขึ้นใหม่ และการตรวจสอบหลายมิติแบบวงปิด ทำให้การส่งมอบแบบครบวงจรที่เชื่อถือได้สูง

1. ภาพรวมข้อมูลสำคัญและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

รูปที่ 1 - แผ่นฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษ GTMS/CTMS และส่วนประกอบโครงสร้างการกลึงรูขนาดเล็ก

ในกระบวนการบรรจุภัณฑ์สุญญากาศ GTMS ความสม่ำเสมอของรูและความต้านทานการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของแผ่นฟิกซ์เจอร์กราไฟท์จะกำหนดความสุญญากาศของบรรจุภัณฑ์และผลผลิตของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยตรง กระบวนการสำคัญและตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพก่อนและหลังความก้าวหน้าทางเทคนิคของทีม VeTek มีการเปรียบเทียบดังนี้:

2. ประวัติความเป็นมาของลูกค้าและสถานการณ์การใช้งานบรรจุภัณฑ์สุญญากาศ GTMS/CTMS

ลูกค้าในความร่วมมือนี้เป็นองค์กรด้านการวิจัยและพัฒนาและการผลิตที่เชี่ยวชาญด้านเซ็นเซอร์และส่วนประกอบบรรจุภัณฑ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง สายการผลิตหลักของบริษัทใช้กระบวนการเผาผนึก GTMS/CTMS (แก้ว/เซรามิกถึงโลหะ) อย่างกว้างขวาง ในเตาปิดผนึกที่อุณหภูมิสูง ฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษทำหน้าที่เป็นแม่พิมพ์ตัวพาที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งรับผิดชอบในการวางตำแหน่งและยึดหมุดโลหะละเอียดหลายร้อยถึงหลายพันหมุด (เช่น โลหะผสม Kovar) และผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปแก้วอย่างแม่นยำ เนื่องจากแผ่นฟิกซ์เจอร์กราไฟท์แผ่นเดียวในโครงการนี้มีขนาดน้อยกว่า 0.01 ตารางเมตร แต่ต้องสามารถรองรับรูไมโครเกือบ 1,500 รูได้อย่างแม่นยำ ชุดฟิกซ์เจอร์ทั้งชุดจึงรวมรูไมโครเกือบ 10,000 รูเข้ากับผนังระหว่างรูที่บางมาก ในระหว่างการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงที่ 800°C–1000°C เส้นผ่านศูนย์กลางรูที่ไม่ยอมรับเล็กน้อย ความเบี่ยงเบนของตำแหน่ง หรือการหลุดออกของฝุ่นกราไฟต์จะนำไปสู่การเอียงของหมุดโลหะ ฉนวนแก้วแตกร้าว หรือแม้แต่การสูญเสียความสุญญากาศโดยสิ้นเชิง

3. คอขวดของการตัดเฉือนรูไมโครกราไฟท์แบบพิเศษและกลไกความล้มเหลว

ก่อนที่จะนำทีมงานด้านเทคนิคของ VeTek เข้ามา ลูกค้าพบกับปัญหาคอขวดทางเทคนิคที่รุนแรงในระหว่างการผลิตทดลองและการประมวลผลเป็นชุดเล็ก: ประการแรก การบิ่นและการฉีกขาดของขอบรูขนาดเล็ก: กราไฟท์เป็นวัสดุที่มีรูพรุนเปราะ; ในระหว่างการเจาะรูไมโครความหนาแน่นสูงอย่างต่อเนื่อง แรงเฉือนในขณะที่สว่านขนาดเล็กเข้าและออก ทำให้เกิดการบิ่นที่ขอบของรูได้ง่าย ประการที่สอง การเคลื่อนตัวของพิกัดความเผื่อที่เกิดจากการสึกหรอระดับไมโครของเครื่องมือ: เมื่อประมวลผลรูขนาดเล็กหลายพันรูอย่างต่อเนื่อง การสึกหรอของดอกสว่านละเอียดจะรุนแรงขึ้น ส่งผลให้เส้นผ่านศูนย์กลางของรูในรูลึกมีการไล่ระดับแบบเรียว ซึ่งความเบี่ยงเบนเพียงไม่กี่ไมครอนทำให้เกิดความเสียหายและทำให้ฟิกซ์เจอร์ทั้งชุดที่มีรูเกือบ 10,000 รูเสียหาย ประการที่สาม การขยายตัวเนื่องจากความร้อนไม่ตรงกันและการปนเปื้อนของฝุ่น: CTE อุณหภูมิสูงของวัสดุกราไฟท์ทั่วไปไม่ตรงกับหมุดโลหะ และฝุ่นละเอียดจะหลุดลอกออกได้ง่าย ส่งผลให้ส่วนต่อประสานการเผาด้วยแก้วปนเปื้อน

