Sut i Nodi Plât Gwresogi â Chyfanswm Penodol a Nodir (TIR) ​​ar gyfer Cais Manwl?

Rhaid i blât gwresogi ar gyfer bondio optegol neu brosesu wafer lled-ddargludyddion nid yn unig fod yn "fflat", ond yn wastad o fewn ychydig ficronau. Iaith y fanyleb ar gyfer hyn yw Cyfanswm y Darllediad a Nodir. Mae ei gael yn gywir ar y lluniad yn pennu'r broses weithgynhyrchu gyfan. Gall gwastadrwydd wedi'i ddiffinio'n wael ddarparu cyswllt anwastad, mannau poeth, a rhannau wedi'u gwrthod. Mae TIR wedi'i nodi'n dda yn darparu trosglwyddiad thermol cyfartal o'r plât gwresogi trwy'r ardal waith gyfan - rhaid absoliwt lle mai trachywiredd yw enw'r gêm. TIR neu Gyfanswm Gorlif a Nodir ar Blât Gwresogi? Cyfanswm y Darllediad a Nodir yw'r amrywiad mwyaf yn uchder arwyneb fel y'i pennir gan ddangosydd deialu wrth i'r rhan gael ei gylchdroi neu ei sganio dros ardal ddiffiniedig. Ar gyfer plât gwresogi fflat mae TIR mewn gwirionedd yn fesur o wastadrwydd a chyfochrogrwydd gyda'i gilydd. Mae'r dangosydd wedi'i osod i sero yn erbyn pwynt cyfeirio ac yna'n cael ei symud dros wyneb gweithio'r plât. Mae unrhyw newid - brig neu cafn - yn cael ei nodi. Y gwerth TIR yw'r gwahaniaeth rhwng y darlleniad uchaf ac isaf ar draws yr ystod fesur a nodir. Mae maen prawf TIR < 0.025 mm (25 micrometres) ar draws plât diamedr 300 mm yn golygu nad oes unrhyw bwynt ar yr wyneb yn fwy na ± 0.0125 mm oddi ar yr awyren gyfeirio. Mewn cymwysiadau manylder uwch, efallai y bydd angen gwerthoedd TIR o 0.010 \\;mm neu hyd yn oed 0.005\\;mm. Mae'r TIR gofynnol yn aml yn cael ei bennu gan oddefgarwch trwch y gwrthrych sy'n cael ei brosesu neu'r rheolaeth bwlch sydd ei angen ar gyfer proses lamineiddio neu fondio. Mae angen TIR culach ar rannau teneuach, mwy sensitif (ee, wafferi lled-ddargludyddion, gwydr optegol). Pam Mae'n Anodd Cael TIR Tyn Ar gyfer Platiau Gwresogi Nid slab o fetel yn unig yw plât gwresogi. Fe'i darperir naill ai â chast-i mewn neu wedi'i glampio{{{{.{{-mewn rhigolau ar gyfer elfennau gwresogi neu ei ddrilio ar gyfer gwresogyddion cetris). Gall fod ganddo ffynhonnau thermocouple, tyllau mowntio a sianeli oeri. Mae'r tensiynau mewnol yn cael eu hachosi gan y broses gynhyrchu - peiriannu, weldio, triniaeth wres. Mae'r tensiynau hyn yn cael eu rhyddhau pan fydd y plât yn cael ei gynhesu i'r tymheredd gweithio gan greu warpage. Gall plât sy'n fflat ar dymheredd arferol ymgrymu 0.1 mm neu fwy ar 150 C. Yn ymarferol, mae gwastadrwydd yn nodwedd sy'n dibynnu ar dymheredd mewn plât gwresogi. Felly nid yw TIR yn unig yn ddigon i'w nodi. Rhaid nodi'r tymheredd ar gyfer gwneud y mesuriad. Dylid pennu plât gwresogi manwl gywir gyda TIR wedi'i fesur naill ai ar y tymheredd amgylchynol (gyda drifft hysbys, derbyniol ar dymheredd gweithredu), neu'n well, wedi'i fesur ar y tymheredd gweithredu a ragwelir. Camau Proses i Gael TIR Cywirdeb Er mwyn cyrraedd safon TIR o lai na 0.025 mm, mae angen cyfres o weithgareddau gweithgynhyrchu wedi'u cynllunio'n ofalus. 1. Deunydd Gwag sy'n Lliniaru Straen Cyn unrhyw beiriannu manwl, rhaid i'r deunydd crai, fel arfer aloi alwminiwm (ee . 6061-T6 neu 7075) neu ddur (ee dur ysgafn neu staen), fod yn lleddfu straen. Mae tensiynau gweddilliol mewn stoc bar neu blatiau a dderbyniwyd yn gyffredin, oherwydd rholio neu allwthio. Gall y straen hwn gael ei leddfu gan suddiad (dyweder 2-4 awr ar 340C ar gyfer alwminiwm, neu 600C ar gyfer dur) ac oeri araf . Heb y broses hon, bydd y peiriannu dilynol yn anghydbwysedd yn y maes straen a byddai'r plât yn anffurfio pan fydd y gwresogydd yn llawn egni . 