Dokumentera:
1. Inledning
Diamant, känt som det hårdaste materialet i naturen, har extremt hög värmeledningsförmåga, utmärkt optisk transparens (särskilt från ultravioletta till långt-infraröda våglängder), god kemisk stabilitet och en extremt låg friktionskoefficient. Följaktligen har den ett oersättligt applikationsvärde inom-avancerade industriella och tekniska områden. En-- eller tunn-filmsdiamant används i stor utsträckning i skärverktyg, värmebehandlingssubstrat, optiska fönster, värmeavledning för hög-enheter, kvantavkänning och biomedicinsk utrustning.
Hemei Company har djup teknisk expertis inom bearbetning och polering av ultra-hårda material. Den har utvecklat en systematisk, hög-polerings- och ytbehandlingsprocess speciellt för diamantmaterial. Denna process möjliggör fullständig-processkontroll från grov bearbetning till ytfinish i nanoskala, vilket säkerställer att diamantmaterial uppfyller kraven för applikationer av "enhets-kvalitet" eller "optisk-kvalitet".
2. Ansökningskrav
Målen för polering och bearbetning av diamantmaterial inkluderar:
Total tjockleksvariation (TTV) kontrollerad inom ±1,5 mikrometer.
Ytråhet (Ra) reducerad till mindre än 1 nanometer.
Yta fri från mikro-sprickor och skador under-ytan, som uppfyller kraven för optisk beläggning eller enhetsintegration.
Upprätthålla god kristallintegritet och kantintegritet.
För att uppnå dessa mål använder Hemei-processen en kombination av specialiserade bindningssystem, fler-lappning och kemisk mekanisk polering, vilket säkerställer geometrisk noggrannhet och ytkvalitet under bearbetningen.
3. Systemspecifikationer
Hemeis modulära poleringssystem kan flexibelt anpassas till diamantprover av olika storlekar och former (inklusive enkristall, polykristallina tunna filmer och oregelbundna former). Kärnsystemet inkluderar:
HSM-UHP Series Ultra-Utrustning för varvning av hårda material:
Används för initial formning och tjocklekskontroll av diamant, utrustad med en spindel med hög-styvhet och diamant-specifika lappplattor.
HSM-DCMP Series Diamond-specifikt system för kemisk mekanisk polering (CMP):
Används för att uppnå ultra-precisionspolering av diamantytor, kapabel till planhet i nanoskala och låg-skadekontroll.
Viktiga delsystem:
Diamant-specifik bindningsenhet (DBU):
Ger tillfällig bindning med hög-hållfasthet, låg-spänning, anpassningsbar till diamantprover av olika tjocklekar och former.
D-ASJ Series High-Styvhetspoleringsfixturer:
Speciellt utformad för diamant, vilket säkerställer stabil fastspänning och förhindrar kantflisning.
Höghastighets-drivhuvudspoleringssystem:
Möjliggör enhetlig materialavlägsning under hög rotationshastighet och högt tryck, vilket förbättrar bearbetningseffektiviteten.
4. Bearbetningsflöde
4.1 Montering, fixering och varvning
Bindning:Använd Hemei-bindningsenheten för att tillfälligt binda diamantprovet till ett keramik- eller glassubstrat. Systemet kompenserar automatiskt för tjockleksskillnader för att säkerställa initial parallellitet.
Fastspänning:Montera den bundna enheten på vakuumchucken på ASJ-seriens polerfixtur.
Lappning:Placera fixturen på lappplattan på HSM-utrustningen. Systemet arbetar med hastigheter upp till 120 rpm, samtidigt som det levererar en diamantmikropartikelslurry genom ett precisionsvätsketillförselsystem. Detta steg syftar till att snabbt ta bort material och kontrollera den totala tjockleken och planheten.
4.2 Montering, fixering och polering
Transfer och städning:Efter lappning, rengör provet och ta bort det från stödplattan.
Precisionspolering:
Alternativ A (Optical-grade Surface): Använd Hemei HSM-CMP-systemet. Diamanten fixeras direkt via ett specialdesignat-polerhuvud. Systemet stöder real-justering av flera parametrar (tryck, rotationshastighet, polervätskas sammansättning, etc.) för att uppnå låg-skada, hög-polering.
Alternativ B (hög-massproduktion): Ladda diamanten i en fixtur utrustad med en dedikerad hållare för höghastighetspolering. Lämplig för applikationer som kräver hög ytkvalitet men inte nödvändigtvis optiska-klassnivåer.
5. Resultat
Att använda Hemeis polersystem för att bearbeta diamantmaterial ger ett yttillstånd av extremt hög-kvalitet, redo för efterföljande beläggning, limning eller enhetstillverkning. Systemet uppnår utmärkt ytintegritet samtidigt som det säkerställer hög effektivitet.
Genom att optimera processparametrar (som tryck, rotationshastighet och polervätskesammansättning) kan Hemei-processen uppnå en stabil materialavlägsningshastighet (MRR) på 0,8-2 μm/h för diamant, vilket ger en optimal balans mellan bearbetningseffektivitet och ytkvalitet.
Följande data är baserad på resultat uppmätta från en sats om 8 stycken 10x10 mm² enkristalldiamant bearbetade på HSM-DCMP-systemet:
|
Parameter |
Efter varvning (initial) |
Efter polering (final) |
Målspecifikation |
|
Ytjämnhet (Ra) |
~150 nm |
<1 nm |
Ra < 2 nm |
|
Total tjockleksvariation (TTV) |
- |
< ±1.2 μm |
TTV < ±2 μm |
|
Materialborttagningshastighet (MRR) |
- |
0.8-2 μm/h |
- |
|
Kantintegritet |
- |
Ingen flisning, inget kantbrott |
Klarar visuell och mikroskopisk inspektion |
Ovanstående parameterresultat kommer endast från Hemei Semiconductor (Suzhou) laboratorium.
Typiska diamantbearbetningsresultat
Provtyp: Enkel-kristall/polykristallin diamant (storlek anpassningsbar)
Materialborttagningshastighet (MRR): 0.8-2 μm/h
Slutligt Ra-värde: <1 nm
Planhet (TTV):< ±1,2 μm
Kantskick:Intakt, oskadad
Ovanstående parameterresultat kommer endast från Hemei Semiconductor (Suzhou) laboratorium.
Sammanfattning:
Poleringslösningen från Hemei Company för diamantmaterial integrerar utrustning med hög-styvhet, specialiserade fixturer och processoptimering. Den kan stabilt och reproducerbart uppnå ytfinish i nanoskala och geometrisk precision på mikron-nivå, vilket starkt stöder den industriella tillämpningen av diamant inom avancerad-optik, kraftenheter, kvantteknik och andra områden.
Om ytterligare tillägg av specifika utrustningsmodeller, processparameterjämförelser eller bearbetningsskillnader för olika diamanttyper behövs kan jag fortsätta att komplettera.
