מסמך: קרמיקה פיזואלקטרית
הקדמה
קרמיקה פיזואלקטרית (כגון PZT, PMN-PT וכו') היא סוג של חומרים פונקציונליים עם תכונות צימוד אלקטרו-מכניות משמעותיות. הם יכולים ליצור אותות חשמליים תחת לחץ מכני או לעבור עיוות תחת שדה חשמלי, מה שמוביל ליישומים נרחבים במתמרים קוליים, חיישנים, מפעילים, מכשירים אקוסטיים, הדמיה רפואית והפעלה מדויקת. הקשיות הגבוהה שלהם, השבריריות המשמעותית והמבנים הרב-שכבתיים או הדקים-תכופים שלהם מטילים דרישות גבוהות במיוחד לאיכות פני השטח, שטוחות ועקביות גיאומטרית.
לחברת חמי ניסיון מעמיק בעיבוד מדויק של חומרים קשים, שבירים ופונקציונליים. פיתחנו תהליך ליטוש ודילול-בדיוק- נמוך במיוחד עבור קרמיקה פיזואלקטרית. תהליך זה מאפשר טיפול בשליטה מלאה מהשטחה של גופים ירוקים ועד לגימור עדין של משטחים פונקציונליים, מה שמבטיח ביצועים מיטביים של התקני קרמיקה פיזואלקטריים במונחים של תגובת תדר, רגישות ואמינות.
דרישות יישום
המטרות לליטוש וטיפול פני השטח של חומרים קרמיים פיזואלקטריים כוללים:
הפחתת חספוס פני השטח (Ra) ל-<10 ננומטר (ניתן לבצע אופטימיזציה נוספת בהתבסס על דרישות המכשיר).
השגת שטוחות פני השטח (TTV) פחות או שווה ל-2 מיקרומטר, מה שמבטיח אחידות לערימה מרובה-שכבות או ציפוי אלקטרודות.
ייצור משטחים ללא מיקרו-סדקים, שבבי קצוות ופגיעה במבנה התת-תת-קרקעי כדי לשמור על היציבות של מאפיינים פיזואלקטריים.
תאימות לעיבוד לוחות דקים עגולים, מרובעים ובצורה לא סדירה, בטווחי עובי של 50-1000 מיקרומטר.
כדי להשיג יעדים אלו, התהליך של Hemey משתמש במערכות הדבקה במתח נמוך- ובטכניקות ליטוש עדין מרובות-שלבים, מה שמבטיח בקרת עובי-בדיוק גבוה ועקביות מעולה של פרופיל פני השטח תוך שמירה על שלמות פני השטח.
מפרטי מערכת
מערכות הליטוש המודולריות של חמי תומכות בעיבוד רכיבי קרמיקה פיזואלקטריים בגדלים וצורות שונות. מערכות הליבה כוללות:
HSM-L/LP ציוד חיפוי: משמש להסרת חומר ראשונית ובקרת עובי.
מערכות ליטוש כימי מכאני מסדרת HSM-CMP: משמשות להשגת משטחים חלקים במיוחד וללא נזקים-.
תת-מערכות מפתח:
יחידת הדבקה ספציפית-לוואפר/גביש (WB).
מתקני פוליש מדויק מסדרת SJ/ASJ.
C-ASJ Drive Head High-מערכת ליטוש מהירות.
זרימת תהליך
הדבקה והרכבה:הרכיב הקרמי הפיאזואלקטרי מודבק באופן זמני לצלחת נושאת באמצעות יחידת ההדבקה WB ולאחר מכן מותקן על מתקן הליטוש.
ליטוש גס ובינוני: ליטוש מבוקר מתבצע בציוד HSM-L כדי להסיר את התהליך-שכבה המושפעת.
ליטוש עדין:הליטוש הסופי מתבצע באמצעות מערכת HSM-CMP. פרמטרים כגון לחץ, מהירות סיבוב וקצב זרימת תפוחים מותאמים בזמן אמת-כדי להשיג חלקות פני השטח ברמת ננו-.
תוצאות אופייניות
חספוס פני השטח Ra < 10 ננומטר (ניתן לאופטימיזציה עד < 5 ננומטר).
שינוי עובי כולל (TTV) קטן או שווה ל-2 מיקרומטר, שינוי עובי מקומי (LTV) פחות או שווה ל-0.5 מיקרומטר.
קצב הסרת חומרים: 0.3 - 1.5 מיקרומטר/דקה (ניתן להתאמה, איזון יעילות ואיכות פני השטח).
מתאים לפרוסות קרמיקה פיזואלקטריות בקטרים של פחות או שווה ל-4 אינץ' ולצלחות דקות בעלות צורה לא סדירה, התומכות במערכות נפוצות כמו PZT ו-PMN-PT.
תקציר
חברת חמי מספקת פתרון ליטוש ודילול מלא וניתן לשליטה לחומרים קרמיים פיזואלקטריים. פתרון זה מבטיח איכות משטח גבוהה ודיוק גיאומטרי תוך שמירה מקסימלית על המאפיינים והאמינות הפיזואלקטריים שלהם. בכך הוא תומך בשיפור הביצועים וביישום הניתן להרחבה של קרמיקה פיזואלקטרית בתחומים-מתקדמים כגון רפואה קולית, חיישנים והפעלה מדויקת.