2. Peiriannu garw a gwreiddio gwresogyddion Mae'r plât wedi'i beiriannu'n arw i ddimensiynau net agos. Mae'r elfennau gwresogi wedi'u lleoli (er enghraifft, eu castio mewn mowld tywod i'w gastio mewn gwresogyddion neu eu gwasgu mewn rhigolau wedi'u peiriannu). Mae'r cam hwn yn dod â phwysau newydd oherwydd y gwahaniaeth o ehangu thermol rhwng y wain gwresogydd a'r deunydd plât. Ar gyfer cymwysiadau TIR manwl gywir, mae'r gwresogydd yn aml yn cael ei fwrw i graidd alwminiwm ar wahân ac eto'n cael ei leddfu gan straen cyn yr arwyneb terfynol. 3. Postio-Straen Thermol y Cynulliad-Rhyddhad Unwaith y bydd yr elfennau gwresogi wedi'u mewnblannu neu eu clampio'n llawn, rhoddir cylchred thermol lleddfu straen arall i'r cydosod plât cyfan. Mae hyn yn bwysig. Yn y cylch hwn caiff yr elfennau eu hunain eu gwresogi i dymheredd uwch na'r tymheredd gwasanaeth penodedig ac mae'r gwres a gynhyrchir ganddynt yn heneiddio'r cynulliad yn artiffisial ac yn llacio tensiynau gwahaniaethol. Gelwir hyn weithiau yn "seiclo thermol" neu "cyn-sefydlogi". 4. Malu'n Drachywir Mae'r arwyneb gweithio wedi'i ddaearu â llifanu arwyneb fformat mawr neu grinder disg dwbl. Mae malu yn tynnu'r 0.2 i 0.5 mm olaf o ddeunydd yn unig ac yn cynhyrchu gorffeniad arwyneb (Ra) o 0.8 µm neu fwy a gwastadrwydd sy'n agosáu at gynhwysedd y peiriant. O dan osodiadau rheoledig, gall grinder arwyneb cyfoes gynhyrchu TIR<0.010 mm for plates up to 600 mm in diameter. 5. Optional Final Lapping Lapping is essential for TIR specs tighter than 0.010 mm (i.e., <0.005 mm over 200 mm). Lapping employs a fine abrasive slurry between the plate and a precise flat lapping plate. It is a long procedure but near-optical flatness can be obtained. Semiconductor hot chucks or optical bond platen are often required to have lapped surfaces. Engineering Drawing – TIR Specification To effectively acquire a heating plate that meets the accuracy requirements, the TIR specification must be unambiguous and thorough. A typical callout on a drawing might be: The Total Indicated Runout (TIR) of the working surface shall not be greater than 0.020 mm as measured to ASME Y14.5M-1994. The measurement shall be made with the plate stabilised at 100 °C ± 5 °C over the whole working surface as described by diameter D. "No local deviation greater than 0.010 mm over any 25 mm square area is permitted." Key elements: The TIR limit. The measurement standard (ASME Y14.5 or ISO 1101).. . • Measurement temperature (room temperature, operating temperature or both). The TIR zone applicable (for example, "over the whole working surface" or "in the central 80% of the plate"). Any other "local flatness" requirement (e.g., waviness control) Never give a TIR without the temperature. A flat plate at room temperature may no longer be flat at 150 °C. For sensitive applications the manufacturer should be compelled to submit a flatness map at both ambient and operating temperature. Matching TIR to Application The TIR required must be defined by the thickness tolerance and compliance of the part being machined. Thick, inflexible parts (e.g. metal sheets >3 mm) - Gall TIR o 0.05-0.10 mm dros 500 mm fod yn dderbyniol oherwydd bydd yr eitem yn cydymffurfio neu bydd past thermol yn llenwi bylchau. Ffilmiau neu wafferi tenau, hyblyg (<0.5mm) - TIR must be <0.025mm. • Common TIR for semiconductor wafers produced on a vacuum chuck is <.010 mm. Optical contacts (no adhesive) – <0.005 mm TIR (lapping necessary). Laminating with rigid substrates - TIR <0.020 mm over the laminate area to avoid voids. Verification Procedures TIR needs to be verified by the