Ի՞նչ նոր սարքավորումների կատարողականի պահանջներ է դնում PCB միկրո-հորատման ծածկույթը վակուումային ծածկույթների համակարգերի վրա:

Քանի որ ՏՀՏ արտադրությունը շարժվում է դեպի ավելի բարձր խտություն, ավելի նուրբ գծերի հեռավորություն, ավելի բարձր շերտերի քանակ և ավելի պահանջկոտ անցքերի որակի չափանիշներ, միկրոհորատումը դարձել է ամենակարևոր գործընթացներից մեկը, որը ազդում է արտադրողականության, չափերի ճշգրտության և արտադրության արժեքի վրա: Բարձր արագությամբ ՏՀՏ հորատման մեջ միկրոհորատները պահանջվում են կտրել պղնձե փայլաթիթեղը, ապակե մանրաթելը, խեժային համակարգերը և ավելի ու ավելի հղկող լցոնիչ նյութերը՝ միաժամանակ պահպանելով սուր կտրող եզրերը, կայուն չիպերի հեռացումը և անցքի պատի կայուն որակը: Արդյունաբերության զեկույցներում նշվում է, որ բարձր խտության ՏՀՏ արտադրության մեջ հորատման ձախողումը սերտորեն կապված է խեժի կպչունության, եզրերի արագ մաշվածության, անցքի դեֆորմացիայի և գործիքների հաճախակի փոխարինման հետ, հատկապես այն պատճառով, որ հորատման արագությունը և շերտերի քանակը շարունակում են աճել:

Այս պատճառով,PCB միկրո-հորատման ծածկույթայլևս պարզ «մաշվածությանը դիմացկուն շերտ» գործընթաց չէ: Այն դառնում է ճշգրիտ մակերեսային ճարտարագիտական ​​լուծում, որը վակուումային ծածկույթի սարքավորումներից պահանջում է շատ ավելի բարձր կատարողականություն: Ծածկույթը պետք է բարելավի կարծրությունը, նվազեցնի շփումը, ճնշի կուտակված խեժի կպչունությունը, ուժեղացնի եզրերի պահպանումը և պահպանի միկրո չափի կարբիդային հորատիչների սկզբնական երկրաչափությունը: Սա նոր պահանջներ է դնում թաղանթի կառուցվածքի վերահսկման, պլազմայի կայունության, մասնիկների ճնշման, ջերմաստիճանի կառավարման և խմբաքանակի կայունության վրա:

Առաջին պահանջը գերբարակ և խիստ միատարր ծածկույթի կառավարումն է: PCB միկրոհորատիչները ունեն չափազանց փոքր տրամագծեր, սուր կտրող եզրեր և բարդ ալիքավոր երկրաչափություններ: Ծածկույթի չափազանց հաստությունը կարող է կլորացնել կտրող եզրը, ազդել չիպերի հեռացման վրա կամ փոխել նախագծված կտրման բացվածքը: Հետևաբար, ծածկույթի սարքավորումները պետք է կարողանան նստեցնել խիտ, անընդհատ և միատարր թաղանթներ միկրոնային կամ նույնիսկ ենթամիկրոնային մասշտաբով, միաժամանակ ապահովելով լավ ծածկույթ կտրող եզրի, ալիքավոր մակերեսի և հորատի ծայրի վրա: Ta-C, DLC, AlTiN, AlCrN, TiAlSiN կամ բազմաշերտ կարծր ծածկույթների համար սարքավորումները պետք է ճշգրտորեն վերահսկեն նստեցման արագությունը, իոնային էներգիան և թաղանթի հաստությունը՝ հավասարակշռելու կարծրությունը, կպչունությունը և եզրի սրությունը:

Երկրորդ պահանջը մասնիկների ցածր կուտակման հնարավորությունն է: Ավանդական կաթոդային աղեղային կուտակումն ապահովում է բարձր իոնացման արագություն և ուժեղ թաղանթի կպչունություն, սակայն մակրոմասնիկները կարող են դառնալ միկրոգործիքների համար կարևորագույն թերությունների աղբյուր: Տիպային տպատախտակային միկրոհորատման համար նույնիսկ կտրող եզրին գտնվող փոքր մասնիկները կարող են առաջացնել տեղային լարվածության կենտրոնացում, անկայուն հորատում, անցքի պատի քերծվածքներ կամ ծածկույթի վաղաժամ փչացում: Ահա թե ինչու մագնիսական ֆիլտրացված աղեղային տեխնոլոգիան, ֆիլտրացված կաթոդային վակուումային աղեղային համակարգերը և օպտիմալացված պլազմային ֆիլտրացման կառուցվածքները գնալով ավելի կարևոր են դառնում: Մագնիսական ֆիլտրացիան կարող է նվազեցնել խոշոր մասնիկները և բարելավել ծածկույթի հարթությունը, ինչը հատկապես արժեքավոր է միկրոհորատման վրա օգտագործվող DLC և ta-C գերկարծր ծածկույթների համար:

