Miksi harvennuksia tarvitaan?

Taustaprosessin vaiheessavohveli (piikiekkopiirit edessä) on ohennettava takapuolelta ennen myöhempää kuutioimista, hitsausta ja pakkaamista pakkauksen asennuskorkeuden pienentämiseksi, sirupakkauksen tilavuuden pienentämiseksi, sirun lämpödiffuusiotehokkuuden, sähköisen suorituskyvyn, mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi ja sirun määrän vähentämiseksi. kuutioiminen. Takahionnan etuna on korkea hyötysuhde ja alhaiset kustannukset. Se on korvannut perinteiset märkäetsaus- ja ionietsausprosessit ja on tullut tärkeimmäksi selkäharvennusteknologiaksi.

Ohennettu kiekko

Kuinka laihtua?

Kiekkojen ohentamisen pääprosessi perinteisessä pakkausprosessissa

Tarkat vaiheetvohveliohennuksella liimataan käsiteltävä kiekko ohennuskalvoon ja adsorboidaan sitten ohennuskalvo ja sen päällä oleva siru alipaineella huokoiseen keraamiseen kiekkopöytään, säädetään työpinnan sisä- ja ulompaa pyöreää veneen keskilinjaa. kupin muotoinen timanttihiomalaikka piikiekon keskelle, ja piikiekko ja hiomalaikka pyörivät vastaavien akseliensa ympäri leikkaamista varten. Hionta sisältää kolme vaihetta: karkea hionta, hienohionta ja kiillotus.

Kiekotehtaalta tuleva kiekko jälkihiotaan, jotta kiekko ohenee pakkaamiseen tarvittavaan paksuuteen. Hiottaessa kiekkoa, teippi on kiinnitettävä etupuolelle (Active Area) piirialueen suojaamiseksi, ja takapuoli hiotaan samanaikaisesti. Hionnan jälkeen poista teippi ja mittaa paksuus.
Piikiekkojen valmistukseen menestyksekkäästi sovellettuja jauhatusprosesseja ovat pyöröpöytähionta,piikiekkorotaatiohionta, kaksipuolinen hionta jne. Yksikiteisten piikiekkojen pinnanlaatuvaatimusten parantuessa jatkuvasti ehdotetaan uusia hiontatekniikoita, kuten TAIKO-hionta, kemiallinen mekaaninen hionta, kiillotushionta ja planeettalevyhionta.

Pyörivän pöydän hionta:

Pyörivä pöytähionta (pyörivä pöytähionta) on varhainen hiontaprosessi, jota käytetään piikiekkojen valmistuksessa ja takaisin ohennuksessa. Sen periaate on esitetty kuvassa 1. Piikiekot on kiinnitetty pyörivän pöydän imukuppiin ja pyörivät synkronisesti pyörivän pöydän ohjaamana. Itse piikiekot eivät pyöri akselinsa ympäri; hiomalaikkaa syötetään aksiaalisesti pyöriessään suurella nopeudella, ja hiomalaikan halkaisija on suurempi kuin piikiekon halkaisija. Pyörivää pöytähiontaa on kahta tyyppiä: kasvojen upotushionta ja kasvojen tangentiaalinen hionta. Kasvojen upotushionnassa hiomalaikan leveys on suurempi kuin piikiekon halkaisija, ja hiomalaikan kara syöttää jatkuvasti aksiaalisuunnassaan, kunnes ylimäärä käsitellään, ja sitten piikiekkoa pyöritetään pyörivän pöydän käyttölaitteen alla; pinta-tangentiaalisessa hionnassa hiomalaikka syöttää aksiaalisuunnassaan ja piikiekkoa pyöritetään jatkuvasti pyörivän kiekon käyttövoiman alla ja hionta saatetaan päätökseen edestakaisin syötöllä (reciprocation) tai ryömintäsyötöllä (creepfeed).

