স্পষ্টতা প্রয়োগের জন্য একটি নির্দিষ্ট মোট নির্দেশিত রানআউট (টিআইআর) সহ একটি হিটিং প্লেট কীভাবে নির্দিষ্ট করবেন?

অপটিক্যাল বন্ধন বা সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি হিটিং প্লেট শুধুমাত্র "ফ্ল্যাট" নয়, কয়েক মাইক্রোমিটারের মধ্যে সমতল হওয়া প্রয়োজন। এর স্পেসিফিকেশন ল্যাঙ্গুয়েজ হল টোটাল ইনডিকেটেড রানআউট, এবং এটিকে ড্রয়িংয়ে ঠিক করা পুরো ম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়াকে সংজ্ঞায়িত করে। একটি খারাপভাবে নির্দিষ্ট সমতলতা অসম যোগাযোগ, স্থানীয় হট স্পট, এবং প্রত্যাখ্যান অংশ হতে পারে। একটি ভাল-নির্দিষ্ট টিআইআর নিশ্চিত করে যে হিটিং প্লেটটি সমগ্র কাজের পৃষ্ঠ জুড়ে অভিন্ন তাপ স্থানান্তর প্রদান করে-নির্ভুলতা প্রয়োগে একটি অ-আলোচনাযোগ্য প্রয়োজনীয়তা।

একটি হিটিং প্লেটে মোট নির্দেশিত রানআউট (টিআইআর) কী?

মোট নির্দেশিত রানআউট হল একটি পৃষ্ঠের উচ্চতার সর্বাধিক তারতম্য যা একটি ডায়াল সূচক দ্বারা পরিমাপ করা হয় যখন অংশটি একটি নির্দিষ্ট এলাকা জুড়ে ঘোরানো বা স্ক্যান করা হয়। একটি ফ্ল্যাট হিটিং প্লেটের জন্য, টিআইআর মূলত সমতলতা এবং সমান্তরালতার একত্রিত পরিমাপ। সূচকটি একটি রেফারেন্স পয়েন্টে শূন্য করা হয়, তারপর প্লেটের কার্যকারী মুখ জুড়ে সরানো হয়। যেকোনো বিচ্যুতি-চূড়া বা উপত্যকা- রেকর্ড করা হয়। নির্দিষ্ট পরিমাপ পরিসরের সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন পড়ার মধ্যে পার্থক্য হল TIR মান।

একটি 300 মিমি ব্যাসের প্লেটের উপরে TIR < 0.025 মিমি (25 মাইক্রোমিটার) এর একটি স্পেসিফিকেশন মানে হল যে পৃষ্ঠের কোন বিন্দু রেফারেন্স প্লেন থেকে ±0.0125 মিমি এর বেশি বিচ্যুত হয় না। আল্ট্রা-নির্ভুল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, টিআইআর মান 0.010 মিমি বা এমনকি 0.005 মিমি পর্যন্ত দাবি করা যেতে পারে। প্রয়োজনীয় টিআইআর সাধারণত প্রক্রিয়াকৃত অংশের বেধ সহনশীলতার উপর ভিত্তি করে বা একটি স্তরিতকরণ বা বন্ধন প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় ফাঁক নিয়ন্ত্রণের উপর ভিত্তি করে। পাতলা, আরও সংবেদনশীল অংশ (যেমন, সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার, অপটিক্যাল গ্লাস) শক্ত TIR এর চাহিদা।

কেন একটি টাইট TIR অর্জন প্লেট গরম করার জন্য চ্যালেঞ্জিং

একটি হিটিং প্লেট একটি সাধারণ ধাতব স্ল্যাব নয়। এতে এমবেড করা গরম করার উপাদান রয়েছে (-কাস্ট করা বা খাঁজে আটকানো) বা কার্টিজ হিটারের জন্য ড্রিল করা হয়। এতে থার্মোকল কূপ, মাউন্টিং হোল এবং কুলিং চ্যানেল থাকতে পারে। উৎপাদন প্রক্রিয়া-মেশিনিং, ওয়েল্ডিং, হিট ট্রিটমেন্ট-অভ্যন্তরীণ চাপ সৃষ্টি করে। প্লেটটি অপারেটিং তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হলে এই স্ট্রেসগুলি মুক্তি পায়, যার ফলে ওয়ারপেজ হয়। ঘরের তাপমাত্রায় পুরোপুরি সমতল পরিমাপ করা একটি প্লেট 150 ডিগ্রিতে 0.1 মিমি বা তার বেশি নম করতে পারে।

