Contexte du cas : « Problème des mille-trous » dans la fabrication de puces
Dans le domaine du traitement des puces semi-conductrices, le verre de quartz est largement utilisé dans la fabrication de disques de pulvérisation lors du processus de gravure en raison de sa grande pureté, de sa résistance aux températures élevées et de sa stabilité chimique. Les exigences de traitement d'un fabricant leader d'équipements à copeaux pour les disques de pulvérisation de quartz sont très représentatives :
Matériel: Verre de quartz (dureté HV700)
Fonctionnalités principales : 0,5 mm de diamètre, micro-trous de 5 mm de profondeur (profondeur-à-rapport de diamètre 10 : 1), 4 996 trous doivent être traités uniformément sur un disque d'un diamètre de 280 mm
Exigences de précision: Rondeur du trou Inférieure ou égale à ±5μm, erreur de position<0.02mm, hole edge collapse ≤0.15mm
Le fabricant utilisait à l’origine une technologie de forage traditionnelle, mais a été confronté à deux problèmes fatals :
Goulet d’étranglement en matière d’efficacité: Le traitement d'un seul trou prend 270 secondes et le traitement d'un seul disque nécessite un fonctionnement continu pendant 34 jours ;
Un rendement hors de contrôle: L'effondrement du bord du trou atteint 0,4 mm, ce qui entraîne la fissuration et la mise au rebut de plus de 30 % des pièces en raison de la concentration des contraintes.
Solutions BISHEN : la technologie ultrasonique bouleverse l'artisanat traditionnel
Compte tenu des caractéristiques fragiles et dures du verre de quartz, l'équipe R&D de BISHEN a proposé le « système de gravure et de fraisage de précision par ultrasons », qui a permis de percer trois innovations techniques :
① Technologie de réduction des vibrations ultrasoniques à haute-fréquence
La vibration ultrasonique de 20 kHz réduit le temps de contact entre le foret et le matériau à quelques microsecondes, réduit la force de coupe de 65 % et supprime l'effondrement des bords à partir de la racine.
② Personnalisation intégrale du foret PCD
Le foret est constitué d'une feuille composite diamantée (PCD) d'une seule pièce, avec une précision d'arc de coupe de ± 2 μm et un système de correction axiale de 0,01 degré pour garantir la rectitude des trous de 5 mm de profondeur.
③ Outillage de positionnement par adsorption sous vide
La plate-forme flottante pneumatique avec contrôle indépendant de plusieurs zones stabilise l'erreur de planéité du disque de quartz de 280 mm à moins de 0,005 mm, éliminant ainsi l'écart de la position de forage.
Comparaison des données de traitement : double saut en termes d'efficacité et de précision
La solution a été vérifiée par les clients en production de masse pendant trois mois consécutifs, et le rendement de la plaque de pulvérisation est passé de 67 % à 98 %, permettant aux fabricants d'économiser plus de 8 millions de yuans en coûts de perte de matériaux de quartz chaque année.
Inspiration industrielle : le tournant technique de l'usinage de précision
Le traitement des micro-trous du verre de quartz était autrefois un "goulot d'étranglement" qui limitait la mise à niveau des équipements de puces. Grâce à l'application technique de la technologie ultrasonique, BISHEN a non seulement résolu le problème du traitement des micro-trous avec un rapport profondeur-sur-diamètre de 10 : 1, mais a également vérifié un nouveau paradigme pour l'usinage de précision de matériaux cassants et durs - Remplacer la simple augmentation de la dureté de l'outil par un contrôle des vibrations à haute-fréquence, qui a une valeur universelle pour l'usinage d'ultra-précision dans des industries telles que céramique et verre optique.
À propos de Bishen Precision
BishenPrecision se concentre sur la fabrication de pièces métalliques de haute-précision. S'appuyant sur une base de production moderne de 7 500 mètres carrés, elle fournit des solutions uniques pour les pièces structurelles complexes dans les domaines de l'aérospatiale, des machines médicales et de la robotique. L'entreprise considère « une précision extrême et une livraison fiable » comme son cœur de compétitivité et a la capacité de fournir des services de processus complets, depuis la modification des matériaux, le traitement de liaison multi-axes jusqu'aux tests au niveau du micron-. Elle détient le système de gestion de la qualité des dispositifs médicaux ISO 13485, la certification aérospatiale AS9100 et d'autres qualifications, et a livré plus de 200 000 pièces clés au total, aidant ainsi ses clients à repousser les limites de la fabrication de précision.
