超精密研磨工程をご紹介します。
01
研削と研磨の違い
研削：研削工具に砥粒を塗布または圧着し、一定の圧力で研削工具と工作物を相対移動させて表面を仕上げます。 研削は、さまざまな金属および非金属材料の処理に使用できます。 加工された表面形状には、平面、内外の円筒面および円錐面、凸面および凹面の球面、ねじ山、歯面、およびその他のプロファイルが含まれます。 加工精度はIT5~IT1に達し、表面粗さはRa0.63~0.01μmに達します。
研磨: 機械的、化学的または電気化学的作用によってワークピースの表面粗さを減らし、光沢のある滑らかな表面を得る処理方法。
写真
両者の主な違いは、研磨は研磨よりも表面仕上げが高く、化学的または電気化学的方法を使用できるのに対し、研磨は基本的に機械的方法のみを使用し、使用される砥粒サイズは研磨に使用されるものよりも粗いことです。研磨。 つまり、粒径が大きい。
02
超精密研磨技術
超精密研磨は現代電子産業の魂
現代のエレクトロニクス産業における超精密研磨技術の使命は、異なる材料を平坦化することだけでなく、多層材料を平坦化することでもあり、数ミリ角のシリコンウェーハが数万個から数百万個で構成される VLSI に形成されます。トランジスタ。 例えば、人間が発明したコンピューターは、今日では数十トンから数百グラムへと変化しており、これは超精密研磨なしには実現できません。
写真
ウエハー製造を例にとると、研磨はプロセス全体の最後のステップです。その目的は、ウエハー処理の前のプロセスで残った小さな欠陥を改善して、最高の平行度を得ることです。 今日のオプトエレクトロニクス情報産業レベルでは、ナノメートルレベルに達したサファイアや単結晶シリコンなどのオプトエレクトロニクス基板材料に対して、ますます精密な平行度要件が求められています。 これは、研磨工程もナノメートルの超精密レベルに突入したことを意味します。
超精密研磨プロセスが現代の製造業においてどれほど重要であるかは、集積回路製造、医療機器、自動車部品、デジタル アクセサリ、精密金型、航空宇宙などの応用分野で直接説明できます。
トップ研磨技術はアメリカや日本など数カ国のみが習得
研磨機の核となる装置が「砥石」です。 超精密研磨には、研磨機の研磨ディスクの材料構成と技術的要件に関するほぼ厳しい要件があります。 特殊な材料から合成されたこの種のスチールディスクは、自動操作のナノレベルの精度を満たすだけでなく、正確な熱膨張係数も備えている必要があります。
研磨機が高速で動作している場合、熱膨張によって研磨ディスクが熱変形すると、基板の平面度と平行度が保証されなくなります。 そして、このような絶対に許されない熱変形誤差は、数ミリや数ミクロンではなく、数ナノメートルです。
現在、米国や日本などの国際的な研磨プロセスは、すでに 60- インチの基板原料 (超サイズ) の精密研磨要件を満たすことができます。 これにより、超精密研磨加工のコア技術を習得し、世界市場での主導権を確実に握っています。 . 実際、この技術を習得することは、エレクトロニクス製造産業の発展を大きく左右します。
このような厳しい技術封鎖に直面し、超精密研磨の分野では、わが国は現在、自己研究しかできません。
中国の超精密研磨技術のレベルは？
実際、超精密研磨の分野では、中国に実績がないわけではありません。
2011年、中国科学院の国立ナノスケール科学センターのWang Qi博士のチームによって開発された「酸化セリウム微小球粒子サイズ標準物質とその調製技術」は、中国石油化学工業の最優秀賞を受賞しました。連合会技術発明賞及び関連するナノスケール粒度標準物質 国家計量器免許及び国家一級標準物質認証を取得。 新しいセリウム酸化物材料の超精密研磨生産試験効果は、この分野のギャップを埋め、外国の従来の材料を一挙に凌駕しました。
しかし、Wang Qi 博士は次のように述べています。 "
2019年、浙江工科大学の袁ジュロン教授の研究チームは、半固定砥粒化学機械加工技術を開発しました。 開発された一連の研磨機は、Yuhuan CNC Machine Tool Co.、Ltd.によって大量生産され、AppleによってiPhone4およびiPad3ガラスとして識別されました。 世界で唯一のパネルおよびアルミニウム合金バックプレーン研磨用の精密研磨装置で、1,700 台以上の研磨機が Apple の iPhone および iPad ガラス プレートの量産に使用されています
機械加工の魅力はここにあります。 市場シェアと利益を追求するためには、他の人に追いつくために最善を尽くす必要があり、技術のリーダーは常に改善し、改善し、より洗練され、常に競争し、追いつき、大きな発展を促進する必要があります。人間の技術。