Երրորդ պահանջը ամուր կպչունությունն է՝ առանց ջերմային վնասման: Տիպային տպատախտակի միկրոհորատները սովորաբար պատրաստվում են ցեմենտացված կարբիդից, և դրանց կտրման կատարողականությունը մեծապես կախված է ճշգրիտ հղկված եզրի երկրաչափությունից: Եթե ծածկույթի ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, հիմքը, եռակցված կառուցվածքը կամ եզրի ճշգրտությունը կարող են տուժել: Հետևաբար, ժամանակակից միկրոհորատման ծածկույթի սարքավորումները պահանջում են կայուն ցածր ջերմաստիճանային նստեցում, բարձր արդյունավետությամբ իոնային մաքրում և հուսալի միջշերտային նախագծում: Այնպիսի տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են իոնային աղբյուրի փորագրումը, թեքության օժանդակությամբ նստեցումը, Cr կամ մետաղական անցումային շերտերը և աստիճանավորված միջշերտերը, օգնում են բարելավել ծածկույթի և կարբիդային հիմքի միջև կապի ամրությունը: Որոշ ֆիլտրացված ta-C ծածկույթի գործընթացներ կարող են նստեցվել 100°C-ից ցածր ջերմաստիճանում՝ օգնելով պահպանել միկրո չափի կարբիդային հորատների երկրաչափությունը:

Չորրորդ պահանջը բարձր կարծրությունն է՝ զուգակցված ցածր շփման հետ։ Տիպային տպատախտակային հորատման ժամանակ ծածկույթը պետք է դիմադրի ապակե մանրաթելից, պղնձից, խեժից և կերամիկական լցոնիչներից առաջացող հղկող մաշվածությանը, միաժամանակ նվազեցնելով շփման ջերմությունը և խեժի կպչունությունը։ Կարծր, բայց կոպիտ թաղանթը կարող է մեծացնել կտրման դիմադրությունը և արագացնել չիպի խցանումը։ Հարթ, բայց բեռնվածքի կրելու ունակություն չունեցող թաղանթը կարող է արագ փչանալ բարձր արագությամբ հորատման ժամանակ։ Հետևաբար, սարքավորումները պետք է կարողանան արտադրել խիտ միկրոկառուցվածքով, ta-C կամ DLC համակարգերի համար բարձր sp³ պարունակությամբ, ցածր շփման գործակցով և գերազանց մաշվածության դիմադրողականությամբ ծածկույթներ։ Տիպային տպատախտակային հորատիչների համար նախատեսված ադամանդե թաղանթների վերաբերյալ հետազոտությունները ցույց են տվել, որ առաջադեմ բազմաշերտ ադամանդե կառուցվածքները կարող են բարելավել հորատման ժամկետը և անցքերի որակը, երբ մշակում են ալյումինա կերամիկական լցոնիչներ պարունակող հղկող Տիպային տպատախտակային նյութեր։

Հինգերորդ պահանջը զանգվածային արտադրության համար գերազանց ծածկույթի կրկնելիությունն է: PCB միկրոհորատները սովորաբար ծածկվում են մեծ խմբաքանակներով, և յուրաքանչյուր հորատ պետք է պահպանի կայուն թաղանթի հաստությունը, գույնը, կարծրությունը, կպչունությունը և տրիբոլոգիական կատարողականությունը: Հարմարանքի դիրքի, պլազմայի խտության, թիրախի էրոզիայի վիճակի, գազի հոսքի բաշխման կամ շեղման լարման ցանկացած տարբերություն կարող է հանգեցնել հորատների միջև կատարողականի տատանումների: Հետևաբար, PCB միկրոհորատների համար նախատեսված ծածկույթի համակարգերը պետք է ունենան կայուն վակուումային պոմպային կատարողականություն, զանգվածի հոսքի ճշգրիտ կառավարում, պլազմայի միատարր բաշխում, հուսալի պտտման/պտույտի հարմարանքներ և կրկնելի բաղադրատոմսի կառավարում: Գործիք արտադրողների համար ծածկույթի սարքավորումների իրական արժեքը ոչ միայն լավ նմուշի արդյունքի հասնելն է, այլև անընդհատ արտադրական խմբաքանակների ընթացքում կայուն կատարողականության պահպանումը:

