第三百零九章 设备不够,工艺来凑
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九月二十六日,显示设备有限公司所有设备全部完成改造,并安装到位,比预计的时间长了十多天。 这是因为荫罩板设备,需要等待华越电子代为制作的光掩模板。 作为显示屏分辨率最大影响因素的荫罩板,是一种非常精密的轻薄合金网。 想想看,一个十五英寸的显示屏,长不过三十厘米,宽仅二十二点八厘米。以vga的显示分辨率为例,就要在这样小的面积上,横向镂刻出六百四十列小孔、纵向镂刻出四百八十排小孔,总计需要镂刻三十万个小孔。 这只是vga分辨率,若是800x600的超级vga(svga)显示模式,小孔的数量更是需要达到四十八万个。 而目前高档显示器最高分辨率1024x768的显示模式,荫罩中镂刻的小孔竟然多达七十八万多个。 平均每个镂刻小孔宽度,不超过零点二九毫米! 这就是通常评判一个显示器显示质量高低时,大家所讲的点距。 点距越小,分辨率越高。 这样微小的荧光组件,或许由微刻专家,借助高倍显微镜的帮助,用几个月可以制作一个出来。但作为每天就要生产成千上万台电视机的厂商来说,肯定不可能聘请几万几十万微刻工人,来手工制作荫罩板。 而传统的切削钻孔等金属加工手段,也拿这种小到极致的镂刻要求无能为力。 于是,人们只能求助于非金属加工工艺。 半导体制造中常用的光刻工艺,就被借用了过来,利用涂抹隔离胶、光刻孔洞、用化学药剂蚀刻的方式,来制作这种超微小的镂空孔洞,大批量生产荫罩板。 随着对加工精度的要求越来越高,新的光、化学加工工艺,已经逐步替代传统的金属加工工艺,成为超精密加工中的首选手段。 白云天没有选用这种方式。 因为这种加工方式,需要依托非常昂贵的大型光刻设备,而他根本就没买光刻机。 事实上,国内根本就没有生产荫罩板的光刻机。 全球拥有荫罩板生产能力的厂家,就为数不多,仅有寥寥数个。国内的彩电生产厂家,所用的荫罩板,全部是从日本进口平板荫罩,然后用模具热冲模,加工成型。 白云天自然不想付这个冤枉钱。 他绘制图纸,让设备车间自制了一套荫罩板生产线,决意自己生产荫罩板。 目前主流的荫罩板生产,由软钢轧带粗磨精磨脱脂酸洗水洗涂光刻胶干燥曝光显影烘干蚀刻剥离光刻膜水洗干燥检查退火多辊较平等工序组成。 其核心是光刻机。 白云天没有光刻机,但他有照相法。 它本身,就是光刻技术成熟以前的晶体管制备技术。 所谓照相法,就是在需要处理的设备表面,涂抹一层导电胶,再涂抹一层导光胶,表面再覆盖一个与成型要求一样轮廓的遮光板。 通过如同照相技术一样的曝光手段,选定区域的导电层与导光层之间电子交换深入,粘黏凝固。而未被选定区域,则仍保持原状,很容易就被清除,从而将物体加工成所需的形状。 在光刻技术成熟以前,晶体管元件的主要加工技术,就是照相法。 它对设备的要求不高(相对于这个时代来说),成本低廉,易于大批量生产。 唯一的缺陷,就是加工精度有限,最大精度只能达到几十微米,远远不能满足集成电路越来越高的集成度要求。 所以在光刻技术成熟以后,照相法很快就被淘汰,不再成为集成电路制备的主要手段。 但它并没被抛弃。 照相法仍然活跃在许多领域,应用于很多特种加工场所。并且在本世纪末,人们又通过深入研究照相法在显像管制备技术中心的应用,研发出了玻屏荧光组件的加工工艺,大大降低了显像管的生产成本。 白云天就是借鉴这一技术,用照相法来代替光刻机,制作遮掩层。此后的制造方法,则仍采用与光刻技术一样的工艺流程。 没有昂贵的光刻生产线,设备的制造成本、难度随之陡降。 至于照相法的精度有限…… 拜托,一毫米就是一千微米,最大精度为几十微米的照相法,虽然做不了芯片,还不能做精度要求仅零点二三十微米的镂空孔洞? 它不光能做,还能在这样超微缩的孔洞镂刻中,制造出阶梯层,以进一步加大三原色光束的区隔、提高光亮度! 而照相法所需的部件中,其他设备都能自制,只有掩膜中华制造做不了。 光掩模是什么东西,就是用来遮掩曝光的玻璃板。 在一块玻璃基板上,预先喷溅了作为样本的镀铬线条,以阻隔曝光。 简单说,它就是母版。 它的线宽,直接决定了光刻设备能够制备多大集成度的芯片。 它的制造,同样需要光刻设备! 白云天就委托给了华越电子来制造。 虽然华越电子在投产以后,依然做不出更小线宽的掩膜,集成度始终提不高,还保留在五微米制程技术上,但是对于一个线宽宽度达到上百微米的掩膜,还是不费吹灰之力。 …… 设备终于到齐,开始试生产时,大批的工程技术人员纷纷到场,观看设备的运行情况。 对于采用照相法制造荫罩板的新工艺,他们在经过理论探讨后,都认为绝对可行。但国际上都没采用这种方式,到底是不是可以,所有人心中都是忐忑不安。 杜炜逸也来了。 他想看看,白云天是不是真的能用一堆破烂二手设备,作出与几个亿的生产线,同等档次的显像管。 可他只能看到前面的轧带粗磨环节,精磨时,就是在封闭的数控精磨车床中进行。 精磨是工艺中非常重要的一环。 它需要采用镜面磨床,将合金带表面凹凸,打磨到仅有两三微米的误差,保持绝对平整,才能让电子束准确通过镂空小孔,命中荧光组件。 加工完成的合金带被送出来,呈现出如同镜面一般的平整表面,甚至能清晰照出人影。 切割以后的合金带,被送入封闭设备,在超净无尘环境下进行涂胶、曝光、酸洗去除非覆盖层、蚀刻等流程,全部都在这条生产线中自动进行。 这需要好几个小时时间。 当杜炜逸再次来到车间,看到面前一叠叠荫罩板上,密密麻麻整齐排列的长条状小孔时,简直不敢相信自己的眼睛。 “这有多少个孔?”他觉得口干舌燥,用力舔了舔嘴唇,耳语般地低声问道。 白云天耳朵很好:“四十八万个!” “四十八万个!”杜炜逸重复了一遍,就像是在呻吟。 这已经超过了vga需要的数量,达到了svga的分辨率,这么高的分辨率,还能叫廉价型显示器?