ПХД өндірісі жоғары тығыздыққа, сызықтардың ұсақ аралықтарына, қабаттардың санының жоғарылауына және тесіктер сапасының талаптарына сай келетіндіктен, микробұрғылау өнімділікке, өлшемдік дәлдікке және өндіріс құнына әсер ететін ең маңызды процестердің біріне айналды. Жоғары жылдамдықты ПХД бұрғылауында мыс фольгасын, шыны талшықты, шайыр жүйелерін және абразивті толтырғыш материалдарды кесу үшін микробұрғылар қажет, сонымен бірге өткір кесу жиектерін, чиптердің тұрақты эвакуациясын және тесік қабырғасының тұрақты сапасын сақтайды. Сала есептері жоғары тығыздықтағы ПХД өндірісінде бұрғының істен шығуы шайырдың адгезиясымен, жиектердің тез тозуымен, тесіктердің деформациясымен және құралды жиі ауыстырумен тығыз байланысты екенін атап өтті, әсіресе бұрғылау жылдамдығы мен қабаттар саны артып келе жатқандықтан.
Осы себеппен,PCB микробұрғысымен жабыненді қарапайым «тозуға төзімді қабат» процесі емес. Бұл вакуумдық жабын жабдықтарынан әлдеқайда жоғары өнімділікті талап ететін дәл беттік инженерлік шешімге айналуда. Жабын қаттылықты жақсартуы, үйкелісті азайтуы, жиналған шайыр адгезиясын басу, жиектің сақталуын жақсартуы және микроөлшемді карбидті бұрғылардың бастапқы геометриясын сақтауы керек. Бұл қабықша құрылымын бақылауға, плазма тұрақтылығына, бөлшектерді басу, температураны басқаруға және партия консистенциясына жаңа талаптар қояды.
Бірінші талап - өте жұқа және біркелкі жабынды басқару. PCB микробұрғыларының диаметрлері өте кішкентай, кесу жиектері өткір және флейта геометриялары күрделі. Шамадан тыс жабын қалыңдығы кесу жиегін дөңгелетуі, жаңқаларды кетіруге әсер етуі немесе жобаланған кесу саңылауын өзгертуі мүмкін. Сондықтан, жабын жабдықтары кесу жиегінде, флейта бетінде және бұрғы ұшында жақсы жабынды қамтамасыз ете отырып, микрон немесе тіпті субмикрондық масштабта тығыз, үздіксіз және біркелкі қабықшаларды жағуға қабілетті болуы керек. ta-C, DLC, AlTiN, AlCrN, TiAlSiN немесе көп қабатты қатты жабындар сияқты жабындар үшін жабдық қаттылықты, адгезияны және жиек өткірлігін теңестіру үшін жағу жылдамдығын, ион энергиясын және қабықша қалыңдығын дәл басқаруы керек.
Екінші талап - бөлшектердің аз болуын қамтамасыз ету мүмкіндігі. Дәстүрлі катодтық доғалық тұндыру жоғары иондану жылдамдығын және пленканың күшті адгезиясын қамтамасыз етеді, бірақ макробөлшектер микроқұралдар үшін маңызды ақау көзіне айналуы мүмкін. ПХД микробұрғылары үшін кесу жиегіндегі тіпті ұсақ бөлшектер жергілікті кернеу концентрациясын, тұрақсыз бұрғылауды, тесік қабырғасының сызаттарын немесе жабынның мерзімінен бұрын бұзылуын тудыруы мүмкін. Сондықтан магниттік сүзгіленген доға технологиясы, сүзілген катодтық вакуумдық доға жүйелері және оңтайландырылған плазмалық сүзгілеу құрылымдары барған сайын маңызды болып келеді. Магниттік сүзгілеу ірі бөлшектерді азайтып, жабынның тегістігін жақсарта алады, бұл әсіресе микробұрғыларда қолданылатын DLC және ta-C аса қатты жабындары үшін өте құнды.
Үшінші талап - термиялық зақымданусыз берік адгезия. PCB микробұрғылары әдетте цементтелген карбидтен жасалады, және олардың кесу өнімділігі жердің дәлдігіне байланысты. Егер жабын температурасы тым жоғары болса, негізге, дәнекерленген құрылымға немесе жиек дәлдігіне әсер етуі мүмкін. Сондықтан заманауи микробұрғымен жабатын жабдық тұрақты төмен температуралы тұндыру, жоғары тиімді иондық тазалау және сенімді қабатаралық дизайнды қажет етеді. Ион көзінің оюы, ығысу көмегімен тұндыру, Cr немесе металл өтпелі қабаттары және градуирленген қабатаралық қабаттар сияқты технологиялар жабын мен карбид негізі арасындағы байланыс беріктігін жақсартуға көмектеседі. Кейбір сүзілген ta-C жабын процестерін 100 °C-тан төмен температурада тұндыру мүмкін, бұл микроөлшемді карбидті бұрғылардың геометриясын сақтауға көмектеседі.