অনুশীলনে,সমতলতা একটি হিটিং প্লেটে তাপমাত্রা-নির্ভর বৈশিষ্ট্য. অতএব, শুধুমাত্র TIR নির্দিষ্ট করা অপর্যাপ্ত। যে তাপমাত্রায় পরিমাপ করা হবে তাও উল্লেখ করতে হবে। একটি নির্ভুল গরম করার প্লেটকে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় পরিমাপ করা TIR দিয়ে নির্দিষ্ট করা উচিত (পরিচিত, অপারেটিং তাপমাত্রায় গ্রহণযোগ্য ড্রিফ্ট সহ) বা, আদর্শভাবে, উদ্দেশ্যযুক্ত অপারেটিং তাপমাত্রায় পরিমাপ করা উচিত।

একটি নির্ভুল TIR অর্জনের জন্য প্রক্রিয়া পদক্ষেপ

0.025 মিমি এর নিচে একটি TIR স্পেসিফিকেশন অর্জন করার জন্য উত্পাদন অপারেশনগুলির একটি সাবধানে পরিকল্পিত ক্রম প্রয়োজন।

1. স্ট্রেস-মুক্ত করা ফাঁকা উপাদান

প্রারম্ভিক উপাদান-সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম খাদ (যেমন, 6061-T6 বা 7075) বা ইস্পাত (যেমন, হালকা ইস্পাত বা স্টেইনলেস)-কোনও নির্ভুল যন্ত্রের আগে চাপমুক্ত হতে হবে-। যেহেতু-প্রাপ্ত বার বা প্লেট স্টকে প্রায়ই রোলিং বা এক্সট্রুশন থেকে অবশিষ্ট চাপ থাকে। একটি তাপীয় স্ট্রেস-রিলিভিং সোক (যেমন, অ্যালুমিনিয়ামের জন্য 340 ডিগ্রিতে 2-4 ঘন্টা, বা স্টিলের জন্য 600 ডিগ্রি) এবং তারপরে ধীর শীতল হওয়া এই চাপগুলিকে ছেড়ে দেয়। এই পদক্ষেপটি ছাড়া, পরবর্তী মেশিনিং স্ট্রেস ফিল্ডকে ভারসাম্যহীন করবে এবং হিটারটি সক্রিয় হলে প্লেটটি বিকৃত হয়ে যাবে।

2. রুক্ষ মেশিনিং এবং হিটার এমবেডিং

প্লেটটি প্রায়-নিট মাত্রার জন্য মোটামুটি মেশিনযুক্ত। গরম করার উপাদানগুলি ইনস্টল করা হয় (যেমন, হিটারে ঢালাইয়ের জন্য বালির ছাঁচে ঢালাই-বা মেশিনযুক্ত খাঁজে চাপানো হয়)। হিটার শীথ এবং প্লেট উপাদানের মধ্যে তাপীয় প্রসারণের পার্থক্যের কারণে এই পদক্ষেপটি নতুন চাপ যোগ করে। নির্ভুল TIR অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, হিটারটিকে প্রায়শই একটি পৃথক অ্যালুমিনিয়াম কোরে ঢালাই করা হয়, যা চূড়ান্ত পৃষ্ঠের আগে আবার চাপ-মুক্ত হয়।