Վեցերորդ պահանջը փոքր ճշգրիտ գործիքների համար մասնագիտացված ամրակների և բեռնման նախագծումն է: Մեծ կաղապարների կամ ստանդարտ կտրող գործիքների համեմատ, տպատախտակային միկրոհորատիչները շատ ավելի փոքր են, ավելի փխրուն և ավելի զգայուն են սեղմման ճշգրտության նկատմամբ: Ամրակը պետք է ապահովի բարձր բեռնման հզորություն՝ միաժամանակ խուսափելով պաշտպանիչ ազդեցություններից, անհավասար ծածկույթից և մեխանիկական վնասներից: Բազմաառանցքային պտույտը, խիտ բեռնման դասավորությունը, գործիքի ճշգրիտ դիրքավորումը և օպտիմալացված պլազմային ազդեցությունը անհրաժեշտ են հորատի ծայրի և ֆլեյտայի տարածքի միատարր ծածկույթ ապահովելու համար: Բարձր արտադրողականություն հետապնդող արտադրողների համար ծածկույթման սարքավորումները պետք է հավասարակշռեն խմբաքանակի հզորությունը թաղանթի միատարրության հետ, այլ ոչ թե պարզապես ավելացնեն բեռնման քանակը:

Բացի այդ, ՏՀՏ միկրոհորատման ծածկույթի սարքավորումները պետք է աջակցեն բազմապրոցեսորային ինտեգրմանը: Մրցակցային ծածկույթի համակարգը չպետք է սահմանափակվի մեկ թաղանթի տեսակով: Այն պետք է կարողանա աջակցել իոնային մաքրմանը, անցումային շերտի նստեցմանը, կարծր ծածկույթի նստեցմանը, ածխածնի վրա հիմնված ծածկույթի նստեցմանը և բազմաշերտ կամ կոմպոզիտային ծածկույթի նախագծմանը: Օրինակ, ta-C, DLC, AlTiN, AlCrN, TiAlSiN, CrN և հիբրիդային կարծր ծածկույթները կարող են ընտրվել տարբեր ՏՀՏ նյութերի, հորատման արագությունների, անցքերի տրամագծերի և հաճախորդի պահանջների համաձայն: Սարքավորումների ճկունությունը ուղղակիորեն որոշում է, թե արդյոք ծածկույթի մատակարարը կարող է արձագանքել ՏՀՏ նյութերի և հորատման պայմանների փոփոխությանը:

ՏՀՏ արտադրության տեսանկյունից, միկրոհորատման ծածկույթի վերջնական նպատակն է նվազեցնել մեկ անցքի արժեքը, երկարացնել գործիքի ծառայության ժամկետը, բարելավել անցքի պատի որակը, նվազեցնել ճաքերը և մեխերի գլխիկի թերությունները, ինչպես նաև կայունացնել հորատման աշխատանքը: Քանի որ ՏՀՏ տախտակները դառնում են ավելի բարդ, իսկ նյութերը՝ ավելի դժվարամատչելի, ծածկույթի սարքավորումները պետք է զարգանան ավանդական կոշտ ծածկույթի համակարգերից դեպի բարձր ճշգրտության, ցածր մասնիկային, ցածր ջերմաստիճանային և բարձր կրկնելիությամբ մակերևութային ճարտարագիտական ​​հարթակներ:

Ապագայում PCB միկրոհորատման ծածկույթի մրցունակությունը կախված չի լինի միայն ծածկույթի կարծրությունից: Այն կախված կլինի վակուումային ծածկույթի սարքավորումների համապարփակ հնարավորություններից՝ պլազմային կառավարում, մասնիկների ֆիլտրացիա, ջերմաստիճանի կայունություն, կպչունության ճարտարագիտություն, հարմարանքների նախագծում, գործընթացի կրկնելիություն և զանգվածային արտադրության հուսալիություն: Վակուումային ծածկույթի սարքավորումներ արտադրողների համար սա և՛ տեխնիկական մարտահրավեր է, և՛ շուկայական հնարավորություն: Նա, ով կարող է ապահովել PCB միկրոհորատման համար կայուն, բարձր արդյունավետությամբ և կիրառման վրա կենտրոնացած ծածկույթի լուծումներ, ավելի ամուր դիրք կգրավի բարձրակարգ PCB արտադրության հաջորդ սերնդում:

- Այս հոդվածը հրապարակվել էվակուումային ծածկույթների սարքավորումների արտադրողՉժենհուա Վակուում