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第三百零九章 設備不夠,工藝來湊

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九月二十六日,顯示設備有限公司所有設備全部完成改造,並安裝到位,比預計的時間長了十多天。

這是因爲蔭罩板設備,需要等待華越電子代爲製作的光掩模板。

作爲顯示屏分辨率最大影響因素的蔭罩板,是一種非常精密的輕薄合金網。

想想看,一個十五英寸的顯示屏,長不過三十釐米,寬僅二十二點八釐米。以VGA的顯示分辨率爲例,就要在這樣小的面積上,橫向鏤刻出六百四十列小孔、縱向鏤刻出四百八十排小孔,總計需要鏤刻三十萬個小孔。

這只是VGA分辨率,若是800X600的超級VGA(SVGA)顯示模式,小孔的數量更是需要達到四十八萬個。

而目前高檔顯示器最高分辨率104X768的顯示模式,蔭罩中鏤刻的小孔竟然多達七十八萬多個。

平均每個鏤刻小孔寬度,不超過零點二九毫米!

這就是通常評判一個顯示器顯示質量高低時,大家所講的點距。

點距越小,分辨率越高。

這樣微小的熒光組件,或許由微刻專家,藉助高倍顯微鏡的幫助,用幾個月可以製作一個出來。但作爲每天就要生產成千上萬臺電視機的廠商來說,肯定不可能聘請幾萬幾十萬微刻工人,來手工製作蔭罩板。

而傳統的切削鑽孔等金屬加工手段,也拿這種小到極致的鏤刻要求無能爲力。

於是,人們只能求助於非金屬加工工藝。

半導體制造中常用的光刻工藝,就被借用了過來,利用塗抹隔離膠、光刻孔洞、用化學藥劑蝕刻的方式,來製作這種超微小的鏤空孔洞,大批量生產蔭罩板。

隨着對加工精度的要求越來越高,新的光、化學加工工藝,已經逐步替代傳統的金屬加工工藝,成爲超精密加工中的首選手段。

白雲天沒有選用這種方式。

因爲這種加工方式,需要依託非常昂貴的大型光刻設備,而他根本就沒買光刻機。

事實上,國內根本就沒有生產蔭罩板的光刻機。

全球擁有蔭罩板生產能力的廠家,就爲數不多,僅有寥寥數個。國內的彩電生產廠家,所用的蔭罩板,全部是從日本進口平板蔭罩,然後用模具熱沖模,加工成型。

白雲天自然不想付這個冤枉錢。

他繪製圖紙,讓設備車間自制了一套蔭罩板生產線,決意自己生產蔭罩板。

目前主流的蔭罩板生產,由軟鋼軋帶—粗磨—精磨—脫脂—酸洗—水洗—塗光刻膠—乾燥—曝光—顯影—烘乾—蝕刻—剝離光刻膜—水洗—乾燥—檢查—退火—多輥較平等工序組成。

其核心是光刻機。

白雲天沒有光刻機,但他有照相法。

它本身,就是光刻技術成熟以前的晶體管製備技術。

所謂照相法,就是在需要處理的設備表面,塗抹一層導電膠,再塗抹一層導光膠,表面再覆蓋一個與成型要求一樣輪廓的遮光板。

通過如同照相技術一樣的曝光手段,選定區域的導電層與導光層之間電子交換深入,粘黏凝固。而未被選定區域,則仍保持原狀,很容易就被清除,從而將物體加工成所需的形狀。

在光刻技術成熟以前,晶體管元件的主要加工技術,就是照相法。

它對設備的要求不高(相對於這個時代來說),成本低廉,易於大批量生產。

唯一的缺陷,就是加工精度有限,最大精度只能達到幾十微米,遠遠不能滿足集成電路越來越高的集成度要求。

所以在光刻技術成熟以後,照相法很快就被淘汰,不再成爲集成電路製備的主要手段。

但它並沒被拋棄。

照相法仍然活躍在許多領域,應用於很多特種加工場所。並且在本世紀末,人們又通過深入研究照相法在顯像管製備技術中心的應用,研發出了玻屏熒光組件的加工工藝,大大降低了顯像管的生產成本。

白雲天就是借鑑這一技術,用照相法來代替光刻機,製作遮掩層。此後的製造方法,則仍採用與光刻技術一樣的工藝流程。

沒有昂貴的光刻生產線,設備的製造成本、難度隨之陡降。

至於照相法的精度有限……

拜託,一毫米就是一千微米,最大精度爲幾十微米的照相法,雖然做不了芯片,還不能做精度要求僅零點二三十微米的鏤空孔洞?

它不光能做,還能在這樣超微縮的孔洞鏤刻中,製造出階梯層,以進一步加大三原色光束的區隔、提高光亮度!

而照相法所需的部件中,其他設備都能自制,只有掩膜中華製造做不了。

光掩模是什麼東西,就是用來遮掩曝光的玻璃板。

在一塊玻璃基板上,預先噴濺了作爲樣本的鍍鉻線條,以阻隔曝光。

簡單說,它就是母版。

它的線寬,直接決定了光刻設備能夠製備多大集成度的芯片。

它的製造,同樣需要光刻設備!

白雲天就委託給了華越電子來製造。

雖然華越電子在投產以後,依然做不出更小線寬的掩膜,集成度始終提不高,還保留在五微米製程技術上,但是對於一個線寬寬度達到上百微米的掩膜,還是不費吹灰之力。

……

設備終於到齊,開始試生產時,大批的工程技術人員紛紛到場,觀看設備的運行情況。

對於採用照相法製造蔭罩板的新工藝,他們在經過理論探討後,都認爲絕對可行。但國際上都沒采用這種方式,到底是不是可以,所有人心中都是忐忑不安。

杜煒逸也來了。

他想看看,白雲天是不是真的能用一堆破爛二手設備,作出與幾個億的生產線,同等檔次的顯像管。

可他只能看到前面的軋帶—粗磨環節,精磨時,就是在封閉的數控精磨車牀中進行。

精磨是工藝中非常重要的一環。

它需要採用鏡面磨牀,將合金帶表面凹凸,打磨到僅有兩三微米的誤差,保持絕對平整,才能讓電子束準確通過鏤空小孔,命中熒光組件。

加工完成的合金帶被送出來,呈現出如同鏡面一般的平整表面,甚至能清晰照出人影。

切割以後的合金帶,被送入封閉設備,在超淨無塵環境下進行塗膠、曝光、酸洗去除非覆蓋層、蝕刻等流程,全部都在這條生產線中自動進行。

這需要好幾個小時時間。

當杜煒逸再次來到車間,看到面前一疊疊蔭罩板上,密密麻麻整齊排列的長條狀小孔時,簡直不敢相信自己的眼睛。

“這有多少個孔?”他覺得口乾舌燥,用力舔了舔嘴脣,耳語般地低聲問道。

白雲天耳朵很好:“四十八萬個!”

“四十八萬個!”杜煒逸重複了一遍,就像是在呻吟。

這已經超過了VGA需要的數量,達到了SVGA的分辨率,這麼高的分辨率,還能叫廉價型顯示器?(未完待續)

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