Kuva 1, kaavio pyöröpöydän hionta (pinta-tangentiaalinen) -periaatteesta

Hiontamenetelmään verrattuna pyörivällä pöytähionnalla on etuna korkea poistonopeus, pieni pintavaurio ja helppo automatisointi. Kuitenkin todellinen hionta-ala (aktiivinen hionta) B ja leikkauskulma θ (kulma hiomalaikan ulkokehän ja piikiekon ulomman ympyrän välillä) muuttuvat hiontaprosessissa leikkausasennon muuttuessa. hiomalaikalla, mikä johtaa epävakaan hiontavoimaan, mikä vaikeuttaa ihanteellisen pintatarkkuuden saavuttamista (korkea TTV-arvo) ja aiheuttaa helposti vikoja, kuten reunan romahtamisen ja reunan romahtamisen. Pyörivän pöydän hiontatekniikkaa käytetään pääasiassa alle 200 mm:n yksikiteisten piikiekkojen käsittelyyn. Yksikiteisten piikiekkojen koon kasvu on asettanut korkeampia vaatimuksia laitetyöpöydän pinta- ja liiketarkkuudelle, joten pyörivä pöytähionta ei sovellu yli 300 mm:n yksikiteisten piikiekkojen hiontaan.
Hiontatehokkuuden parantamiseksi kaupalliset taso-tangentiaaliset hiomalaitteet käyttävät yleensä monihiomalaikan rakennetta. Laitteeseen on asennettu esimerkiksi joukko karkeita hiomalaikkoja ja joukko hienoja hiomalaikkoja, ja pyörivä pöytä kiertää yhden ympyrän suorittaakseen vuorotellen karkean ja hienon hiontaan. Tämän tyyppisiin laitteisiin kuuluu amerikkalaisen GTI Companyn G-500DS (kuva 2).

Kuva 2, GTI Companyn yhdysvaltalaisen G-500DS pyöröpöydän hiomalaitteet

Piikiekon kiertohionta:

Täyttääkseen suurikokoisten piikiekkojen valmistelun ja takaisinharventamisen tarpeet ja saadakseen pinnan tarkkuuden hyvällä TTV-arvolla. Vuonna 1988 japanilainen tutkija Matsui ehdotti piikiekkojen rotaatiohiontamenetelmää (in-feedgrinding). Sen periaate on esitetty kuvassa 3. Työpöytään adsorboitu yksikiteinen piikiekko ja kupin muotoinen timanttihiomalaikka pyörivät vastaavien akseliensa ympäri, ja hiomalaikkaa syötetään jatkuvasti aksiaalisuunnassa samanaikaisesti. Niistä hiomalaikan halkaisija on suurempi kuin käsitellyn piikiekon halkaisija ja sen ympärysmitta kulkee piikiekon keskustan läpi. Hiontavoiman ja jauhatuslämmön vähentämiseksi tyhjiöimukuppi leikataan yleensä kuperaan tai koveraan muotoon tai hiomalaikan karan ja imukupin karan akselin välistä kulmaa säädetään siten, että varmistetaan puolikosketushionta. hiomalaikka ja piikiekko.

Kuva 3, piikiekon pyörivän hiontaperiaatteen kaavio

Pyörivän pöydän hiontaan verrattuna piikiekkojen pyörivällä hionnalla on seuraavat edut: ① Kertakertaisella yhden kiekon jauhauksella voidaan käsitellä suurikokoisia yli 300 mm:n piikiekkoja; ② Todellinen hionta-alue B ja leikkauskulma θ ovat vakioita, ja hiontavoima on suhteellisen vakaa; ③ Säätämällä kaltevuuskulmaa hiomalaikan akselin ja piikiekon akselin välillä, yksikiteisen piikiekon pinnan muotoa voidaan ohjata aktiivisesti paremman pinnan muodon tarkkuuden saamiseksi. Lisäksi piikiekkojen pyörivän hionnan hionta-alueella ja leikkauskulmalla θ on myös suuren marginaalin hionta, helppo online-paksuuden ja pinnan laadun havaitseminen ja hallinta, kompakti laiterakenne, helppo moniasemainen integroitu hionta ja korkea hiontatehokkuus.
Tuotantotehokkuuden parantamiseksi ja puolijohteiden tuotantolinjojen tarpeiden täyttämiseksi piikiekkojen pyörivän hiontaan perustuvat kaupalliset jauhatuslaitteet ottavat käyttöön monikaran moniasemarakenteen, joka voi suorittaa karkean hionnan ja hienohionnoksen yhdellä lastauksella ja purkamisella. . Yhdessä muiden apulaitteiden kanssa se voi toteuttaa yksikiteisten piikiekkojen täysin automaattisen jauhamisen "kuivaus sisään/kuivaus" ja "kasetista kasetiksi".

