Kiekkojen suuntausjärjestelmä kiteiden suuntauksen mittaamiseen
Laitteiden esittely
Kiekkojen suuntauslaitteet ovat röntgendiffraktioperiaatteisiin (XRD) perustuvia tarkkuuslaitteita, joita käytetään pääasiassa puolijohdevalmistuksessa, optisten materiaalien, keramiikan ja muiden kiteisten materiaalien teollisuudessa.
Nämä instrumentit määrittävät kidehilan suunnan ja ohjaavat tarkkoja leikkaus- tai kiillotusprosesseja. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:
- Erittäin tarkat mittaukset:Pystyy erottamaan kristallografiset tasot jopa 0,001°:n kulmaresoluutiolla.
- Suuren otoksen yhteensopivuus:Tukee jopa 450 mm halkaisijaltaan ja 30 kg painoisia kiekkoja, sopii esimerkiksi piikarbidille (SiC), safiirille ja piille (Si).
- Modulaarinen rakenne:Laajennettavia toimintoja ovat keinuntakäyräanalyysi, 3D-pintavirheiden kartoitus ja pinoamislaitteet usean näytteen käsittelyä varten.
Keskeiset tekniset parametrit
Parametriluokka | Tyypilliset arvot/kokoonpano |
Röntgenlähde | Cu-Kα (0,4 × 1 mm:n polttopiste), 30 kV kiihtyvyysjännite, 0–5 mA:n säädettävä putkivirta |
Kulma-alue | θ: -10° - +50°; 2θ: -10° - +100° |
Tarkkuus | Kallistuskulman resoluutio: 0,001°, pintavirheiden tunnistus: ±30 kaarisekuntia (keinuntakäyrä) |
Skannausnopeus | Omega-skannaus suorittaa täyden hilan orientaation 5 sekunnissa; Theta-skannaus kestää noin minuutin |
Näytevaihe | V-ura, pneumaattinen imu, monikulmainen kierto, yhteensopiva 2–8 tuuman kiekkojen kanssa |
Laajennettavat toiminnot | Keinuntakäyrän analyysi, 3D-kartoitus, pinoamislaite, optisten vikojen tunnistus (naarmut, GB-virheet) |
Toimintaperiaate
1. Röntgendiffraktiomenetelmä
- Röntgensäteet vuorovaikuttavat atomiytimien ja elektronien kanssa kidehilassa muodostaen diffraktiokuvioita. Braggin laki (nλ = 2d sinθ) säätelee diffraktiokulmien (θ) ja hilavälien (d) välistä suhdetta.
Detektorit tallentavat nämä kuviot, joita analysoidaan kristallografisen rakenteen rekonstruoimiseksi.
2. Omega-skannaustekniikka
- Kite pyörii jatkuvasti kiinteän akselin ympäri samalla kun röntgensäteet valaisevat sitä.
- Detektorit keräävät diffraktiosignaaleja useiden kristallografisten tasojen yli, mikä mahdollistaa hilan täyden orientaation määrittämisen viidessä sekunnissa.
3. Keinuntakäyrän analyysi
- Kiinteä kidekulma ja vaihtelevat röntgensäteiden tulokulmat piikin leveyden (FWHM) mittaamiseksi, hilavirheiden ja venymän arvioimiseksi.
4. Automaattinen ohjaus
- PLC- ja kosketusnäyttöliittymät mahdollistavat esiasetetut leikkauskulmat, reaaliaikaisen palautteen ja integroinnin leikkauskoneisiin suljetun silmukan ohjausta varten.
Edut ja ominaisuudet
1. Tarkkuus ja tehokkuus
- Kulmatarkkuus ±0,001°, viantunnistuksen resoluutio <30 kaarisekuntia.
- Omega-skannaus on 200 kertaa nopeampi kuin perinteisillä Theta-skannauksilla.
2. Modulaarisuus ja skaalautuvuus
- Laajennettavissa erikoissovelluksiin (esim. piikarbidikiekot, turbiinin lavat).
- Integroituu MES-järjestelmiin reaaliaikaista tuotannon seurantaa varten.
3. Yhteensopivuus ja vakaus
- Sopii epäsäännöllisen muotoisille näytteille (esim. säröilleille safiirinharkoille).
- Ilmajäähdytteinen rakenne vähentää huoltotarvetta.
4. Älykäs toiminta
- Yhden napsautuksen kalibrointi ja moniajo.
- Automaattinen kalibrointi referenssikiteillä inhimillisten virheiden minimoimiseksi.
Sovellukset
1. Puolijohteiden valmistus
- Kiekkojen kuutiointisuunta: Määrittää Si-, SiC- ja GaN-kiekkojen suunnat optimoidun leikkaustehokkuuden saavuttamiseksi.
- Vikakartoitus: Tunnistaa pinnan naarmut tai sijoiltaanmenot lastun saannon parantamiseksi.
2. Optiset materiaalit
- Epälineaariset kiteet (esim. LBO, BBO) laserlaitteille.
- Safiirikiekon referenssipinnan merkintä LED-alustoille.
3. Keramiikka ja komposiitit
- Analysoi Si3N4:n ja ZrO2:n raesuuntaa korkean lämpötilan sovelluksissa.
4. Tutkimus ja laadunvalvonta
- Yliopistot/laboratoriot uusien materiaalien kehittämiseen (esim. korkean entropian omaavat seokset).
- Teollinen laadunvalvonta erän yhdenmukaisuuden varmistamiseksi.
XKH:n palvelut
XKH tarjoaa kattavaa elinkaaren aikaista teknistä tukea kiekkojen suuntausinstrumenteille, mukaan lukien asennuksen, prosessiparametrien optimoinnin, keinuntakäyrän analyysin ja 3D-pintavirheiden kartoituksen. Räätälöidyt ratkaisut (esim. harkkojen pinoamistekniikka) parantavat puolijohde- ja optisten materiaalien tuotannon tehokkuutta yli 30 %. Omistautunut tiimi suorittaa koulutusta paikan päällä, ja 24/7-etätuki ja nopea varaosien vaihto varmistavat laitteiden luotettavuuden.