buyer or end user upon receipt. A easy way is to utilise a dial test indicator on a surface plate. The heating plate is supported by three supports of precise height adjustment calibrated to a reference plane. The indicator is walked in a grid-like manner. For larger plates (>500 mm) peiriant mesur cyfesurynnau (CMM) neu interferomedr laser yn cynnig data mwy cywir. Os yw'r plât wedi'i nodi gyda TIR wedi'i fesur ar dymheredd gweithredu, rhaid cynnal prawf gwresogi rheoledig. Mae'r plât yn cael ei fywiogi i'r pwynt gosod gwasanaeth a'i ganiatáu i sefydlogi (30-60 munud fel arfer) a chaiff y TIR ei recordio gyda dynodiad sy'n gwrthsefyll gwres neu synhwyrydd dadleoli laser di-gyswllt. Mae angen cywiriad ar gyfer ehangiad thermol y stondin dangosydd. Camgymeriadau Cyffredin ym Manyleb TIR Dros-benodi - Pennu TIR<0.005mm when the application only needs 0.05mm increases expense unnecessarily (lapping is expensive). Forgetting temperature - A TIR without a defined measuring temperature is unclear. A manufacturer may deliver a room temperature flat plate that bows in service to an unacceptable degree. Mounting Holes Ignored - The TIR standard should indicate if the measurement includes the area right above the fastener holes or if such areas are omitted. Overtightening of bolts leads to local distortion of the surface. There should be specific torque values for mounting shown on the drawing. No local flatness control - A plate can meet a global TIR of 0.025 mm and still have a sharp 0.020 mm hump over a 10 mm circle - a "waviness" concern. This is offset by further calls for "flatness over any 25 mm square". Cost Impact on TIR of Tightening The TIR specification and the manufacturing cost are not linearly related. A stress relieved plate stock can be milled by standard methods to a TIR <0.05 mm plate requiring little grinding. If the TIR is less than 0.025 mm, special cycles of grinding and stress alleviation are necessary. At TIR <0.010 mm, lapping and numerous cycles of thermal stabilisation are necessary, increasing or triple the cost. Thus, the engineer designing the plate should pick the least permissible TIR based on process physics, then add a little safety margin, but not specify a needlessly tight tolerance. Material Selection Aluminium (6061 or 7075) is the most frequent heating plate material because of its excellent thermal conductivity and ease of machining. Aluminium, however, has a rather high coefficient of thermal expansion (23 µm/m·K) and poor rigidity. Large aluminium plates (e.g. 600 mm diameter) will sag under their own weight unless they are adequately supported. For very tight TIR requirements, steel (16 µm/m.K) or aluminum-silicon carbide composites can be employed although they are heavier or more expensive. Summary : The Drawing as Contract for Performance Properly specifying the total suggested runout of the heating plate assures that the platen will really accomplish its job of providing uniform contact and heat, and that the manufacturing process is capable of meeting that spec. A drawing is a performance contract and the precise standards must be explicitly defined. The engineer gives the manufacturer a clear goal by defining the TIR limit, the measurement temperature, the area where the application is to be used and any local flatness requirements. The outcome is a heated plate that is predictable in the precision application -- be it glueing optical lenses, manufacturing semiconductor wafers or laminating flexible circuits. Flatness is not a luxury in such job. It is a process enabler.