3. তাপীয় চাপ-সেম্বলির পরে উপশম

গরম করার উপাদানগুলি সম্পূর্ণরূপে এম্বেড বা ক্ল্যাম্পড হওয়ার পরে, পুরো প্লেট সমাবেশটি অন্য একটি চাপ-তাপচক্র উপশমের শিকার হয়। এটা সমালোচনামূলক. এই চক্রের সময় উপাদানগুলি থেকে তাপ (অভিপ্রেত পরিষেবা তাপমাত্রার উপরে তাপমাত্রায় চালিত) কৃত্রিমভাবে সমাবেশকে বয়সী করে এবং ডিফারেনশিয়াল স্ট্রেস শিথিল করে। এই প্রক্রিয়াটিকে কখনও কখনও "থার্মাল সাইক্লিং" বা "প্রি-স্থিরকরণ" বলা হয়।

4. যথার্থ নাকাল

একটি বড়-ফরম্যাট সারফেস গ্রাইন্ডার বা একটি ডাবল-ডিস্ক গ্রাইন্ডারে কাজের পৃষ্ঠটি গ্রাউন্ড করা হয়। গ্রাইন্ডিং শুধুমাত্র চূড়ান্ত 0.2-0.5 মিমি উপাদান অপসারণ করে, 0.8 µm বা তার চেয়ে ভাল পৃষ্ঠের ফিনিশ (Ra) অর্জন করে এবং মেশিনের সক্ষমতার কাছাকাছি একটি সমতলতা অর্জন করে। 600 মিমি ব্যাস পর্যন্ত প্লেটের জন্য, একটি আধুনিক পৃষ্ঠের পেষকদন্ত TIR অর্জন করতে পারে<0.010 mm under controlled conditions.

5. ফাইনাল ল্যাপিং (ঐচ্ছিক)

TIR স্পেসিফিকেশনের জন্য 0.010 মিমি (যেমন,<0.005 mm over 200 mm), lapping is required. Lapping uses a fine abrasive slurry between the plate and a precision flat lapping plate. The process is slow but can produce near-optical flatness. Lapped surfaces are typically specified for semiconductor hot chucks or optical bond platen.

একটি ইঞ্জিনিয়ারিং অঙ্কনে TIR নির্দিষ্ট করা

নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এমন একটি হিটিং প্লেট সফলভাবে সংগ্রহ করতে, TIR স্পেসিফিকেশন অবশ্যই দ্ব্যর্থহীন এবং সম্পূর্ণ হতে হবে। একটি সাধারণ অঙ্কন কলআউট পড়তে পারে:

"এএসএমই Y14.5M-1994 অনুযায়ী পরিমাপ করার সময় কাজের পৃষ্ঠের মোট নির্দেশিত রানআউট (টিআইআর) 0.020 মিমি এর বেশি হবে না। পরিমাপটি 100 ডিগ্রী ± 5 ডিগ্রীতে স্থির প্লেটটির সাথে সম্পাদিত হবে যা ব্যাস দ্বারা সংজ্ঞায়িত সমগ্র কাজের পৃষ্ঠ জুড়ে 5 ডিগ্রী। মিমি বর্গক্ষেত্র অনুমোদিত।"

মূল উপাদান:

TIR সীমা।

পরিমাপের মান (ASME Y14.5 বা ISO 1101)।

যে তাপমাত্রায় পরিমাপ করা হয় (ঘরের তাপমাত্রা, অপারেটিং তাপমাত্রা, বা উভয়ই)।

যে অংশে TIR প্রযোজ্য (যেমন, "পুরো কাজের পৃষ্ঠের উপরে" বা "প্লেটের কেন্দ্রীয় 80% এর মধ্যে")।

যেকোনো অতিরিক্ত "স্থানীয় সমতলতা" প্রয়োজনীয়তা (যেমন, তরঙ্গ নিয়ন্ত্রণ)।

তাপমাত্রা উল্লেখ না করে কখনই একটি টিআইআর নির্দিষ্ট করবেন না।ঘরের তাপমাত্রায় সমতল একটি প্লেট 150 ডিগ্রিতে সমতল নাও হতে পারে। সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, প্রস্তুতকারককে পরিবেষ্টিত এবং অপারেটিং তাপমাত্রা উভয়েই একটি সমতলতা মানচিত্র সরবরাহ করতে হবে।

