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Zuletzt aktualisiert: Mai 17, 2022

Mario GoducoIch habe die Entwicklung der chemisch-mechanischen Planarisierung (CMP) seit den 1980er Jahren beobachtet, als dieses Polierverfahren erstmals in der Halbleiterindustrie eingesetzt wurde. Natürlich wurde mein Interesse an CMP persönlicher, als dieser Prozess Anfang der neunziger Jahre in der Glasfaserindustrie eingeführt wurde. Seitdem ist CMP ein wesentlicher Bestandteil bei der Herstellung von Glasfaserkabelbaugruppen mit MT-Aderendhülsen. Tatsächlich sehen wir weiterhin Entwicklungen im CMP-Prozess.

Verwenden Sie (oder erwägen Sie die Verwendung) MT-Duroplaste oder thermoplastische Aderendhülsen in Ihren Kabelbaugruppen? Wenn ja, hier ist eine aktuelle Entwicklung, die Ihren Polierprozess verbessern kann. Die Ångström-Polierfolien des Fiber Optic Center bieten jetzt ein mit Siliziumdioxid beschichtetes Flockstapelkissen. Dieses neue Polierkissen wurde speziell entwickelt, um die Oberflächenqualität der Glasfasern zu verbessern und eine Politur höherer Qualität bereitzustellen, während der erzeugte Faservorsprung beibehalten wird.

Wenn ich mit Prozessingenieuren in Kabelkonfektionshäusern über chemisch-mechanische Planarisierung (auch als chemisch-mechanisches Polieren oder CMP bezeichnet) spreche, stelle ich fest, dass es viele Fragen zu Flockpfahlkissen gibt. Dieser Artikel behandelt die Grundlagen und wird hoffentlich viele Ihrer Fragen beantworten. Beachten Sie, dass Ihr spezifischer CMP-Prozess vom Material der MT-Ferrule (duroplastisch oder thermoplastisch), dem Hersteller des MT-Steckverbinders und Ihren gewünschten Anforderungen an Geometrie und Oberflächenqualität bestimmt wird.

 

"Was ist chemisch-mechanische Planarisierung und wie wird sie bei der Montage von Glasfaserkabeln verwendet?"

CMP-Flockpfahlkissen bieten zwei Funktionen beim Polierprozess für MT-Ferrulen:

  • Der Hauptzweck besteht darin, den Duroplast oder Thermoplast auf der MT-Ferrule wegzuätzen und die Fasern an einem bestimmten, steuerbaren Vorsprung zu belassen.
  • Der sekundäre Zweck ist das Polieren der Fasern.

Verwendung der chemisch-mechanischen Planarisierung (CMP) zum Polieren von MT-Ferrulen und Erhalten wiederholbarer, vorhersagbarer Ergebnisse2Die meisten Polierfolien haben einen einzigen Zweck: sie polieren. Für MT-Ferrulen verwendet das CMP-Verfahren ein Flockstapelkissen, um eine Mischung aus chemischem Ätzen und Schleifpolieren bereitzustellen.

Dieser Doppelfilm erreicht sowohl das Ätzen als auch das Polieren, indem zwei Kräfte kombiniert werden: chemische und mechanische.

Die mechanischen Kräfte sind Bewegung, Druck und Geschwindigkeit des Substrats (in diesem Fall des Verbinders) über das CMP-Flockpfahlkissen.

Das Flockstapelkissen ist ein Nylonmaterial, das an einem Grundfilmmaterial wie Polyethylenterephthalat befestigt ist. Die einzelnen Pfähle (Nylonfasern) sind zwischen 3 und 5 mm lang.

Dies ermöglicht es der Chemikalie, eine gute Bedeckungsoberfläche der MT-Ferrule vollständig zu erreichen, während sie es ermöglicht, den Duroplast oder den Thermoplasten wegzuätzen, um eine flache und ebene Oberfläche zu erzielen.

Verwendung der chemisch-mechanischen Planarisierung (CMP) zum Polieren von MT-Ferrulen und Erhalten wiederholbarer, vorhersagbarer Ergebnisse3Es ist zu beachten, dass beschichtete Flockpfahlpolster eine chemische Ablagerung auf den Fasern aufweisen. Die chemischen Optionen für mit Ångström beschichtete Flockpfahlkissen sind:

  • Aluminiumoxid
  • Ceroxid
  • Siliziumkarbid
  • Siliciumdioxid

Jede durch Wasser aktivierte Chemikalie reagiert unterschiedlich mit unterschiedlichen Materialien und hat eine spezifische Funktion. Beispielsweise werden beschichtete Flockpfahlkissen mit Aluminiumoxid und Ceroxid als Ätzmittel angesehen, da sie den Ätzeffekt erzeugen.

Welche beschichteten Flockflorpads sollten Sie verwenden? Wie oben erwähnt, hängt dies von den spezifischen MT-Ferrulen ab, die Sie in Ihrer Glasfaserkabelbaugruppe verwenden.

 

"Was ist der Vorteil der Verwendung von beschichteten Flockpfahlkissen?"

Ich bin schon lange in der Glasfaserindustrie tätig und habe beobachtet, wie CMP-Flockstapel von einer guten Idee - aber problematisch - zu einem fortschrittlichen Prozess wurde, der wiederholbare, vorhersehbare Ergebnisse bietet.

