Тонкі вольфрамові стрижні в мікро-нанообробці та процеси їх виробництва та обладнання
I. Застосування тонких вольфрамових стрижнів у мікро-нанообробці
Тонкі вольфрамові стрижні знаходять значне застосування в галузі мікро-нанообробки, що в основному проявляється в таких аспектах:
Лазерна мікро-нанотехнологія обробки: Тонкі вольфрамові стрижні використовуються як електродні матеріали в лазерній мікро-нанотехнології обробки, включаючи виготовлення інтегральних схем, ремонт мікросхем, різання пластин тощо. Лазерна мікро-нанотехнологія обробки використовує лазерні промені високої-енергії-для точної обробки матеріалів із мікрометром і навіть нанометром масштаб. Висока температура плавлення та стабільність тонких вольфрамових стрижнів роблять їх ідеальними матеріалами для електродів.
Виробництво та ремонт інтегрованих схем: у процесі виготовлення інтегральних схем тонкі вольфрамові стрижні використовуються в технології лазерної літографії, де лазерні промені використовуються для експонування та проявлення фоточутливих матеріалів для формування мікро-точних візерунків. Крім того, тонкі вольфрамові стрижні також можна використовувати в технології ремонту мікросхем, де методи лазерного ремонту використовуються для точного ремонту невеликих дефектів на мікросхемі.
Виробництво напівпровідникових мікросхем: у виробництві напівпровідникових мікросхем тонкі вольфрамові стрижні використовуються в технології різання пластин, особливо в технології ультрафіолетового лазерного різання, з точністю різання близько 2,5 мкм. Водночас тонкі вольфрамові стрижні також використовуються в технології зняття плівки для досягнення високої-точності та-зняття плівки без пошкоджень.
II. Процеси виробництва тонких вольфрамових стрижнів
Процеси виробництва тонких вольфрамових стрижнів в основному включають такі ключові етапи:
Вибір та обробка сировини: виберіть -порошок вольфраму високої чистоти як сировину, видаліть домішки за допомогою хімічної обробки, щоб забезпечити чистоту та якість сировини.
Змішування та пресування: змішайте оброблений порошок вольфраму зі сполучною речовиною та сформуйте гранулу за допомогою процесу пресування. Під час процесу пресування потрібно контролювати тиск і температуру, щоб забезпечити щільність і однорідність гранул.
Процес спікання: гранули спікаються при високій температурі для ущільнення. Температура спікання зазвичай перевищує 2000 градусів, і під час процесу спікання необхідно суворо контролювати атмосферу та температуру, щоб запобігти окисленню.
Холодна та гаряча обробка: спечений вольфрамовий стрижень піддається холодній обробці (наприклад, волочіння, прокатка) та гарячій обробці (наприклад, кування) для регулювання його розміру та механічних властивостей і, нарешті, отримання високоякісних виробів з вольфрамового стрижня.
Контроль якості: під час виробничого процесу необхідна сувора перевірка якості, зокрема щільності, твердості, точності розміру та показників якості поверхні, щоб переконатися, що продукти відповідають спеціальним вимогам мікро-нанообробки.
III. Обладнання для тонкого вольфрамового стрижня
Обладнання для тонких вольфрамових стрижнів в основному включає наступні види:
Машина для шліфування вольфрамових стрижнів: використовується для точного шліфування вольфрамових стрижнів для забезпечення їх точності розмірів і якості поверхні. Звичайні верстати для шліфування вольфрамового стрижня включають ST-30 малий ручний верстат для шліфування вольфрамового електрода з аргоновою дугою, настільний верстат для шліфування вольфрамового електрода TM-2 тощо.
Машина для шліфування вольфрамових електродів: використовується спеціально для шліфування та обрізки вольфрамових електродів, здатна автоматично шліфувати кінці вольфрамових електродів для забезпечення точності їх формування. Таке обладнання зазвичай оснащене системою збору пилу, щоб уникнути небезпеки вольфрамового пилу для операторів.
Обладнання для спікання: високотемпературні печі для спікання є ключовим обладнанням для виробництва високоякісної вольфрамової стрижні, здатне ущільнювати вольфрамові заготовки за високих температур, щоб забезпечити щільність і механічні властивості виробів.
Обладнання для холодної та гарячої обробки: у тому числі машини для волочіння, прокатки, машини для кування тощо, що використовуються для холодної та гарячої обробки спечених вольфрамових стрижнів для регулювання їх розміру та продуктивності.
IV. Особливі вимоги до мікро-нанообробки тонких вольфрамових стрижнів
Особливі вимоги до мікро-нанообробки тонких вольфрамових стрижнів проявляються в основному в таких аспектах:
Висока чистота: чистота тонких вольфрамових стрижнів безпосередньо впливає на їх ефективність у мікро-нанообробці. Як правило, чистота повинна бути вище 99,95%, щоб зменшити вплив домішок на якість обробки.
Висока щільність: Щільність тонких вольфрамових стрижнів повинна досягати 95% або більше від теоретичної щільності, щоб забезпечити їх механічні властивості та стабільність.
Точність розміру: мікро-нанообробка має надзвичайно високі вимоги до точності розміру тонких вольфрамових стрижнів. Допуск на діаметр контролюється в межах ±0,01 мм, а допуск на довжину – в межах ±0,1 мм.
Surface quality: The surface of fine tungsten rods should be smooth without defects, with a roughness typically required to be Ra ≤ 0.2 μm to ensure the stability and accuracy of the processing process. Mechanical properties: The fine tungsten rods must possess excellent mechanical properties, such as high hardness (>50HRC) і зносостійкість, щоб відповідати високим-вимогам до міцності в мікро-нанообробці.
V. Підсумок
Тонкі вольфрамові стрижні знаходять широке застосування в мікро-нанообробці, особливо як електродні матеріали в лазерній мікро-нанотехнології обробки. Процес виробництва тонких вольфрамових стрижнів включає такі етапи, як вибір сировини, пресування, спікання, холодна та гаряча обробка. Виробниче обладнання в основному складається з шліфувальних верстатів для вольфрамового стрижня та верстатів для заточування вольфрамових електродів. Особливі вимоги до тонких вольфрамових стрижнів у мікро-нанообробці включають високу чистоту, високу щільність, високу точність розмірів і відмінну якість поверхні. З безперервним розвитком мікро-нанотехнологій обробки процес виробництва та обладнання тонких вольфрамових стрижнів також постійно оптимізуватимуться, щоб відповідати вимогам вищої точності обробки.
