الٹرا صحت سے متعلق پالش ٹیکنالوجی، آسان نہیں!

میں نے اس طرح کی ایک رپورٹ بہت پہلے دیکھی تھی: جرمنی، جاپان اور دیگر ممالک کے سائنسدانوں نے 5 سال صرف کیے اور تقریباً 10 ملین یوآن خرچ کر کے اعلیٰ طہارت والے سلکان-28 مواد سے بنی گیند بنائی۔ اس 1 کلو گرام خالص سلیکون گیند کے لیے الٹرا پریسیئن مشیننگ، پیسنے اور پالش کرنے، درست پیمائش (گولائی، کھردری اور معیار) کی ضرورت ہوتی ہے، اسے دنیا کی سب سے گول گیند کہا جا سکتا ہے۔

آئیے انتہائی درستگی پالش کرنے کے عمل کو متعارف کراتے ہیں۔

01 پیسنے اور پالش کرنے میں فرق

پیسنا: کھرچنے والے ذرات کو پیسنے کے آلے پر لیپت یا دبانے سے، سطح کو پیسنے والے آلے کی رشتہ دار حرکت اور ایک خاص دباؤ کے تحت ورک پیس کے ذریعے ختم کیا جاتا ہے۔ پیسنے کا استعمال مختلف دھاتی اور غیر دھاتی مواد پر کارروائی کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ پروسیس شدہ سطح کی شکلوں میں ہوائی جہاز، اندرونی اور بیرونی بیلناکار اور مخروطی سطحیں، محدب اور مقعر کروی سطحیں، دھاگے، دانتوں کی سطحیں اور دیگر پروفائلز شامل ہیں۔ پروسیسنگ کی درستگی IT5~IT1 تک پہنچ سکتی ہے، اور سطح کی کھردری Ra0.63~0.01μm تک پہنچ سکتی ہے۔

پالش کرنا: ایک پروسیسنگ طریقہ جو مکینیکل، کیمیائی یا الیکٹرو کیمیکل عمل کے ذریعے ورک پیس کی سطح کی کھردری کو کم کرتا ہے تاکہ روشن اور ہموار سطح حاصل کی جا سکے۔

دونوں کے درمیان بنیادی فرق یہ ہے کہ پالش کرنے سے حاصل ہونے والی سطح کی تکمیل پیسنے سے زیادہ ہوتی ہے، اور کیمیائی یا الیکٹرو کیمیکل طریقے استعمال کیے جا سکتے ہیں، جبکہ پیسنے میں بنیادی طور پر صرف مکینیکل طریقے استعمال کیے جاتے ہیں، اور کھرچنے والے دانوں کا سائز استعمال ہونے والے اس سے زیادہ موٹا ہوتا ہے۔ پالش کرنا یعنی پارٹیکل کا سائز بڑا ہے۔

02 انتہائی صحت سے متعلق پالش کرنے والی ٹیکنالوجی

انتہائی صحت سے متعلق پالش جدید الیکٹرانک صنعت کی روح ہے۔

جدید الیکٹرونکس انڈسٹری میں انتہائی درستگی پالش کرنے والی ٹیکنالوجی کا مشن نہ صرف مختلف مواد کو چپٹا کرنا ہے، بلکہ ملٹی لیئر میٹریل کو بھی چپٹا کرنا ہے، تاکہ چند ملی میٹر مربع کے سلیکون ویفرز دسیوں ہزار سے VLSI تشکیل دے سکیں۔ ٹرانجسٹر مثال کے طور پر، انسانوں کا ایجاد کردہ کمپیوٹر آج دسیوں ٹن سے سینکڑوں گرام تک تبدیل ہو چکا ہے، جسے انتہائی درستگی کے بغیر پالش کیے بغیر محسوس نہیں کیا جا سکتا۔

ویفر مینوفیکچرنگ کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، پالش کرنا پورے عمل کا آخری مرحلہ ہے، اس کا مقصد ویفر پروسیسنگ کے پچھلے عمل سے رہ جانے والی چھوٹی چھوٹی خرابیوں کو بہتر بنانا ہے تاکہ بہترین ہم آہنگی حاصل کی جا سکے۔ آج کی آپٹو الیکٹرانک انفارمیشن انڈسٹری کی سطح کو آپٹو الیکٹرانک سبسٹریٹ میٹریل جیسے سیفائر اور سنگل کرسٹل سلکان کے لیے زیادہ سے زیادہ درست متوازی تقاضوں کی ضرورت ہے، جو نینو میٹر کی سطح تک پہنچ چکے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ پالش کرنے کا عمل بھی نینو میٹر کی انتہائی درستگی کی سطح میں داخل ہو گیا ہے۔

جدید مینوفیکچرنگ میں الٹرا پریسیئن پالش کرنے کا عمل کتنا اہم ہے، اس کے ایپلیکیشن فیلڈز اس مسئلے کی براہ راست وضاحت کر سکتے ہیں، بشمول انٹیگریٹڈ سرکٹ مینوفیکچرنگ، میڈیکل آلات، آٹو پارٹس، ڈیجیٹل اسیسریز، پریزیشن مولڈز اور ایرو اسپیس۔

سب سے اوپر پالش کرنے والی ٹیکنالوجی میں صرف چند ممالک جیسے کہ امریکہ اور جاپان میں مہارت حاصل ہے۔