4. วิธีการเจาะรูขนาดเล็กระดับไมครอนสำหรับฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษ GTMS

 เพื่อจัดการกับความยากของการตัดเฉือนลึกขนาด 10,000 รูขนาดเล็ก ทีม VeTek R&D ได้สร้างแบบจำลองจลนศาสตร์ของการตัดขึ้นมาใหม่ และนำวิศวกรรมกระบวนการที่เป็นระบบไปใช้:

· อัลกอริธึมเส้นทางเครื่องมือ & การสร้างฟีดกระโดดใหม่:ปรับความเร็วป้อนให้เหมาะสมและความเร็วในการหมุนแบบแบ่งส่วนผ่านการทดลองมุมฉาก โดยใช้กลยุทธ์การป้อนแบบพัลส์แบบไมโครฟีด เพื่อลดแรงเฉือนที่กระทบต่อการตัดเฉือนอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า 45% ขจัดข้อบกพร่องการบิ่นที่ปากรูโดยสิ้นเชิง

· ดอกสว่านขนาดเล็กป้องกันการกะเทาะและการกำจัดเศษ การเพิ่มประสิทธิภาพฟิลด์:ดอกสว่านขนาดเล็กเคลือบเพชรลายเกรนละเอียดพิเศษแบบปรับแต่งได้ ผสมผสานกับระบบกำจัดชิประบายความร้อนด้วยแรงดันลบแบบพัลซิ่ง เพิ่มอายุการใช้งานความต้านทานการสึกหรอของเครื่องมือมากกว่า 3 เท่า ทำให้มั่นใจได้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางรูจะเคลื่อนผ่านรูไมโคร 1,500 รูต่อแผ่นเดียวโดยยังคงต่ำกว่า ±0.002 มม.

5. แนวทางปฏิบัติด้านการผลิตและการตรวจสอบสำหรับแผ่นฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษที่จับคู่ด้วย CTE การนำความร้อนสูง

รูปที่ 2 - รายละเอียดที่แท้จริงของแผ่นฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษที่มีการบิ่นพื้นผิวเป็นศูนย์และอาร์เรย์ไมโครรูที่มีความแม่นยำสูง

· โซลูชันการปรับวัสดุ:กราไฟท์พิเศษแบบไอโซสแตติกที่มีความบริสุทธิ์สูงคัดสรรมาอย่างเข้มงวด โดดเด่นด้วยโครงสร้างจุลภาคหนาแน่นและความเสถียรทางความร้อนที่อุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ตรงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ของโลหะผสม Kovar เป็นอย่างมาก ซึ่งช่วยลดความเครียดจากความร้อนจากการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงและการหลุดลอกของฝุ่นขนาดเล็กได้อย่างมาก

· การตรวจสอบร่วมกันและการทำความสะอาดอย่างล้ำลึก:สายควบคุมคุณภาพได้นำระบบเสริมของ 'เครื่องมือวัดภาพด้วยแสง + เครื่องวัดพิกัดอัตโนมัติเต็มรูปแบบ (CMM)' การถ่ายภาพด้วยแสงจะสแกนระยะห่างของอาร์เรย์ 10,000 รูอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ CMM จะตรวจสอบความตั้งฉากของรูลึกและตำแหน่งร่องเชิงพื้นที่ ในที่สุดก็เสริมด้วยการทำความสะอาดอัลตราโซนิกแบบไล่ระดับหลายขั้นตอนเพื่อขจัดสิ่งเจือปนของกราไฟท์ที่ตกค้างอยู่ลึกลงไปในรูไมโครบอดจนหมด เพื่อให้ได้ความสะอาดระดับเซมิคอนดักเตอร์

6. คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

รูปที่ 3 - เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC ความแม่นยำสูง VeTek

ถาม: เส้นผ่านศูนย์กลางรูขั้นต่ำและพิกัดความเผื่อสูงสุดสำหรับการตัดเฉือนรูขนาดเล็กของฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษความหนาแน่นสูงคือเท่าใด
ตอบ:VeTek มีความสามารถในการตัดเฉือนระดับไมโครสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางรูที่ต่ำกว่า 0.2 มม. สามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางรูได้อย่างเสถียรภายใน ±0.003 มม. และความกลมที่แท้จริงรวมถึงพิกัดความเผื่อตำแหน่งสำหรับ 1,500 รูบนแผ่นเดียวถึง ±0.005 มม. เป็นไปตามข้อกำหนดบรรจุภัณฑ์ GTMS ของพินความหนาแน่นสูงอย่างสมบูรณ์

