Document:
1. Introducció
El diamant, conegut com el material més dur de la natura, posseeix una conductivitat tèrmica extremadament alta, una transparència òptica excel·lent (especialment des de longituds d'ona ultraviolada fins a l'infraroig llunyà{0}}), una bona estabilitat química i un coeficient de fricció extremadament baix. En conseqüència, té un valor d'aplicació insubstituïble en -camps industrials i tecnològics d'alta gamma. El diamant de cristall simple o de pel·lícula fina-s'utilitza àmpliament en eines de tall, substrats de gestió tèrmica, finestres òptiques, dissipació de calor per a dispositius d'alta-potència, detecció quàntica i equips biomèdics.
Hemei Company té una gran experiència tècnica en el processament i el poliment de materials ultra-durs. Ha desenvolupat un procés de polit i tractament de superfícies sistemàtic i d'alta-precisió específic per a materials de diamant. Aquest procés permet un control complet del-procés, des del mecanitzat en brut fins a l'acabat superficial a nanoescala, assegurant que els materials de diamant compleixen els requisits per a les aplicacions de "grau-dispositiu" o "grau-òptica".
2. Requisits de la sol·licitud
Els objectius per polir i processar materials de diamant inclouen:
Variació de gruix total (TTV) controlada dins de ±1,5 micròmetres.
La rugositat superficial (Ra) s'ha reduït a menys d'1 nanòmetre.
Superfície lliure de micro-esquerdes i danys a la sub-superfície, que compleix els requisits de recobriment òptic o integració del dispositiu.
Mantenir una bona integritat del cristall i la integritat de les vores.
Per assolir aquests objectius, el procés Hemei empra una combinació de sistemes d'enllaç especialitzats, lligat en diversos-passos i poliment mecànic químic, que garanteix la precisió geomètrica i la qualitat de la superfície durant el processament.
3. Especificacions del sistema
El sistema de poliment modular d'Hemei pot adaptar-se de manera flexible a mostres de diamants de diferents mides i formes (incloent-hi monocristal, pel·lícules primes policristalines i formes irregulars). El sistema bàsic inclou:
Equips de lligat de materials durs HSM-UHP Sèrie Ultra-:
S'utilitza per a la conformació inicial i el control del gruix del diamant, equipat amb un eix d'alta -rigidesa i plaques de solapament específiques de diamant-.
Sistema de poliment mecànic químic (CMP) específic de diamants de la sèrie HSM{{0}DCMP-:
S'utilitza per aconseguir un poliment d'ultra-precisió de superfícies de diamant, capaç d'aplanar la superfície a escala nanomètrica i de controlar els danys-baix.
Subsistemes clau:
Unitat d'enllaç-específica de diamant (DBU):
Proporciona una unió temporal d'alta -resistència i baix-estrès, adaptable a mostres de diamants de diferents gruixos i formes.
Accessoris de poliment d'alta-rigidesa de la sèrie D-ASJ:
Dissenyat específicament per al diamant, assegurant una fixació estable i evitant l'estellament de les vores.
Sistema de poliment del capçal d'accionament d'alta-velocitat:
Permet l'eliminació uniforme del material a alta velocitat de rotació i pressió, millorant l'eficiència del processament.
4. Flux de processament
4.1 Muntatge, fixació i lligat
Vinculació:Utilitzeu la unitat d'enllaç Hemei per unir temporalment la mostra de diamant a un substrat de ceràmica o vidre. El sistema compensa automàticament les diferències de gruix per garantir el paral·lelisme inicial.
Subjecció:Col·loqueu el conjunt unit al mandril de buit del dispositiu de poliment de la sèrie ASJ.
Llapeig:Col·loqueu l'aparell a la placa de solapa de l'equip HSM. El sistema funciona a velocitats de fins a 120 rpm, alhora que ofereix un purí de micropartícules de diamant mitjançant un sistema de subministrament de fluids de precisió. Aquesta etapa té com a objectiu eliminar ràpidament el material i controlar el gruix i la planitud generals.
4.2 Muntatge, fixació i poliment
Trasllat i neteja:Després de lligar, netegeu la mostra i traieu-la de la placa de suport.
Polit de precisió:
Opció A (superfície de grau-òptic): Utilitzeu el sistema Hemei HSM-CMP. El diamant es fixa directament mitjançant un capçal de poliment-dissenyat a mida. El sistema admet l'ajust-en temps real de múltiples paràmetres (pressió, velocitat de rotació, composició del fluid de poliment, etc.) per aconseguir un poliment de baix-dany i alta-planitud.
Opció B (producció massiva d'-alta eficiència): Carregueu el diamant en un accessori equipat amb un suport dedicat per a un poliment d'alta-velocitat. Adequat per a aplicacions que requereixen una qualitat superficial alta, però no necessàriament nivells-òptics.
5. Resultats
L'ús del sistema de poliment Hemei per processar materials de diamant s'obté un estat de superfície-de qualitat extremadament alta, llest per a un posterior recobriment, unió o fabricació de dispositius. El sistema aconsegueix una excel·lent integritat de la superfície alhora que garanteix una alta eficiència.
Mitjançant l'optimització dels paràmetres del procés (com la pressió, la velocitat de rotació i la composició del fluid de poliment), el procés Hemei pot aconseguir una taxa d'eliminació de material (MRR) estable de 0,8-2 μm/h per al diamant, aconseguint un equilibri òptim entre l'eficiència del processament i la qualitat de la superfície.
Les dades següents es basen en resultats mesurats a partir d'un lot de 8 peces de diamant monocristal de 10 x 10 mm² processades al sistema HSM-DCMP:
|
Paràmetre |
Després de lligar (inicial) |
Després del polit (final) |
Especificació de l'objectiu |
|
Rugositat superficial (Ra) |
~150 nm |
<1 nm |
Ra < 2 nm |
|
Variació total del gruix (TTV) |
- |
< ±1.2 μm |
TTV < ±2 μm |
|
Taxa d'eliminació de material (MRR) |
- |
0.8-2 μm/h |
- |
|
Integritat de la vora |
- |
Sense trencaments, sense trencaments de vora |
Passa la inspecció visual i microscòpica |
Els resultats dels paràmetres anteriors només provenen del laboratori Hemei Semiconductor (Suzhou).
Resultats típics del processament del diamant
Tipus de mostra: -Diamant monocristal·lí/policristal·lí (mida personalitzable)
Taxa d'eliminació de material (MRR): 0.8-2 μm/h
Valor final Ra: <1 nm
Planitud (TTV):< ± 1,2 μm
Condició de la vora:Intacta, sense danys
Els resultats dels paràmetres anteriors només provenen del laboratori Hemei Semiconductor (Suzhou).
Resum:
La solució de poliment proporcionada per Hemei Company per a materials de diamant integra equips d'alta-rigidesa, accessoris especialitzats i optimització de processos. Pot assolir de manera estable i reproductible un acabat de superfície a escala nanomètrica i una precisió geomètrica de nivell-micra, donant suport fermament a l'aplicació industrial del diamant en òptica-de gamma alta, dispositius de potència, tecnologia quàntica i altres camps.
Si cal afegir més models d'equips específics, comparacions de paràmetres de procés o diferències de processament per a diversos tipus de diamants, puc continuar complementant.