Төртінші талап - жоғары қаттылық пен төмен үйкеліс. ПХД бұрғылау кезінде жабын шыны талшықтан, мыстан, шайырдан және керамикалық толтырғыштардан абразивті тозуға төзімді болуы керек, сонымен қатар үйкеліс қызуы мен шайырдың адгезиясын азайтады. Тек қатты, бірақ кедір-бұдыр пленка кесуге төзімділікті арттырып, жоңқаның бітелуін жеделдетуі мүмкін. Тегіс, бірақ жүк көтергіштігі жоқ пленка жоғары жылдамдықты бұрғылау кезінде тез істен шығуы мүмкін. Сондықтан жабдық тығыз микроқұрылымы, ta-C немесе DLC жүйелері үшін жоғары sp³ құрамы, үйкеліс коэффициенті төмен және тозуға төзімділігі жоғары жабындар шығара алуы керек. ПХД бұрғыларына арналған гауһар пленкаларды зерттеу алюминий оксиді керамикалық толтырғыштары бар абразивті ПХД материалдарын өңдеген кезде көп қабатты гауһар құрылымдардың бұрғылау қызмет ету мерзімін және тесіктердің сапасын жақсарта алатынын көрсетті.
Бесінші талап - жаппай өндіріс үшін жабынның қайталануының тамаша мүмкіндігі. PCB микробұрғылары әдетте үлкен партиялармен жабылады, және әрбір бұрғы пленка қалыңдығын, түсін, қаттылығын, адгезиясын және трибологиялық өнімділігін тұрақты ұстап тұруы керек. Бекіткіштің орналасуындағы, плазма тығыздығындағы, нысана эрозиясының күйіндегі, газ ағынының таралуындағы немесе ығысу кернеуіндегі кез келген айырмашылық бұрғылар арасындағы өнімділіктің өзгеруіне әкелуі мүмкін. Сондықтан, PCB микробұрғыларына арналған жабын жүйелері тұрақты вакуумдық сорғы өнімділігіне, дәл масса ағынын басқаруға, біркелкі плазмалық таралуына, сенімді айналу/айналым бекіткіштеріне және қайталанатын рецептті басқаруға ие болуы керек. Құрал өндірушілері үшін жабын жабдықтарының нақты құндылығы тек жақсы үлгі нәтижесіне қол жеткізу ғана емес, сонымен қатар үздіксіз өндіріс партияларында тұрақты өнімділікті сақтау болып табылады.
Алтыншы талап - шағын дәлдіктегі құралдарға арналған арнайы бекіткіштер мен тиеу конструкциясы. Үлкен қалыптармен немесе стандартты кесу құралдарымен салыстырғанда, ПХД микробұрғылары әлдеқайда кішірек, нәзік және қысу дәлдігіне сезімтал. Бекіткіш экрандау әсерінен, біркелкі емес жабын мен механикалық зақымданудан аулақ бола отырып, жоғары жүктеме қабілетін қамтамасыз етуі керек. Бұрғылау ұшы мен флейта аймағында біркелкі жабынға қол жеткізу үшін көп осьті айналу, тығыз жүктеме орналасуы, құралдың дәл орналасуы және плазманың оңтайландырылған әсері қажет. Жоғары өнімділікті көздейтін өндірушілер үшін жабын жабдығы жүктеме мөлшерін көбейтудің орнына партия сыйымдылығын пленканың біркелкілігімен теңестіруі керек.
Сонымен қатар, PCB микробұрғылау жабыны жабдықтары көп процесті интеграциялауды қолдауы керек. Бәсекеге қабілетті жабын жүйесі бір ғана пленка түрімен шектелмеуі керек. Ол иондық тазалауды, өтпелі қабатты тұндыруды, қатты жабынды тұндыруды, көміртекті негіздегі жабынды тұндыруды және көп қабатты немесе композиттік жабын дизайнын қолдай алуы керек. Мысалы, ta-C, DLC, AlTiN, AlCrN, TiAlSiN, CrN және гибридті қатты жабындар әртүрлі PCB материалдарына, бұрғылау жылдамдығына, тесік диаметрлеріне және тұтынушы талаптарына сәйкес таңдалуы мүмкін. Жабдықтың икемділігі жабын жеткізушісінің PCB материалдарының өзгеруіне және бұрғылау жағдайларына жауап бере алатындығын тікелей анықтайды.
ПХД өндірісі тұрғысынан микробұрғымен қаптаудың түпкі мақсаты - бір тесікке кететін шығынды азайту, құралдың қызмет ету мерзімін ұзарту, тесік қабырғасының сапасын жақсарту, қылшықтар мен шеге басындағы ақауларды азайту және бұрғылау өнімділігін тұрақтандыру. ПХД тақталары күрделене түскен сайын және материалдарды өңдеу қиындаған сайын, қаптау жабдықтары дәстүрлі қатты қаптау жүйелерінен жоғары дәлдіктегі, төмен бөлшектері бар, төмен температуралы және жоғары қайталанатын беттік инженерлік платформаларға айналуы керек.
Болашақта ПХД микробұрғыларының бәсекеге қабілеттілігі тек жабынның қаттылығына ғана байланысты болмайды. Бұл вакуумдық жабын жабдықтарының кешенді мүмкіндіктеріне байланысты болады: плазмалық бақылау, бөлшектерді сүзу, температура тұрақтылығы, адгезия инженериясы, бекіткіштерді жобалау, процестің қайталануы және жаппай өндіріс сенімділігі. Вакуумдық жабын жабдықтарын өндірушілер үшін бұл техникалық қиындық та, нарықтық мүмкіндік те. ПХД микробұрғылары үшін тұрақты, жоғары өнімді және қолдануға бағытталған жабын шешімдерін ұсына алатын кез келген адам жоғары деңгейлі ПХД өндірісінің келесі буынында күштірек орын алады.
- Бұл мақаланы жариялағанвакуумдық жабын жабдықтарын өндірушіЧжэньхуа шаңсорғышы
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 6 мамыр