ถาม: เหตุใดฟิกซ์เจอร์การเผาผนึกสุญญากาศ GTMS จึงต้องตรงกับ CTE ของโลหะผสม Kovar อย่างแม่นยำ
ตอบ:ในระหว่างรอบการเผาผนึกที่อุณหภูมิ 800°C–1000°C หาก CTE ของฟิกซ์เจอร์และพินโลหะไม่สอดคล้องกัน ความเค้นเฉือนที่เกิดจากการหดตัวของความเย็นจะทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของพิน ตัวกระจกแตก หรือซีลล้มเหลว การจับคู่ CTE ที่แม่นยำช่วยให้มั่นใจได้ถึงการขยายและการหดตัวที่ซิงโครไนซ์ ช่วยเพิ่มผลผลิตที่สุญญากาศ

ถาม: กระบวนการทำความสะอาดอัลตราโซนิกทำให้แน่ใจได้อย่างไรว่าไม่มีฝุ่นกราไฟท์หลงเหลืออยู่ในรูไมโครลึก
ตอบ:เราใช้ระบบสร้างอัลตราโซนิคแบบไล่ระดับความถี่หลายความถี่รวมกับน้ำปราศจากไอออนและสารทำความสะอาดเฉพาะทาง ด้วยการใช้เอฟเฟกต์คาวิเทชั่นความถี่สูง อนุภาคกราไฟท์ละเอียดที่อยู่ลึกเข้าไปในรูไมโครและรูตันจะถูกลอกออกจนหมด ตามด้วยการเป่าไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงและการทำให้แห้งแบบสุญญากาศ เพื่อให้ได้การขนส่งที่สะอาดระดับเซมิคอนดักเตอร์

7. บริการสรุปและสนับสนุนด้านวิศวกรรม

ในด้านบรรจุภัณฑ์สุญญากาศเซมิคอนดักเตอร์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ความแม่นยำในการตัดเฉือนระดับไมครอนและความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ของผู้ขนส่งจะกำหนดผลผลิตของบรรจุภัณฑ์และการใช้อุปกรณ์โดยตรง อาศัยการสะสมอย่างต่อเนื่องในวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง การตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ และการผลิตส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่สำคัญ VeTek ประสบความสำเร็จในการเอาชนะอุปสรรคด้านการผลิตระดับอุตสาหกรรมที่มีรูขนาดเล็ก 1,500 รูที่จัดเรียงอย่างหนาแน่นบน 0.01㎡ เพลททำให้ฟิกซ์เจอร์กราไฟท์พิเศษระดับ 10,000 รูสามารถผลิตจำนวนมากได้อย่างน่าเชื่อถือ

เนื่องจากเป็นองค์กรการผลิตที่เน้นการการพัฒนา CVD SiC, การเคลือบ TaC, Solid SiC และวัสดุและส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่สำคัญ, VeTek นำเสนอโซลูชันวัสดุประสิทธิภาพสูงอย่างต่อเนื่องสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การเติบโตของคริสตัล และกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง  ในเวลาเดียวกัน เพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานในบรรจุภัณฑ์สุญญากาศ การเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง และการวางตำแหน่งที่แม่นยำ VeTek ให้บริการด้านวิศวกรรม ได้แก่การเลือกใช้วัสดุกราไฟท์ที่มีความบริสุทธิ์สูง การตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ และการสนับสนุนด้านการผลิตแบบกำหนดเอง. 

หากคุณกำลังมองหาส่วนประกอบกราไฟท์ที่มีความแม่นยำสูงซึ่งเหมาะสำหรับกระบวนการปิดผนึกสุญญากาศ GTMS/CTMS หรือต้องการการจับคู่วัสดุ การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง และการตรวจสอบตัวอย่าง โปรดติดต่อทีมวิศวกร VeTek ได้เลย เราจะให้การสนับสนุนทางเทคนิคแบบครบวงจรแก่คุณตั้งแต่การเลือกวัสดุไปจนถึงการผลิตที่มีความแม่นยำ

รูปที่ 4 - มุมมองแบบพาโนรามาของการวิจัยและพัฒนาวัสดุพิเศษของ VeTek และฐานการผลิตที่มีความแม่นยำ