Piastra al quarzo ad alta precisione con parte centrale scanalata

Nei campi della litografia dei semiconduttori, della misurazione ottica di precisione e del confezionamento di chip microfluidici, la planarità, l'accuratezza della posizione degli slot e la purezza del materiale del substrato determinano direttamente il successo o il fallimento del processo. UN la piastra al quarzo ad alta precisione è fessurata al centro, utilizzando quarzo ad alta purezza come base. Attraverso la lavorazione CNC e processi di ricottura di precisione, al centro della piastra si ottengono scanalature/scanalature cieche rettangolari, circolari o irregolari di dimensioni micrometriche. Combina l'elevata trasparenza, la bassa espansione, la resistenza alle alte temperature e le proprietà di isolamento del quarzo, fornendo una piattaforma ideale per il posizionamento di precisione dei componenti, l'allineamento del percorso ottico e la tenuta dei fluidi con 'deformazione zero e nessun inquinamento'.

FAQ: domande frequenti per gli utenti

Q1: Qual è la precisione dimensionale della scanalatura?

R: Utilizziamo un centro di lavoro CNC a cinque assi e una tecnologia di taglio laser assistito, con tolleranza della larghezza della scanalatura controllata entro ± 0,02 mm, tolleranza della profondità della scanalatura entro ± 0,01 mm e deviazione di posizione non superiore a ± 0,03 mm, soddisfacendo i severi requisiti di assemblaggio di precisione e allineamento ottico.

Q2: La piastra scanalata è soggetta a stress o deformazioni interne?

R: Tutti i prodotti sono sottoposti a trattamento di ricottura a gradiente (fino a 1200 ℃) dopo una lavorazione grossolana per eliminare completamente lo stress meccanico. La planarità della piastra può essere stabilizzata entro 0,05 mm/m e, anche se utilizzata in ambienti caldi superiori a 200 ℃, il tasso di variazione della dimensione della fessura è inferiore allo 0,01%.

Q3: È possibile elaborare una scanalatura asimmetrica o una scanalatura a gradini?

R: Completamente supportato. Possiamo personalizzare slot rettangolari, slot a U, slot a coda di rondine, slot passanti/ciechi, slot a gradini e slot irregolari combinati e fornire lavorazioni aggiuntive come smussatura, lucidatura del fondo o fori filettati per soddisfare esigenze speciali come l'imballaggio dei chip e il fissaggio di array di fibre.

Valore fondamentale del prodotto: affrontare le tre principali sfide per gli utenti

1. Risolvi il problema del 'posizionamento impreciso dei componenti di precisione' - con precisione di scanalatura a livello micrometrico, assicurati che chip, componenti ottici o sensori siano sempre nella posizione di progetto durante il ciclo termico e previeni guasti di offset.

2. Risolvi il problema della 'deformazione del materiale che influisce sui percorsi ottici/del flusso' : quarzo di elevata purezza con coefficiente di espansione termica estremamente basso+ricottura di precisione, garantendo stabilità a lungo termine delle dimensioni della scanalatura e della planarità in caso di fluttuazioni di temperatura o ambienti sottovuoto.

3. Affrontare il rischio di 'inquinamento e isolamento insufficiente' - Il quarzo è un isolante naturale senza precipitazione di ioni metallici, adatto a scenari ad alta pulizia come processi front-end di semiconduttori e test biomedici.

Vantaggi del prodotto e valore applicativo

1、 Capacità di lavorazione di precisione per soddisfare le esigenze di produzione di fascia alta

-Precisione dello slot a livello di micron: dotato di un sistema di posizionamento ottico ad alta precisione, la posizione, le dimensioni e la verticalità dello slot vengono rilevate completamente online per garantire la coerenza dei prodotti in batch.

-Stampaggio integrato con scanalature complesse: è possibile ottenere più posizioni indipendenti delle scanalature, scanalature a gradini o una struttura combinata di scanalature passanti e fori di posizionamento su un'unica piastra, riducendo il numero di parti di assemblaggio e migliorando l'integrazione del sistema.

-Trattamento superficiale diversificato: la scanalatura può fornire una superficie smerigliata (migliorando l'adesione), lucidatura a specchio (riducendo la diffusione della luce) o un trattamento di rivestimento per soddisfare diversi requisiti funzionali.

2、 I vantaggi in termini di prestazioni dei materiali garantiscono affidabilità a lungo termine

-Stabilità termica: adatto a processi estremi come la polimerizzazione ad alta temperatura e i test a bassa temperatura, con un intervallo di temperatura compreso tra -200 ℃ e 1100 ℃.

-Caratteristiche ottiche: elevata trasparenza nella gamma di lunghezze d'onda dall'ultravioletto all'infrarosso, l'area scanalata può essere utilizzata direttamente come finestra ottica per evitare errori introdotti dall'assemblaggio secondario.

-Inerzia chimica: resistente agli acidi forti e ai solventi, riutilizzabile dopo la pulizia, riducendo i costi operativi a lungo termine.

3、 Servizio di personalizzazione definitivo, che copre la ricerca e lo sviluppo fino alla produzione di massa

-Gamma di dimensioni: lunghezza da 50 mm a 1200 mm, larghezza da 50 mm a 800 mm, spessore da 2 mm a 50 mm.

-Forme di scanalatura: scanalatura singola, scanalatura a matrice, scanalatura a croce, scanalatura anulare, scanalatura svasata, ecc., progettate secondo necessità.

Scenari applicativi tipici e casi di clienti

Scenari applicativi

-Attrezzature per semiconduttori: supporto per wafer, substrato di posizionamento della maschera per fotolitografia

-Confezione optoelettronica: base di accoppiamento della matrice laser, dispositivo di allineamento della matrice di fibre

-Biochip: Piastre di reazione microfluidica, piattaforme di osservazione di colture cellulari

-Strumenti di precisione: cella campione spettrometrica, piastra di posizionamento all'interno della camera a vuoto

Caso: progetto '400G Optical Engine Coupling Substrate' di un produttore leader di moduli ottici a livello mondiale

La sfida: il cliente deve elaborare 8 serie di fessure rettangolari di precisione distanziate di 5 mm l'una dall'altra su una piastra al quarzo da 120 mm × 60 mm × 8 mm per fissare chip laser e serie di lenti. La tolleranza sulla larghezza della scanalatura deve essere di ± 0,01 mm, la planarità del fondo della scanalatura è di 0,01 mm e lo spostamento della scanalatura dopo la saldatura a rifusione a 260 ℃ non deve superare i 2 micron. In precedenza, l’uso di substrati ceramici comportava una diminuzione dell’efficienza di accoppiamento a causa di coefficienti di dilatazione termica non corrispondenti.

Soluzione: utilizziamo grezzi di quarzo ad elevata purezza e basso contenuto di idrossile, eseguiamo prima la rettifica su due lati fino a una planarità di 0,01 mm, quindi fresiamo le fessure una per una con un centro di lavoro a cinque assi e infine eseguiamo una ricottura a gradiente di 72 ore. Ogni serie di slot viene completamente ispezionata da un sistema di imaging e viene emesso un rapporto sulle coordinate.

Effetto: dopo la consegna del prodotto, l'efficienza di accoppiamento del motore ottico del cliente è aumentata del 12% e la velocità di passaggio dopo la saldatura a rifusione è aumentata dall'89% al 98,5%. Questa soluzione è stata adottata come design del substrato standard per la nuova generazione di moduli ottici 800G e ha raggiunto una fornitura cumulativa di oltre 3000 pezzi.

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