অ্যাপ্লিকেশনের সাথে TIR-এর মিল

প্রয়োজনীয় TIR প্রক্রিয়া করা অংশের বেধ সহনশীলতা এবং সম্মতির উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত।

Thick, rigid parts (e.g., metal sheets >3 মিমি)– 0.05-0.10 মিমি এর একটি TIR 500 মিমি এর বেশি গ্রহণযোগ্য হতে পারে, কারণ অংশটি মানিয়ে যাবে বা তাপীয় পেস্ট শূন্যস্থান পূরণ করবে।

পাতলা, নমনীয় ফিল্ম বা ওয়েফার (<0.5 mm)- TIR হতে হবে<0.025 mm. For semiconductor wafers processed on a vacuum chuck, TIR <0.010 mm is typical.

অপটিক্যাল যোগাযোগ (কোন আঠালো)- টিআইআর<0.005 mm (lapping required).

অনমনীয় substrates সঙ্গে স্তরিতকরণ- টিআইআর<0.020 mm over the laminate area to avoid voids.

যাচাই পদ্ধতি

The buyer or end user should verify TIR upon receipt. A simple method uses a dial test indicator mounted on a surface plate. The heating plate is placed on three precision height-adjustable supports set to a reference plane. The indicator is traversed in a grid pattern. For larger plates (>500 মিমি), একটি স্থানাঙ্ক পরিমাপ মেশিন (সিএমএম) বা একটি লেজার ইন্টারফেরোমিটার আরও সঠিক তথ্য সরবরাহ করে।

প্লেটটি অপারেটিং তাপমাত্রায় পরিমাপ করা TIR দিয়ে নির্দিষ্ট করা থাকলে, একটি নিয়ন্ত্রিত গরম করার পরীক্ষা করা আবশ্যক। প্লেটটিকে পরিষেবা সেটপয়েন্টে শক্তি দেওয়া হয়, স্থিতিশীল করার অনুমতি দেওয়া হয় (সাধারণত 30-60 মিনিট), এবং তারপর TIR একটি তাপ-প্রতিরোধী নির্দেশক বা একটি অ-যোগাযোগ লেজার স্থানচ্যুতি সেন্সর ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। নির্দেশক স্ট্যান্ডের তাপীয় সম্প্রসারণের জন্য সংশোধন করা আবশ্যক।

TIR নির্দিষ্ট করার ক্ষেত্রে সাধারণ ভুল

ওভার-নির্দিষ্ট- টিআইআর অনুরোধ করা হচ্ছে<0.005 mm when the application only requires 0.05 mm adds unnecessary cost (lapping is expensive).

তাপমাত্রা ভুলে যাওয়া- পরিমাপ তাপমাত্রা ছাড়াই নির্দিষ্ট করা একটি টিআইআর অস্পষ্ট। একটি প্রস্তুতকারক একটি রুম-তাপমাত্রা-সমতল প্লেট সরবরাহ করতে পারে যা পরিষেবাতে অগ্রহণযোগ্যভাবে নত হয়।

মাউন্ট গর্ত উপেক্ষা- টিআইআর স্পেসিফিকেশনে বলা উচিত যে পরিমাপ সরাসরি ফাস্টেনার গর্তের ওপরের এলাকাটি অন্তর্ভুক্ত করে বা সেই অঞ্চলগুলি বাদ দেওয়া হয়েছে কিনা। বোল্টের ছিদ্রগুলি স্থানীয়ভাবে পৃষ্ঠকে বিকৃত করে যদি বোল্টগুলিকে অতিরিক্ত শক্ত করা হয়। অঙ্কন মাউন্ট জন্য টর্ক মান নির্দিষ্ট করা উচিত.

