Última actualización: August 4, 2022
He estado observando el desarrollo de la planarización química mecánica (CMP) desde la década de 1980, cuando este proceso de pulido se utilizó por primera vez en la industria de los semiconductores. Por supuesto, mi interés en CMP se hizo más personal cuando este proceso se introdujo en la industria de la fibra óptica a principios de la década de 1990. Desde entonces, CMP se ha convertido en parte integral de la fabricación de conjuntos de cables de fibra óptica con férulas MT. De hecho, seguimos viendo desarrollos en el proceso de CMP.
¿Está usando (o está considerando usar) casquillos termoendurecibles o termoplásticos MT en sus conjuntos de cables? Si es así, aquí hay un desarrollo reciente que puede mejorar su proceso de pulido. Las películas de pulido Ångström de Fiber Optic Center ahora ofrecen una almohadilla de pelo flocado recubierta de dióxido de silicio. Esta nueva almohadilla de pulido está diseñada específicamente para mejorar la calidad de la superficie de las fibras de vidrio y proporcionar un pulido de mayor calidad mientras se mantiene la protuberancia de fibra generada.
Cuando discuto la Planarización Química Mecánica (también llamada Pulido Mecánico Químico o CMP) con los ingenieros de procesos en las casas de ensamblaje de cables, encuentro muchas preguntas sobre las almohadillas de pilotes. Este artículo cubre los conceptos básicos y, con suerte, responderá muchas de sus preguntas. Tenga en cuenta que su proceso CMP específico estará dictado por el material de la férula MT (termoestable o termoplástica), el fabricante del conector MT y sus requisitos de geometría y calidad de superficie deseados.
"¿Qué es la planarización química mecánica y cómo se usa en el proceso de ensamblaje del cable de fibra óptica?"
Las almohadillas de pilotes CMP ofrecen dos funciones en el proceso de pulido para las férulas MT:
- El propósito principal es grabar el termoestable o termoplástico en la férula MT y dejar las fibras en una protuberancia específica y controlable.
- El propósito secundario es pulir las fibras.
La mayoría de las películas de pulido tienen un solo propósito: ellos pulen. Para las férulas MT, el proceso CMP utiliza una almohadilla de pila de flocado para proporcionar un híbrido de grabado químico y pulido abrasivo.
Esta película de doble propósito logra grabado y pulido combinando dos fuerzas: química y mecánica.
Las fuerzas mecánicas son el movimiento, la presión y la velocidad del sustrato (en este caso, el conector) a través de la plataforma de pila CMP.
La almohadilla de pelo flocado es un material de nylon asegurado a un material de película base como el tereftalato de polietileno. Las pilas individuales (fibras de nylon) varían de .3 a .5 mm de longitud.
Esto permite que el producto químico logre una buena cobertura de la superficie de la férula MT mientras le permite grabar el termoestable o termoplástico para lograr una superficie plana y uniforme.
Tenga en cuenta que las almohadillas de pelo REVESTIDAS tienen una deposición química sobre las fibras. Las opciones químicas para las almohadillas de pelo flocado recubiertas con Ångström son:
- Oxido de aluminio
- Óxido de cerio
- El carburo de silicio
- Dióxido de silicio
Activado por el agua, cada químico reacciona de manera diferente con diferentes materiales y tiene una función específica. Por ejemplo, las almohadillas de pelo de felpa revestidas con óxido de aluminio y óxido de cerio se consideran grabadores, porque crean el efecto de grabado.
¿Qué almohadillas de pelo de felpa recubiertas debería usar? Como se señaló anteriormente, depende de los casquillos MT específicos que utilice en su conjunto de cable de fibra óptica.
"¿Cuál es la ventaja de utilizar almohadillas de pelo de felpa revestidas?"
He estado en la industria de la fibra óptica durante mucho tiempo y he visto que las almohadillas de pelo de CMP pasan de ser una buena idea, pero problemáticas, a convertirse en un proceso avanzado que ofrece resultados repetibles y predecibles.
En los primeros días del desarrollo del proceso MT, se usaban muchos tipos de lodos químicos en el proceso de pulido. La lechada contenía agua o aceite con un compuesto químico, que un técnico depositó manualmente en una almohadilla de pulido.
