Περιγράψτε εν συντομία τις τέσσερις κύριες μεθόδους αραίωσης της γκοφρέτας

Οι τέσσερις τεχνικές αραίωσης για την αραίωση γκοφρέτας αποτελούνται από δύο ομάδες: λείανση και χάραξη.
(1) Μηχανική λείανση
(2) Χημική μηχανική επιπεδοποίηση
(3) Υγρή χάραξη
(4) Ξηρή χημική χάραξη πλάσματος (ADP DCE)
Η λείανση χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό τροχών λείανσης και νερού ή χημικών πολτών για να αντιδράσει και να αραιώσει τη γκοφρέτα, ενώ η χάραξη χρησιμοποιεί χημικές ουσίες για την αραίωση του υποστρώματος.
Αλεση:
◆ Μηχανική λείανση
Μηχανική (συμβατική) λείανση – Αυτή η διαδικασία έχει υψηλό ρυθμό αραίωσης, καθιστώντας την μια πολύ κοινή τεχνική. Χρησιμοποιεί έναν τροχό λείανσης συνδεδεμένο με διαμάντι και ρητίνη, τοποθετημένο σε άξονα υψηλής ταχύτητας, παρόμοιο με αυτούς που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές επίστρωσης με περιδίνηση. Η συνταγή λείανσης καθορίζει την ταχύτητα του άξονα καθώς και τον ρυθμό αφαίρεσης του υλικού.
Για την προετοιμασία για μηχανική λείανση, η γκοφρέτα τοποθετείται σε ένα πορώδες κεραμικό τσοκ και συγκρατείται στη θέση της με κενό. Η πίσω πλευρά της γκοφρέτας τοποθετείται προς τον τροχό λείανσης, ενώ η λειαντική ζώνη τοποθετείται στην μπροστινή πλευρά της γκοφρέτας για να αποφευχθεί οποιαδήποτε ζημιά στη γκοφρέτα κατά τη διάρκεια της αραίωσης. Όταν ψεκάζεται απιονισμένο νερό στη γκοφρέτα, τα δύο γρανάζια περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις για να εξασφαλίσουν επαρκή λίπανση μεταξύ του τροχού λείανσης και του υποστρώματος. Αυτό ελέγχει επίσης τη θερμοκρασία και τον ρυθμό αραίωσης για να διασφαλίσει ότι η γκοφρέτα δεν είναι πολύ λεπτή.
Η διαδικασία είναι μια διαδικασία δύο σταδίων:
1. Η χονδροειδής λείανση κάνει το μεγαλύτερο μέρος της διύλισης με ρυθμό ~5μm/sec.
2. Λεπτό τρίψιμο με άλεσμα 1200 έως 2000 και πολυγρίνισμα. Συνήθως αφαιρεί ~30 μm υλικού με ρυθμό μικρότερο ή ίσο με 1 μm/sec και παρέχει ένα τελικό φινίρισμα στη γκοφρέτα.
Το τρίξιμο 1200-έχει ένα τραχύ φινίρισμα με εμφανή σημάδια φθοράς, ενώ το 2000-τρίξιμο είναι λιγότερο τραχύ αλλά εξακολουθεί να έχει κάποια σημάδια φθοράς. Το Poligrind είναι ένα εργαλείο στίλβωσης που παρέχει τη μέγιστη αντοχή της γκοφρέτας και αφαιρεί τις περισσότερες ζημιές κάτω από την επιφάνεια.
◆ Χημική μηχανική επιπεδοποίηση (CMP)
Χημική μηχανική επιπεδοποίηση (CMP) - Αυτή η διαδικασία ισοπεδώνει τη γκοφρέτα και αφαιρεί τις ανωμαλίες της επιφάνειας. Η CMP εκτελείται με χρήση χημικών ιλύων λειαντικών μικρών σωματιδίων και στιλβωτικών επιθεμάτων. Παρέχει περισσότερη επιπεδοποίηση από τη μηχανική λείανση.
Η CMP χωρίζεται σε τρία βήματα:
1. Τοποθετήστε τη γκοφρέτα σε μια πίσω μεμβράνη, όπως μια θήκη κεριού, για να τη συγκρατήσετε στη θέση της.
2. Απλώστε τη χημική ιλύ από πάνω και μοιράστε την ομοιόμορφα με ένα γυαλιστικό επίθεμα.
3. Περιστρέψτε το επίθεμα στίλβωσης για περίπου 60-90 δευτερόλεπτα ανά στιλβωτικό, ανάλογα με τις τελικές προδιαγραφές πάχους.
Η CMP αλέθει με πιο αργό ρυθμό από τη μηχανική λείανση, αφαιρώντας μόνο μερικά μικρά. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα σχεδόν τέλεια επιπεδότητα και ελεγχόμενο TTV.
Χαλκογραφία:
◆ Υγρή χάραξη
Η χάραξη χρησιμοποιεί υγρές χημικές ουσίες ή χαρακτικά για την αφαίρεση υλικού από τη γκοφρέτα, κάτι που είναι χρήσιμο όταν χρειάζεται να αραιωθούν μόνο τμήματα της γκοφρέτας. Τοποθετώντας μια σκληρή μάσκα στη γκοφρέτα πριν από τη χάραξη, η αραίωση συμβαίνει μόνο στο μέρος του υποστρώματος όπου δεν υπάρχει υπόστρωμα. Υπάρχουν δύο μέθοδοι εκτέλεσης υγρής χάραξης: ισότροπη (ομοιόμορφη σε όλες τις κατευθύνσεις) και ανισότροπη (ομοιόμορφη στην κατακόρυφη κατεύθυνση).
Τα υγρά χαρακτικά ποικίλλουν ανάλογα με το επιθυμητό πάχος και εάν είναι επιθυμητή ισότροπη ή ανισότροπη χάραξη. Στην ισότροπη χάραξη, το πιο κοινό χαρακτικό είναι ένας συνδυασμός υδροφθορικού οξέος, νιτρικού οξέος και οξικού οξέος (HNA). Οι πιο κοινές ανισότροπες ουσίες χάραξης είναι το υδροξείδιο του καλίου (KOH), η αιθυλενοδιαμινοκατεχόλη (EDP) και το υδροξείδιο του τετραμεθυλαμμωνίου (TMAH). Οι περισσότερες αντιδράσεις προχωρούν με ρυθμό ~10 μm/min και ο ρυθμός αντίδρασης μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το χαρακτικό που χρησιμοποιείται στην αντίδραση.
◆ Ξηρή χάραξη πλάσματος (ADP) (DCE)
Το ADP DCE είναι η πιο πρόσφατη τεχνολογία αραίωσης γκοφρέτας, παρόμοια με την υγρή χάραξη. Αντί της χρήσης υγρών, η ξηρή χημική χάραξη χρησιμοποιεί πλάσμα ή αέρια χαρακτικής για την αφαίρεση υλικού. Για την εκτέλεση της διαδικασίας αραίωσης, μια δέσμη σωματιδίων υψηλής κινητικότητας μπορεί να εκτοξευθεί στη γκοφρέτα στόχο, τα χημικά αντιδρούν με την επιφάνεια του πλακιδίου ή και τα δύο συνδυάζονται. Ο ρυθμός αφαίρεσης της ξηρής χάραξης είναι περίπου 20μm/min και δεν υπάρχει μηχανική καταπόνηση ή χημικά, επομένως αυτή η μέθοδος μπορεί να παράγει πολύ λεπτές γκοφρέτες υψηλής ποιότητας.