پالش کرنے والی مشین کا بنیادی آلہ "گرائنڈنگ ڈسک" ہے۔ الٹرا پریسجن پالش کرنے میں مادی ساخت اور پالش کرنے والی مشین میں پیسنے والی ڈسک کی تکنیکی ضروریات پر تقریباً سخت تقاضے ہوتے ہیں۔ اس قسم کی سٹیل ڈسک جو خصوصی مواد سے تیار کی گئی ہے اسے نہ صرف خودکار آپریشن کے نینو لیول کی درستگی پر پورا اترنا چاہیے، بلکہ اس کا تھرمل ایکسپینشن گتانک بھی ہونا چاہیے۔

جب پالش کرنے والی مشین تیز رفتاری سے چل رہی ہوتی ہے، اگر تھرمل توسیع پیسنے والی ڈسک کی تھرمل اخترتی کا سبب بنتی ہے، تو سبسٹریٹ کی چپٹی اور ہم آہنگی کی ضمانت نہیں دی جا سکتی۔ اور اس قسم کی تھرمل ڈیفارمیشن کی خرابی جس کی اجازت نہیں دی جا سکتی وہ چند ملی میٹر یا چند مائکرون نہیں بلکہ چند نینو میٹر ہے۔

اس وقت، امریکہ اور جاپان جیسے اعلیٰ بین الاقوامی پالش کرنے کے عمل پہلے ہی 60 انچ سبسٹریٹ خام مال (جو بڑے سائز کے ہیں) کی درستگی سے پالش کرنے کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔ اس کی بنیاد پر، انہوں نے انتہائی درست پالش کرنے کے عمل کی بنیادی ٹیکنالوجی میں مہارت حاصل کی ہے اور عالمی مارکیٹ میں پہل کو مضبوطی سے پکڑ لیا ہے۔ . درحقیقت اس ٹیکنالوجی میں مہارت حاصل کرنے سے الیکٹرانکس مینوفیکچرنگ انڈسٹری کی ترقی کو بھی کافی حد تک کنٹرول کیا جاتا ہے۔

اتنی سخت تکنیکی ناکہ بندی کا سامنا، انتہائی درستگی پالش کرنے کے میدان میں، میرا ملک اس وقت صرف خود تحقیق کر سکتا ہے۔

چین کی انتہائی درستگی پالش کرنے والی ٹیکنالوجی کی سطح کیا ہے؟

اصل میں، انتہائی صحت سے متعلق پالش کے میدان میں، چین کامیابیوں کے بغیر نہیں ہے.

2011 میں، چینی اکیڈمی آف سائنسز کے نیشنل سینٹر فار نانوسکل سائنسز کے ڈاکٹر وانگ کیو کی ٹیم کے ذریعہ تیار کردہ "سیریم آکسائیڈ مائیکرو اسپیئر پارٹیکل سائز معیاری مواد اور اس کی تیاری کی ٹیکنالوجی" نے چائنا پیٹرولیم اینڈ کیمیکل انڈسٹری کا پہلا انعام جیتا فیڈریشن کا ٹیکنالوجی ایجاد ایوارڈ، اور متعلقہ نانوسکل پارٹیکل سائز معیاری مواد نے قومی پیمائش کے آلے کا لائسنس اور قومی فرسٹ کلاس معیاری مادہ کا سرٹیفکیٹ حاصل کیا۔ نئے سیریم آکسائیڈ میٹریل کے انتہائی درست پالش پروڈکشن ٹیسٹ ایفیکٹ نے اس فیلڈ میں موجود خلا کو پُر کرتے ہوئے غیر ملکی روایتی مواد کو ایک ساتھ پیچھے چھوڑ دیا ہے۔

لیکن ڈاکٹر وانگ کیو نے کہا: “اس کا یہ مطلب نہیں کہ ہم اس میدان کی چوٹی پر چڑھ گئے ہیں۔ مجموعی عمل کے لیے، صرف پالش کرنے والی مائع ہے لیکن کوئی انتہائی درستگی پالش کرنے والی مشین نہیں ہے۔ زیادہ سے زیادہ، ہم صرف مواد فروخت کر رہے ہیں۔

2019 میں، ژی جیانگ یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی کے پروفیسر یوآن جولونگ کی تحقیقی ٹیم نے سیمی فکسڈ ابریسیو کیمیکل مکینیکل پروسیسنگ ٹیکنالوجی بنائی۔ تیار کردہ پالش کرنے والی مشینوں کی سیریز کو Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd. نے بڑے پیمانے پر تیار کیا ہے، اور ایپل کے ذریعہ ان کی شناخت iPhone4 اور iPad3 گلاس کے طور پر کی گئی ہے۔ پینل اور ایلومینیم الائے بیک پلین پالش کے لیے دنیا کا واحد درست پالش کرنے والا سامان، ایپل کے آئی فون اور آئی پیڈ شیشے کی پلیٹوں کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے 1,700 سے زیادہ پالش کرنے والی مشینیں استعمال کی جاتی ہیں۔

مکینیکل پروسیسنگ کی توجہ اسی میں ہے۔ مارکیٹ شیئر اور منافع حاصل کرنے کے لیے، آپ کو دوسروں کے ساتھ ملنے کی پوری کوشش کرنی ہوگی، اور ٹیکنالوجی لیڈر ہمیشہ بہتر اور بہتر رہے گا، زیادہ بہتر ہوگا، مسلسل مقابلہ کرے گا اور پکڑے گا، اور عظیم ترقی کو فروغ دے گا۔ انسانی ٹیکنالوجی.