(En ese momento no se disponía de almohadillas de pelo de felpa revestidas).
El CMP se produjo con la adición de la acción mecánica: movimiento, presión y velocidad. Este proceso de pulido a base de lechada no fue limpio y no arrojó resultados predecibles. ¡Fue complicado en el mejor de los casos!
Las almohadillas de felpa de flocado recubiertas de hoy en día, películas depositadas previamente, hacen que el proceso de pulido sea más limpio y más eficiente al tiempo que proporciona resultados repetibles y predecibles. Por supuesto, la calidad de la almohadilla de pelo flocado revestida es importante. Lograr el proceso correcto de grabado y pulido requiere que los fabricantes mantengan un control de calidad muy estricto de aspectos críticos como el tamaño del pelo (fibra), la longitud, la uniformidad y la densidad, así como el tamaño de partícula controlado de los químicos abrasivos.
Cuando los ingenieros de procesos preguntan acerca de las lechadas, les hago saber que todavía están disponibles, pero que no obtendrán resultados repetibles. Obtendrán resultados repetibles y predecibles utilizando una almohadilla de pelo de felpa recubierta con deposición química.
"¿Por qué es importante el grabado en la planarización química mecánica de las férrulas MT?"
El material plástico MT requiere que las fibras sobresalgan entre 1 y 3.5 micras de altura. La única forma de lograr esto es grabar el material termoestable o termoplástico de las fibras.
Recuerde, la tarea principal de las almohadillas de pelo flocado recubiertas con CMP es grabar el material del sustrato, dejando las fibras en una protuberancia específica y controlable.
La tarea secundaria es proporcionar un buen pulido a las fibras de vidrio, para que cumplan con los requisitos de la industria para los estándares visuales y la transmisión óptica.
"¿Cómo aseguran las almohadillas de felpa flocada recubiertas de CMP la coplanariedad de los casquillos MT?"
Levanta las manos frente a ti. Verás que tus dedos tienen diferentes longitudes. ¿Y si su conector de fibra óptica tuviera este aspecto? Las fibras largas harán contacto con el conector acoplado, pero las cortas (ilustradas con los dedos meñiques) no harán contacto. ¡Este es un buen ejemplo de lo que NO queremos!
Lo que SÍ queremos es la coplanariedad (planitud) de la altura de la fibra, definida como la altura individual de cada fibra en comparación con su vecina. La coplanaridad es el resultado directo de la calidad de la almohadilla de pelo flocado recubierto y los ajustes correctos de la máquina en todos los pasos de pulido.
El contacto de fibra es fundamental en un escenario de acoplamiento con otro conector. Todas las fibras deben estar dentro del nivel de tolerancia de la especificación para un contacto óptimo con el conector acoplado. Si la altura de la fibra es inconsistente y está por debajo de las especificaciones, tendrá problemas de pérdida de inserción y pérdida de retorno (IL / RL). Por otro lado, la coplanaridad proporciona un producto confiable que cumple con las especificaciones y hace un buen contacto físico con el conector acoplado.
Fiber Optic Center ofrece soporte técnico para integrar almohadillas de pelo flocado recubiertas en su proceso de pulido de férrulas MT.
En resumen, el proceso CMP está dictado por el material de la férula MT que está utilizando, los requisitos de geometría deseados y los requisitos de estándares visuales para la calidad de la superficie. En Fiber Optic Center, tenemos un conocimiento profundo de las almohadillas de pelo de felpa recubiertas y cómo funcionan. Si es nuevo en este material o tiene preguntas, llámenos. Lo guiaremos para que use las almohadillas de pelo de felpa recubiertas que son apropiadas para sus férrulas MT, para que pueda obtener los resultados que está buscando.
Los recursos adicionales del equipo de FOC incluyen:
- Contenido de la solución técnica de FOC: http://bit.ly/29WTvgn
- Ver el glosario, los acrónimos y las especificaciones militares para conectores
- Recurso de preguntas y respuestas: envíe preguntas técnicas por correo electrónico a AskFOC@focenter.com
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