Dokument:
1. Úvod
Diamant, známý jako nejtvrdší materiál v přírodě, má extrémně vysokou tepelnou vodivost, vynikající optickou průhlednost (zejména od ultrafialového po daleko-infračervené vlnové délky), dobrou chemickou stabilitu a extrémně nízký koeficient tření. V důsledku toho má nenahraditelnou aplikační hodnotu ve špičkových-průmyslových a technologických oblastech. Jedno-krystalický nebo tenkovrstvý-diamant se široce používá v řezných nástrojích, substrátech pro řízení teploty, optických oknech, odvodu tepla pro vysoce-zařízení, kvantové snímání a biomedicínská zařízení.
Společnost Hemei má hluboké technické znalosti v oblasti zpracování a leštění ultra-tvrdých materiálů. Vyvinula systematický, vysoce přesný{2}}proces leštění a povrchové úpravy speciálně pro diamantové materiály. Tento proces umožňuje plnou-kontrolu procesu od hrubého obrábění až po povrchovou úpravu v nanoměřítku a zajišťuje, že diamantové materiály splňují požadavky pro aplikace „zařízení-třídy“ nebo „optické-třídy“.
2. Požadavky na aplikaci
Mezi cíle pro leštění a zpracování diamantových materiálů patří:
Variace celkové tloušťky (TTV) řízená v rozmezí ±1,5 mikrometru.
Drsnost povrchu (Ra) snížena na méně než 1 nanometr.
Povrch bez mikro-trhlin a pod{1}}poškození povrchu, splňující požadavky na optický povlak nebo integraci zařízení.
Zachování dobré integrity krystalů a integrity hran.
K dosažení těchto cílů využívá proces Hemei kombinaci specializovaných spojovacích systémů, více{0}}lapování a chemicko-mechanického leštění, což zajišťuje geometrickou přesnost a kvalitu povrchu během zpracování.
3. Specifikace systému
Modulární leštící systém Hemei se dokáže flexibilně přizpůsobit diamantovým vzorkům různých velikostí a forem (včetně monokrystalu, polykrystalických tenkých vrstev a nepravidelných tvarů). Základní systém zahrnuje:
Zařízení na lapování tvrdých materiálů HSM-UHP Series Ultra-:
Používá se pro počáteční tvarování a kontrolu tloušťky diamantu, je vybaven vysoce{0}}pevným vřetenem a lapovacími destičkami pro diamant-.
Specifický systém chemického mechanického leštění (CMP) HSM-DCMP Series Diamond-:
Používá se k dosažení mimořádně{0}}přesného leštění diamantových povrchů, které je schopné dosáhnout rovinnosti povrchu v nanoměřítku a nízké-kontroly poškození.
Klíčové subsystémy:
Diamantová-jednotka spojování (DBU):
Poskytuje vysokou{0}}pevnost, nízké{1}}napětí dočasné lepení, přizpůsobitelné diamantovým vzorkům různých tlouštěk a tvarů.
Přípravky na leštění s vysokou tuhostí-řady D{{0}ASJ:
Speciálně navrženo pro diamant, zajišťuje stabilní upnutí a zabraňuje vylamování hran.
Vysokorychlostní{0}}systém leštění hlavy s pohonem:
Umožňuje rovnoměrné odebírání materiálu při vysokých otáčkách a tlaku a zlepšuje efektivitu zpracování.
4. Průběh zpracování
4.1 Montáž, upevnění a lapování
Lepení: Použijte spojovací jednotku Hemei k dočasnému připojení diamantového vzorku ke keramickému nebo skleněnému substrátu. Systém automaticky kompenzuje rozdíly v tloušťce, aby byla zajištěna počáteční rovnoběžnost.
Upínání: Namontujte lepenou sestavu na vakuové sklíčidlo lešticího přípravku řady ASJ.
Lapování:Umístěte přípravek na lapovací desku zařízení HSM. Systém pracuje při rychlosti až 120 ot./min., přičemž dodává suspenzi diamantových mikročástic přes přesný systém přívodu tekutiny. Tato fáze má za cíl rychle odstranit materiál a kontrolovat celkovou tloušťku a rovinnost.
4.2 Montáž, upevnění a leštění
Převod a čištění:Po lapování očistěte vzorek a sejměte jej z nosné desky.
Přesné leštění:
Možnost A (optický-povrch): Používejte systém Hemei HSM-CMP. Diamant je fixován přímo pomocí-vlastně navržené leštící hlavy. Systém podporuje-nastavování několika parametrů v reálném čase (tlak, rychlost otáčení, složení leštící kapaliny atd.) pro dosažení nízkého-poškození a vysoké-rovnosti leštění.
Možnost B (Vysoce-efektivní hromadná výroba): Vložte diamant do přípravku vybaveného speciálním držákem pro vysoko{0}}leštění. Vhodné pro aplikace vyžadující vysokou kvalitu povrchu, ale ne nutně optické-úrovně.
5. Výsledky
Použití leštícího systému Hemei ke zpracování diamantových materiálů poskytuje extrémně kvalitní{0}}kvalitní povrchový stav, připravený pro následné natírání, lepení nebo výrobu zařízení. Systém dosahuje vynikající celistvosti povrchu při zajištění vysoké účinnosti.
Optimalizací parametrů procesu (jako je tlak, rychlost otáčení a složení leštící kapaliny) může proces Hemei dosáhnout stabilní rychlosti úběru materiálu (MRR) 0,8-2 μm/h pro diamant, čímž se dosáhne optimální rovnováhy mezi účinností zpracování a kvalitou povrchu.
Následující údaje jsou založeny na výsledcích naměřených ze série 8 kusů 10x10 mm² mono-krystalického diamantu zpracovaného v systému HSM-DCMP:
|
Parametr |
Po lapování (počáteční) |
Po leštění (konečné) |
Cílová specifikace |
|
Drsnost povrchu (Ra) |
~150 nm |
<1 nm |
Ra < 2 nm |
|
Variace celkové tloušťky (TTV) |
- |
< ±1.2 μm |
TTV < ±2 μm |
|
Míra úběru materiálu (MRR) |
- |
0.8-2 μm/h |
- |
|
Integrita okraje |
- |
Žádné odlamování, žádné lámání hrany |
Prochází vizuální a mikroskopickou kontrolou |
Výše uvedené výsledky parametrů pocházejí pouze z laboratoře Hemei Semiconductor (Suzhou).
Typické výsledky zpracování diamantů
Typ vzorku: Jediný-krystal / polykrystalický diamant (velikost přizpůsobitelná)
Míra úběru materiálu (MRR): 0.8-2 μm/h
Konečná hodnota Ra: <1 nm
Plochost (TTV): < ±1,2 μm
Stav okraje:Nepoškozené, nepoškozené
Výše uvedené výsledky parametrů pocházejí pouze z laboratoře Hemei Semiconductor (Suzhou).
Shrnutí:
Řešení pro leštění diamantových materiálů poskytované společností Hemei Company integruje vysoce-pevnostní zařízení, specializované přípravky a optimalizaci procesu. Dokáže stabilně a reprodukovatelně dosahovat povrchové úpravy v nanoměřítku a mikronové-geometrické přesnosti, což výrazně podporuje průmyslové využití diamantu ve špičkové optice, energetických zařízeních, kvantové technologii a dalších oborech.
Pokud je potřeba další doplnění konkrétních modelů zařízení, srovnání procesních parametrů nebo rozdílů ve zpracování pro různé typy diamantů, mohu pokračovat v doplňování.
