事例の背景: チップ製造における「千穴問題」
半導体チップ処理の分野では、石英ガラスはその高純度、高温耐性、化学的安定性により、エッチングプロセスのスプレーディスクの製造に広く使用されています。大手チップ機器メーカーの石英スプレー ディスクの処理要件は、次のとおりです。
材料：石英ガラス（硬度HV700）
コア機能: 直径 0.5 mm、深さ 5 mm の微細-穴（深さ-対-直径の比 10:1）、直径 280 mm のディスク上に 4,996 個の穴を均等に加工する必要があります
精度の要件：穴真円度±5μm以下、位置誤差<0.02mm, hole edge collapse ≤0.15mm
このメーカーは当初、従来の穴あけ技術を使用していましたが、次の 2 つの致命的な問題に直面していました。
効率のボトルネック: 単一穴の加工には 270 秒かかり、単一ディスクの加工には 34 日間の連続稼働が必要です。
収量が制御不能：穴の端面の潰れは0.4mmに達し、応力集中により30％以上のワークが割れ、廃棄されます。
BISHEN ソリューション: 超音波技術が伝統工芸を破壊する
石英ガラスの脆くて硬い特性を考慮して、BISHEN R&D チームは 3 つの技術革新を打ち破った「超音波精密彫刻およびフライス加工システム」を提案しました。
①高周波超音波振動低減技術
20kHzの超音波振動によりドリル刃と被削材の接触時間をマイクロ秒単位に短縮し、切削抵抗を65％低減し、根元からの刃倒れを抑制します。
②一体型PCDドリルのカスタマイズ
ドリルビットは一体のダイヤモンド複合シート (PCD) で作られており、刃先円弧精度は ±2μm、0.01 度の軸補正システムにより深さ 5 mm の穴の真直度を保証します。
③ 真空吸着位置決め治具
複数のエリアを独立制御するエアフローティングプラットフォームにより、280mm石英ディスクの平面度誤差を0.005mm以内に安定させ、穴あけ位置のズレを解消します。
処理データの比較: 効率と精度が 2 倍に向上
このソリューションは 3 か月連続で量産において顧客によって検証され、スプレー プレートの歩留まりは 67% から 98% に向上し、メーカーは石英材料の損失コストを毎年 800 万元以上節約できました。
業界のインスピレーション: 精密加工の技術的転換点
石英ガラスの微細穴加工は、かつてはチップ機器のアップグレードを制限する「ボトルネック」でした。 BISHEN は、超音波技術の工学的応用を通じて、深さ-対-の直径比が 10:1 の微細{2}}穴加工の問題を解決しただけでなく、脆くて硬い材料の精密加工のための新しいパラダイムを検証しました -。工具硬度の単純な増加を高周波振動制御に置き換え、普遍的な価値を持つ-振動制御を実現しました。セラミックスや光学ガラスなどの業界における超精密加工-。
Bishen Precision について
ビシェンPrecision では、高精度の金属部品の製造に重点を置いています。{0} 7,500 平方メートルの最新の生産拠点を利用して、航空宇宙、医療機械、ロボット工学の分野の複雑な構造部品に対するワンストップ ソリューションを提供しています。{4}同社は「極めて高い精度と信頼性の高い納品」を競争力の中核として掲げており、材料の変更、多軸リンク処理からミクロンレベルのテストに至るまで、フルプロセスのサービスを提供する能力を備えています。{6}{7} ISO 13485 医療機器品質管理システム、AS9100 航空宇宙認証などの資格を取得しており、合計 200,000 個を超える主要部品を納入し、顧客の精密製造の限界突破を支援しています。