স্থানীয় সমতলতা নিয়ন্ত্রণ নেই– একটি প্লেট 0.025 মিমি গ্লোবাল টিআইআর পূরণ করতে পারে কিন্তু তারপরও একটি 10 ​​মিমি বৃত্তের উপরে একটি তীক্ষ্ণ 0.020 মিমি কুঁজ আছে-একটি "তরঙ্গায়িত" সমস্যা। "যেকোনো 25 মিমি বর্গক্ষেত্রের উপরে সমতলতা" এর জন্য অতিরিক্ত কলআউটগুলি এটি প্রতিরোধ করে৷

TIR শক্ত করার খরচের প্রভাব

TIR স্পেসিফিকেশন এবং উৎপাদন খরচের মধ্যে সম্পর্ক অ-রৈখিক। টিআইআর সহ একটি প্লেট<0.05 mm can be produced from stress-relieved plate stock using conventional milling and minimal grinding. At TIR <0.025 mm, dedicated grinding and stress-relieving cycles become mandatory. At TIR <0.010 mm, lapping and possibly multiple thermal stabilization cycles are required, doubling or tripling the cost.

তাই, প্লেটটি নির্দিষ্ট করা প্রকৌশলীকে প্রক্রিয়া পদার্থবিদ্যার উপর ভিত্তি করে ন্যূনতম গ্রহণযোগ্য TIR স্থাপন করতে হবে, তারপরে একটি পরিমিত নিরাপত্তা মার্জিন যোগ করুন{0}}কিন্তু অপ্রয়োজনীয়ভাবে কঠোর সহনশীলতার দাবি করবেন না।

উপাদান পছন্দের ভূমিকা

অ্যালুমিনিয়াম (6061 বা 7075) হল সবচেয়ে সাধারণ গরম করার প্লেট উপাদান কারণ এটির উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং মেশিনিং সহজ। যাইহোক, অ্যালুমিনিয়ামের তাপ সম্প্রসারণের তুলনামূলকভাবে উচ্চ সহগ (23 µm/m·K) এবং কম দৃঢ়তা রয়েছে। বড় অ্যালুমিনিয়াম প্লেটগুলি (যেমন, 600 মিমি ব্যাস) সঠিকভাবে সমর্থিত না হলে তাদের নিজস্ব ওজনের নিচে ঝুলে যাবে। অত্যন্ত আঁটসাঁট TIR প্রয়োজনীয়তার জন্য, ইস্পাত (16 µm/m·K) বা অ্যালুমিনিয়াম{10}}সিলিকন কার্বাইড কম্পোজিট ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু এগুলো ভারী বা বেশি ব্যয়বহুল।

সারাংশ: পারফরম্যান্সের জন্য একটি চুক্তি হিসাবে অঙ্কন

নির্দিষ্ট করামোট নির্দেশিত রানআউট হিটিং প্লেট স্পেসিফিকেশন নির্ভুলতাসঠিকভাবে নিশ্চিত করে যে প্ল্যাটেন আসলে অভিন্ন যোগাযোগ এবং তাপ সরবরাহ করার কাজটি করবে এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াটি সেই মান পূরণ করতে পারে। একটি অঙ্কন কর্মক্ষমতা জন্য একটি চুক্তি, এবং স্পষ্টতা প্রয়োজনীয়তা স্পষ্টভাবে যোগাযোগ করা আবশ্যক. TIR সীমা, পরিমাপের তাপমাত্রা, প্রযোজ্য এলাকা এবং স্থানীয় সমতলতার সীমাবদ্ধতা উল্লেখ করে, প্রকৌশলী প্রস্তুতকারককে একটি দ্ব্যর্থহীন লক্ষ্য প্রদান করেন। ফলাফল হল একটি হিটিং প্লেট যা নির্ভুলভাবে প্রয়োগ করে-অপটিক্যাল লেন্সগুলিকে বন্ধন, সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফারের প্রক্রিয়াকরণ, অথবা নমনীয় সার্কিটগুলিকে স্তরিত করা। এই ধরনের কাজে সমতলতা বিলাসিতা নয়; এটি একটি প্রক্রিয়া সক্ষমকারী।