本期我們要介紹的是石英玻璃多面棱鏡的加工案例，石英玻璃多面棱鏡是應(yīng)用在光刻機(jī)投影物鏡中的精密部件。
 

　　光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備。它采用類似照片沖印的技術(shù)，把掩膜版上的精細(xì)圖形通過光線的曝光印制到硅片上，再通過刻蝕、檢測，完成芯片的制造。
 

　　以iPhone 14 Pro搭載的A16芯片為例，其制程只有4nm，要在一顆如此小的芯片上用光線刻畫出精密復(fù)雜的電路圖形，就需要對光線的能量、形狀進(jìn)行極其精準(zhǔn)的控制。因此，光刻機(jī)中，在掩膜版和晶元之間會(huì)設(shè)置一組由幾十塊鏡片組成的光學(xué)組件——投影物鏡，來對刻蝕光進(jìn)行進(jìn)一步的修型，同時(shí)補(bǔ)償各種光學(xué)誤差，以確保印刻在晶元表面的電路圖形精確無誤。石英玻璃多面棱鏡就是光刻機(jī)投影物鏡中的精密部件之一。今天，我們就來揭秘石英玻璃多面棱鏡高質(zhì)量加工的解決方案，請往下看！
 

加工工件：石英玻璃六面體
 

　　工件尺寸：16x16x10mm

 

加工成品：石英玻璃多面棱鏡
 

　　1. 加工難點(diǎn)
 

　　石英玻璃多面棱鏡作為應(yīng)用在光刻機(jī)投影物鏡中的精密部件，對精度的要求十分嚴(yán)苛。當(dāng)客戶使用傳統(tǒng)加工方案對石英玻璃多面棱鏡進(jìn)行加工時(shí)，易崩邊，加工后的多面棱鏡表面粗糙度差，無法達(dá)到要求，導(dǎo)致工件容易報(bào)廢；且拋光余量大，使得加工成本大大增加。
 

　　2. 加工方案
 

　　對此，匯專采用的加工方案是使用直線軸重復(fù)定位精度達(dá)4μm、旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)定位精度達(dá)5角秒的超聲綠色五軸聯(lián)動(dòng)加工中心ULV200-5AXIS對多面棱鏡進(jìn)行加工，機(jī)床配置自主研發(fā)的HSK-E32超聲主軸，加工過程中使用超聲輔助加工技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)提升加工效率、延長刀具壽命、改善工件表面質(zhì)量。
 

ULV200-5AXIS

 

　　設(shè)備參數(shù)及特點(diǎn)：
 

　　X/Y/Z軸加工行程250x250x250mm，A/C軸±125°/360°
 

　　X/Y/Z軸定位精度5μm，重復(fù)定位精度4μm
 

　　A/C軸旋轉(zhuǎn)定位精度8角秒，重復(fù)定位精度5角秒
 

　　A/C軸配置直驅(qū)轉(zhuǎn)臺，傳動(dòng)無背隙，精度高、動(dòng)態(tài)性能更佳
 

　　工作臺直徑200mm，最大負(fù)載可達(dá)30kg
 

　　配置匯專HSK-E32超聲主軸，最高轉(zhuǎn)速達(dá)36,000rpm
 

　　一體式床身鑄件設(shè)計(jì)，剛性高，精度更穩(wěn)定
 

　　具備五軸聯(lián)動(dòng)、RTCP刀尖跟隨功能
 

　　標(biāo)配高精密光柵尺，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制
 

　　標(biāo)配西門子840D sl系統(tǒng)
 

　　適用于硬脆材料(藍(lán)寶石、玻璃、陶瓷等)、碳纖維復(fù)合材料、金屬材料及其他難加工材料的加工
 

　　3. 加工效果
 

　　使用匯專加工方案后，多面棱鏡的加工表面粗糙度均勻，可達(dá)鏡面級，Sa<70nm，極大地降低了表面拋光后尺寸的控制難度，達(dá)到工件加工表面精度的要求，客戶對本次加工效果也表示滿意！