Kaksipuolinen hionta:

Kun piikiekon pyörivä hionta työstää piikiekon ylä- ja alapintaa, työkappale on käännettävä ja suoritettava vaiheittain, mikä rajoittaa tehokkuutta. Samanaikaisesti piikiekon pyörivässä hionnassa on pintavirheen kopiointi (kopioitu) ja hiontajälkiä (hiomamerkki), ja on mahdotonta poistaa tehokkaasti vikoja, kuten aaltoilua ja suippenemista yksikidepiikiekon pinnasta langan katkaisun jälkeen. (monisaha), kuten kuvassa 4. Yllä olevien vikojen voittamiseksi otettiin käyttöön kaksipuolinen hiontatekniikka (kaksipuolinen hionta). 1990-luvulla, ja sen periaate on esitetty kuvassa 5. Molemmille puolille symmetrisesti jakautuneet puristimet kiinnittävät yksikiteisen piikiekon kiinnitysrenkaaseen ja pyörivät hitaasti rullan ohjaamana. Pari kupinmuotoista timanttihiomalaikkaa on suhteellisen sijoitettu yksikiteisen piikiekon molemmille puolille. Ilmalaakeroidun sähkökaran ohjaamana ne pyörivät vastakkaisiin suuntiin ja syöttävät aksiaalisesti yksikidepiikiekon kaksipuolisen hionnan saavuttamiseksi. Kuten kuvasta voidaan nähdä, kaksipuolinen hionta voi tehokkaasti poistaa yksikiteisen piikiekon pinnan aaltoilun ja kapenemisen langan leikkaamisen jälkeen. Hiomalaikan akselin järjestelysuunnan mukaan kaksipuolinen hionta voi olla vaaka- ja pystysuoraa. Niiden joukossa vaakasuora kaksipuolinen hionta voi tehokkaasti vähentää piikiekkojen muodonmuutosten vaikutusta, joka johtuu piikiekon kuollut painosta jauhatuslaatuun, ja on helppo varmistaa, että hiontaprosessiolosuhteet ovat yksikiteisen piin molemmilla puolilla. kiekot ovat samat, ja hankaavia hiukkasia ja jauhatuslastuja ei ole helppo pysyä yksikiteisen piikiekon pinnalla. Se on suhteellisen ihanteellinen hiontamenetelmä.

Kuva 4, "Virhekopio" ja kulumisjälkivirheet piikiekkojen rotaatiohionnassa

Kuva 5, kaaviokuva kaksipuolisesta hiontaperiaatteesta

Taulukko 1 esittää vertailun edellä mainittujen kolmen tyyppisten yksikiteisten piikiekkojen hionnan ja kaksipuolisen jauhamisen välillä. Kaksipuolista hiontaa käytetään pääasiassa alle 200 mm:n piikiekkojen käsittelyyn, ja sillä on korkea kiekkojen saanto. Kiinteiden hiomalaikkojen käytön ansiosta yksikiteisten piikiekkojen hiominen voi saada paljon paremman pinnanlaadun kuin kaksipuolinen hionta. Siksi sekä piikiekkojen pyörivä hionta että kaksipuolinen hionta voivat täyttää valtavirran 300 mm:n piikiekkojen käsittelyn laatuvaatimukset, ja ne ovat tällä hetkellä tärkeimmät tasoituskäsittelymenetelmät. Piikiekkojen tasoituskäsittelymenetelmää valittaessa on otettava kokonaisvaltaisesti huomioon yksikiteisen piikiekon halkaisijakoon, pinnan laadun ja kiillotuskiekkojen käsittelyteknologian vaatimukset. Kiekon takaohennuksella voidaan valita vain yksipuolinen käsittelymenetelmä, kuten piikiekkojen pyörivä jauhatusmenetelmä.

Hiontamenetelmän valinnan lisäksi piikiekkojen hionnassa on tarpeen määrittää myös kohtuulliset prosessiparametrit, kuten ylipaine, hiomalaikan raekoko, hiomalaikan sideaine, hiomalaikan nopeus, piikiekkojen nopeus, jauhatusnesteen viskositeetti ja virtausnopeus jne. ja määritä kohtuullinen prosessireitti. Yleensä segmentoitua hiontaprosessia, joka sisältää karkeahiontaa, puoliviimeistelyhiontaa, viimeistelyhiontaa, kipinöimätöntä hiontaa ja hidasta taustaa, käytetään korkean käsittelytehokkuuden, korkean pinnan tasaisuuden ja vähäisen pintavaurion omaavien yksikiteisten piikiekkojen saamiseksi.