Verwendung der chemisch-mechanischen Planarisierung (CMP) zum Polieren von MT-Ferrulen und Erhalten wiederholbarer, vorhersagbarer Ergebnisse4In den frühen Tagen der MT-Prozessentwicklung wurden beim Polieren viele Arten chemischer Aufschlämmungen verwendet. Die Aufschlämmung enthielt Wasser oder Öl mit einer chemischen Verbindung, die von einem Techniker manuell auf ein Polierkissen aufgebracht wurde.

(Beschichtete Flockstapel waren zu diesem Zeitpunkt nicht verfügbar.)

Das CMP trat unter Hinzufügung der mechanischen Wirkung auf: Bewegung, Druck und Geschwindigkeit. Dieser auf Schlamm basierende Polierprozess war nicht sauber und lieferte keine vorhersehbaren Ergebnisse. Es war bestenfalls schwierig!

Die heutigen beschichteten Flockstapelkissen - vorab abgeschiedene Filme - machen den Polierprozess sauberer und effizienter und liefern wiederholbare, vorhersehbare Ergebnisse. Natürlich ist die Qualität des beschichteten Flockpfahlkissens wichtig. Um den richtigen Ätz- und Polierprozess zu erreichen, müssen die Hersteller eine sehr strenge Qualitätskontrolle kritischer Aspekte wie Florgröße (Fasergröße), Länge, Gleichmäßigkeit und Dichte sowie kontrollierte Partikelgröße der Schleifmittel durchführen.

Wenn Prozessingenieure nach Schlämmen fragen, lasse ich sie wissen, dass diese noch verfügbar sind, aber sie werden keine wiederholbaren Ergebnisse erhalten. Sie erhalten wiederholbare, vorhersehbare Ergebnisse unter Verwendung eines beschichteten Flockstapelkissens mit chemischer Abscheidung.

 

„Warum ist Ätzen wichtig in Chemisch-mechanische Planarisierung von MT-Ferrulen? “

Verwendung der chemisch-mechanischen Planarisierung (CMP) zum Polieren von MT-Ferrulen und Erhalten wiederholbarer, vorhersagbarer Ergebnisse5Das MT-Kunststoffmaterial erfordert Fasern, die zwischen 1 und 3.5 Mikrometer hoch herausragen. Der einzige Weg, dies zu erreichen, besteht darin, das duroplastische oder thermoplastische Material von den Fasern zu ätzen.

Denken Sie daran, dass die Hauptaufgabe von CMP-beschichteten Flockpfahlkissen darin besteht, das Substratmaterial wegzuätzen und die Fasern an einem bestimmten, kontrollierbaren Vorsprung zu belassen.

Die sekundäre Aufgabe besteht darin, die Glasfasern gut zu polieren, damit sie den Industrieanforderungen für visuelle Standards und optische Übertragung entsprechen.

 

"Wie stellen CMP-beschichtete Flockflor-Pads die Koplanarität für MT-Ferrulen sicher?"

Halten Sie Ihre Hände vor sich. Sie werden sehen, dass Ihre Finger unterschiedlich lang sind. Was wäre, wenn Ihr Glasfaseranschluss so aussehen würde? Die langen Fasern berühren den passenden Stecker, die kurzen (dargestellt durch Ihre kleinen Finger) berühren jedoch nicht. Dies ist ein gutes Beispiel dafür, was wir NICHT wollen!

Was wir wollen, ist Koplanarität - Ebenheit - der Faserhöhe, definiert als die individuelle Höhe jeder Faser im Vergleich zu ihrem Nachbarn. Koplanarität ist das direkte Ergebnis der Qualität des beschichteten Flockpfahlkissens und der korrekten Maschineneinstellungen in allen Polierschritten.

Der Faserkontakt ist in einem Paarungsszenario mit einem anderen Anschluss von entscheidender Bedeutung. Alle Fasern müssen innerhalb der Spezifikationstoleranz liegen, um einen optimalen Kontakt mit dem passenden Stecker zu gewährleisten. Wenn die Faserhöhe inkonsistent ist und unter den Spezifikationen liegt, treten Probleme mit dem Einfügungs- und Rückflussverlust (IL / RL) auf. Auf der anderen Seite bietet Coplanarität ein zuverlässiges Produkt, das den Spezifikationen entspricht und einen guten physischen Kontakt mit dem passenden Stecker hat.

 

Das Fiber Optic Center bietet technischen Support für die Integration von beschichteten Flockpfahlkissen in Ihren MT-Ferrulenpolierprozess.

Zusammenfassend wird der CMP-Prozess durch das Material der von Ihnen verwendeten MT-Ferrule, die gewünschten Geometrieanforderungen und die visuellen Standardanforderungen für die Oberflächenqualität bestimmt. Im Fiber Optic Center haben wir genaue Kenntnisse über beschichtete Flockpfahlkissen und deren Funktionsweise. Wenn Sie neu in diesem Material sind oder Fragen haben, rufen Sie uns an. Wir werden Sie anleiten, die beschichteten Flockflor-Pads zu verwenden, die für Ihre MT-Ferrulen geeignet sind, damit Sie die gewünschten Ergebnisse erzielen.

Zusätzliche Ressourcen des FOC-Teams umfassen:

 

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Mario Goduco
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