Apa itu Mesin Balok Ion? - Cara Kerja dan Aplikasi

Apa itu Pemesinan Sinar Ion?

Ion beam machining (IBM) adalah teknologi manufaktur non-konvensional penting yang digunakan dalam fabrikasi mikro/nano, menggunakan aliran ion yang dipercepat dengan cara listrik di ruang vakum untuk menghilangkan, menambah, atau memodifikasi atom pada permukaan objek.

Di IBM aliran atom bermuatan (ion) gas inert, seperti argon, dipercepat dalam ruang hampa dengan energi tinggi dan diarahkan ke benda kerja padat. Sinar menghilangkan atom dari benda kerja dengan mentransfer energi dan momentum ke atom di permukaan objek.

Ketika sebuah atom menyerang sekelompok atom pada benda kerja, atom itu melepaskan antara 0,1 dan 10 atom dari bahan benda kerja. IBM mengizinkan pemesinan yang akurat untuk hampir semua material dan digunakan dalam industri semikonduktor dan dalam pembuatan lensa asferis.

Teknik ini juga digunakan untuk tekstur permukaan guna meningkatkan ikatan, untuk menghasilkan permukaan yang bersih secara atomik pada perangkat seperti cermin laser, dan untuk memodifikasi ketebalan film tipis dan membran.

Bekerja Pemesinan Balok Ion

Ion beam machining (IBM) adalah proses pemesinan bit atom, yang digunakan untuk memproses produk dengan resolusi tinggi orde 0,1 m. Ion gas inert seperti argon dengan energi kinematik tinggi pada orde 10 KeV digunakan untuk membombardir dan mengeluarkan atom dari permukaan benda kerja dengan tumbukan elastis.

Tidak seperti teknologi peralatan mesin untuk memotong, menggiling, dan menjilat, IBM tidak memiliki permukaan referensi yang melekat; topeng pola bertindak sebagai referensi. IBM dapat digunakan sebagai micromachining dengan sinar mikro-ion berdiameter 1-2 m bersama dengan alat mesin kontrol posisi presisi tinggi.

IBM juga dapat digunakan untuk lensa aphorizing, mengasah pisau dan alat pemotong berlian microtone, etsa pola IC, dll. Biaya mesin IBM sangat tinggi, yang meningkatkan biaya pemesinan dan membuat prosesnya tidak ekonomis.

Akurasi Pemesinan Balok Ion

Tingkat etsa praktis bervariasi hingga 2000 A (2 x 10-4 mm) per menit. Keakuratan proses etsa sangat tinggi terutama karena sedikitnya jumlah material yang dihilangkan. Toleransi di sekitar + 50 (+ 5 x 10-mm) dimungkinkan.

Aplikasi Pemesinan Ion-Beam

Hal ini diterapkan sebagian besar dalam mikro-mesin (etsa) komponen elektronik seperti bagian komputer, mencari permukaan optik dan untuk fabrikasi presisi mati kawat halus dalam bahan tahan api. Bahan khas yang dapat diukir termasuk kaca, alumina, kuarsa, kristal, silika, batu akik, porselen, sermet. dan banyak logam dan oksida.

Keuntungan Pemesinan Sinar Ion

Ion-beam memiliki banyak keunggulan yang meliputi:

• Prosesnya hampir universal.
• Tidak diperlukan reagen kimia atau senyawa etsa.
• Tidak ada pemotongan seperti proses etsa kimia lainnya.
• Tingkat etsa mudah dikontrol.

Kerugian Pemesinan Ion Beam

Namun, proses tersebut memiliki banyak kelemahan yaitu sebagai berikut:

• Harganya relatif mahal.
• Tingkat etsa lambat.
• Meskipun hampir tidak ada panas yang dihasilkan, ada sedikit kemungkinan kerusakan termal atau radiasi.