Puolijohdeteollisuuden siirtyessä nanomittakaavan valmistusprosesseihin kiekkojen leikkaaminen on keskeisen lenkin sirujen valmistuksessa, ja sen laitteiden vakausvaatimukset ovat erittäin tiukat. Graniittipohjasta, jolla on erinomainen tärinänkestävyys ja lämmönkestävyys, on tullut kiekkojen leikkauslaitteiden ydinosa, joka tarjoaa luotettavan takuun korkean tarkkuuden ja tehokkaan kiekkojen prosessoinnin saavuttamiseksi.
Tehokkaat vaimennus- ja tärinänvaimennusominaisuudet: Nanotason leikkaustarkkuuden turvaaminen
Kun kiekkojen leikkauslaitteisto on käytössä, karan nopea pyörimisnopeus, leikkaustyökalun korkeataajuinen värähtely ja ympäröivän laitteen aiheuttama ympäristön värähtely vaikuttavat merkittävästi leikkaustarkkuuteen. Perinteisten metallialustojen vaimennuskyky on rajallinen, mikä vaikeuttaa värähtelyjen nopeaa vaimentamista. Tämä johtaa leikkaustyökalujen mikronitason jitteriin ja aiheuttaa suoraan vikoja, kuten lohjenneita reunoja ja halkeamia kiekoissa. Graniittialustan korkeat vaimennusominaisuudet ovat ratkaisseet tämän ongelman perustavanlaatuisesti.
Graniitin sisäiset mineraalikiteet ovat tiiviisti kietoutuneet toisiinsa muodostaen luonnollisen energiaa haihduttavan rakenteen. Kun värähtely siirtyy pohjaan, sen sisäinen mikrorakenne voi nopeasti muuntaa värähtelyenergian lämpöenergiaksi, mikä saavuttaa tehokkaan värähtelynvaimennuksen. Kokeelliset tiedot osoittavat, että samassa värähtelyympäristössä graniittipohja voi vaimentaa värähtelyn amplitudia yli 90 % 0,5 sekunnissa, kun taas metallipohja vaatii tähän 3–5 sekuntia. Tämä erinomainen vaimennuskyky varmistaa, että leikkaustyökalu pysyy vakaana nanomittakaavan leikkausprosessin aikana, mikä takaa kiekon tasaisen leikkauksen ja vähentää tehokkaasti lastuamisnopeutta. Esimerkiksi 5 nm:n kiekonleikkausprosessissa graniittipohjaiset laitteet voivat säätää lastuamiskokoa 10 μm:n tarkkuudella, mikä on yli 40 % suurempi kuin metallipohjaisilla laitteilla.
Erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin: Kestää lämpötilan vaihteluiden vaikutuksen
Kiekkojen leikkausprosessin aikana leikkaustyökalujen kitkan aiheuttama lämpö, laitteen pitkäaikaisesta käytöstä johtuva lämmönhukka ja työpajaympäristön lämpötilan muutokset voivat kaikki aiheuttaa laitteen osien lämpömuodonmuutoksia. Metallien lämpölaajenemiskerroin on suhteellisen korkea (noin 12 × 10⁻⁶/℃). Kun lämpötila vaihtelee 5 ℃, metrin pituinen metallipohja voi muodonmuuttua 60 μm, mikä aiheuttaa leikkausasennon siirtymisen ja vaikuttaa vakavasti leikkaustarkkuuteen.
Graniittipohjan lämpölaajenemiskerroin on vain (4-8) × 10⁻⁶/℃, mikä on alle kolmannes metallimateriaalien lämpölaajenemiskertoimesta. Samassa lämpötilan muutoksessa sen mittamuutos voidaan lähes jättää huomiotta. Tietyn puolijohdevalmistusyrityksen mittaustiedot osoittavat, että 8 tunnin jatkuvan korkean intensiteetin kiekkojen leikkausoperaation aikana, kun ympäristön lämpötila vaihtelee 10 ℃, graniittipohjaisen laitteen leikkausasennon siirtymä on alle 20 μm, kun taas metallipohjaisen laitteen se on yli 60 μm. Tämä vakaa lämpöominaisuuksien ansiosta leikkaustyökalun ja kiekon välinen suhteellinen sijainti pysyy tarkana koko ajan. Leikkaustarkkuuden tasaisuus voidaan säilyttää myös pitkäaikaisessa jatkuvassa käytössä tai rajuissa ympäristön lämpötilan muutoksissa.
Jäykkyys ja kulutuskestävyys: Varmista laitteen pitkäaikainen vakaa toiminta
Tärinänkestävyyden ja lämmönkestävyyden etujen lisäksi graniittipohjan korkea jäykkyys ja kulutuskestävyys parantavat kiekkojen leikkauslaitteiston luotettavuutta. Graniitin kovuus Mohsin asteikolla on 6–7 ja puristuslujuus yli 120 MPa. Se kestää valtavan paineen ja iskuvoiman leikkausprosessin aikana eikä ole altis muodonmuutoksille. Samaan aikaan sen tiheä rakenne antaa sille erinomaisen kulutuskestävyyden. Pohjan pinta ei ole altis kulumiselle edes usein toistuvien leikkausoperaatioiden aikana, mikä varmistaa, että laitteisto säilyttää tarkan toimintansa pitkään.
Käytännön sovelluksissa monet kiekkojen valmistusyritykset ovat parantaneet merkittävästi tuotteiden saantoa ja tuotantotehokkuutta ottamalla käyttöön graniittipohjaisia leikkauslaitteita. Maailmanlaajuisesti johtavan valimon tiedot osoittavat, että graniittipohjaisten laitteiden käyttöönoton jälkeen kiekkojen leikkaussaanto on noussut 88 prosentista yli 95 prosenttiin ja laitteiden huoltosykli on pidentynyt kolminkertaiseksi, mikä on tehokkaasti vähentänyt tuotantokustannuksia ja parantanut markkinoiden kilpailukykyä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että graniittipohja tarjoaa erinomaisen tärinänkestävyytensä, lämmönkestävyytensä, korkean jäykkyytensä ja kulutuskestävyytensä ansiosta kattavat suorituskykytakuut kiekkojen leikkauslaitteille. Puolijohdeteknologian kehittyessä kohti suurempaa tarkkuutta graniittipohjilla on yhä merkittävämpi rooli kiekkojen valmistuksessa, mikä edistää puolijohdeteollisuuden jatkuvaa innovatiivista kehitystä.
Julkaisun aika: 20.5.2025