Document: Ceràmica Piezoelèctrica
Introducció
Les ceràmiques piezoelèctriques (com ara PZT, PMN-PT, etc.) són una classe de materials funcionals amb propietats d'acoblament electromecànics importants. Poden generar senyals elèctrics sota estrès mecànic o patir deformacions sota un camp elèctric, donant lloc a aplicacions generalitzades en transductors ultrasònics, sensors, actuadors, dispositius acústics, imatges mèdiques i actuacions de precisió. La seva alta duresa, fragilitat important i estructures freqüents de múltiples-capes o pel·lícules- primes imposen requisits extremadament alts de qualitat superficial, planitud i consistència geomètrica.
Hemei Company té una profunda experiència en el mecanitzat de precisió de materials durs, trencadissos i funcionals. Hem desenvolupat un procés d'aprimament i poliment d'alta-precisió i baix-dany per a la ceràmica piezoelèctrica. Aquest procés permet una manipulació totalment controlable des de l'aplanament de cossos verds fins a l'acabat fi de superfícies funcionals, assegurant un rendiment òptim dels dispositius ceràmics piezoelèctrics en termes de resposta en freqüència, sensibilitat i fiabilitat.
Requisits d'aplicació
Els objectius de poliment i tractament superficial de materials ceràmics piezoelèctrics inclouen:
Reducció de la rugositat superficial (Ra) a <10 nm (es pot optimitzar encara més en funció dels requisits del dispositiu).
Aconseguint la planitud de la superfície (TTV) inferior o igual a 2 μm, garantint la uniformitat per a l'apilament multi-capes o el recobriment d'elèctrodes.
Produir superfícies lliures de micro-esquerdes, estellades de vora i danys a l'estructura del domini sub-per mantenir l'estabilitat de les propietats piezoelèctriques.
Compatibilitat amb el processament de plaques primes circulars, quadrades i de forma irregular, amb rangs de gruix de 50-1000 μm.
Per assolir aquests objectius, el procés d'Hemei empra sistemes d'unió de baix -estrès i tècniques de polit fi de diversos-passos, que garanteixen un control de gruix d'alta-precisió i una excel·lent consistència del perfil de la superfície mentre es manté la integritat de la superfície.
Especificacions del sistema
Els sistemes de poliment modulars d'Hemei admeten el processament de components ceràmics piezoelèctrics de diverses mides i formes. Els sistemes bàsics inclouen:
Equip de lligat de la sèrie HSM-L/LP: s'utilitza per a l'eliminació inicial del material i el control del gruix.
Sistemes de poliment mecànics químics de la sèrie HSM-CMP: s'utilitzen per aconseguir superfícies ultra-llises i lliures de danys-.
Subsistemes clau:
Unitat d'enllaç (WB) específica per a hòsties/cristalls-.
Accessoris de poliment de precisió de la sèrie SJ/ASJ.
C-Sistema de poliment d'alta-velocitat del capçal d'accionament ASJ.
Flux del procés
Unió i muntatge: el component ceràmic piezoelèctric s'uneix temporalment a una placa portadora mitjançant la unitat d'unió WB i després es munta a l'aparell de poliment.
Polit en brut i intermedi: es realitza un llapat controlat a l'equip HSM-L per eliminar la capa-afectada del procés.
Polit fi: el polit final es realitza mitjançant el sistema HSM-CMP. Els paràmetres com la pressió, la velocitat de rotació i el cabal de purins s'ajusten en-temps real per aconseguir una suavitat de la superfície de nivell nano-.
Resultats típics
Rugositat superficial Ra < 10 nm (optimitzable a < 5 nm).
Variació total del gruix (TTV) Menor o igual a 2 μm, Variació local del gruix (LTV) Menor o igual a 0,5 μm.
Velocitat d'eliminació de material: 0.3 - 1.5 μm/min (ajustable, equilibrant l'eficiència i la qualitat de la superfície).
Adequat per a hòsties ceràmiques piezoelèctriques amb diàmetres inferiors o iguals a 4 polzades i diverses plaques primes de forma irregular, que admeten sistemes habituals com PZT i PMN-PT.
Resum
Hemei Company ofereix una solució de poliment i aprimament completa i controlable per a materials ceràmics piezoelèctrics. Aquesta solució garanteix una alta qualitat de superfície i precisió geomètrica alhora que preserva al màxim les seves propietats piezoelèctriques i la seva fiabilitat. D'aquesta manera, admet la millora del rendiment i l'aplicació escalable de la ceràmica piezoelèctrica en camps-de gamma alta com ara la medicina ultrasònica, els sensors i l'actuació de precisió.
