В процеса на преход на полупроводниковата индустрия към наномащабни производствени процеси, рязането на пластини, като ключово звено в производството на чипове, има изключително строги изисквания за стабилност на оборудването. Гранитната основа, с изключителната си устойчивост на вибрации и термична стабилност, се е превърнала в основен компонент на оборудването за рязане на пластини, осигурявайки надеждна гаранция за постигане на високопрецизна и високоефективна обработка на пластини.
Високи характеристики на амортизиране и антивибрационни характеристики: Осигуряване на точност на рязане на нано ниво
Когато оборудването за рязане на пластини работи, високоскоростното въртене на шпиндела, високочестотните вибрации на режещия инструмент и вибрациите на околната среда, генерирани от заобикалящото оборудване, оказват значително влияние върху точността на рязане. Амортизационните характеристики на традиционните метални основи са ограничени, което затруднява бързото намаляване на вибрациите. Това води до трептене на микронно ниво на режещите инструменти и директно причинява дефекти като отчупени ръбове и пукнатини по пластините. Високите амортизационни характеристики на гранитната основа решават фундаментално този проблем.
Вътрешните минерални кристали на гранита са тясно преплетени, образувайки естествена структура за разсейване на енергия. Когато вибрацията се предава на основата, нейната вътрешна микроструктура може бързо да преобразува вибрационната енергия в топлинна енергия, постигайки ефективно затихване на вибрациите. Експерименталните данни показват, че при една и съща вибрационна среда, гранитната основа може да намали амплитудата на вибрациите с повече от 90% в рамките на 0,5 секунди, докато металната основа изисква от 3 до 5 секунди. Тази изключителна ефективност на затихване гарантира, че режещият инструмент остава стабилен по време на процеса на рязане в наномащаб, гарантирайки гладък ръб на рязането на пластината и ефективно намалявайки скоростта на отчупване. Например, при процеса на рязане на пластини с дебелина 5 nm, оборудване с гранитна основа може да контролира размера на отчупването в рамките на 10 μm, което е с над 40% по-високо от това на оборудване с метална основа.
Ултра нисък коефициент на термично разширение: Устойчив на влиянието на температурни колебания
По време на процеса на рязане на пластини, топлината, генерирана от триенето на режещите инструменти, разсейването на топлината от продължителната работа на оборудването и промените в температурата на работната среда могат да причинят термична деформация на компонентите на оборудването. Коефициентът на термично разширение на металните материали е сравнително висок (приблизително 12×10⁻⁶/℃). Когато температурата се колебае с 5℃, метална основа с дължина 1 метър може да претърпи деформация от 60μm, което води до изместване на позицията на рязане и сериозно засяга точността на рязане.
Коефициентът на термично разширение на гранитната основа е само (4-8) × 10⁻⁶/℃, което е по-малко от една трета от този на металните материали. При същата температурна промяна, промяната в размерите му може почти да бъде пренебрегната. Измерените данни на определено предприятие за производство на полупроводници показват, че по време на 8-часова непрекъсната операция по рязане на пластини с висок интензитет, когато температурата на околната среда се колебае с 10℃, отместването на позицията на рязане на оборудването с гранитна основа е по-малко от 20μm, докато това на оборудването с метална основа надвишава 60μm. Тази стабилна термична производителност гарантира, че относителното положение между режещия инструмент и пластината остава прецизно по всяко време. Дори при продължителна непрекъсната работа или драстични промени в температурата на околната среда, може да се поддържа постоянна точност на рязане.
Здравина и износоустойчивост: Осигуряване на дългосрочна стабилна работа на оборудването
В допълнение към предимствата на устойчивост на вибрации и термична стабилност, високата твърдост и износоустойчивост на гранитната основа допълнително повишават надеждността на оборудването за рязане на пластини. Гранитът има твърдост от 6 до 7 по скалата на Моос и якост на натиск над 120 MPa. Той може да издържи на огромно налягане и ударна сила по време на процеса на рязане и не е склонен към деформация. В същото време, плътната му структура му придава отлична износоустойчивост. Дори при чести операции по рязане, повърхността на основата не е склонна към износване, което гарантира, че оборудването поддържа високопрецизна работа за дълго време.
В практически приложения, много предприятия за производство на пластини значително са подобрили добива на продукти и ефективността на производството, като са внедрили оборудване за рязане с гранитна основа. Данните от водеща в световен мащаб леярна показват, че след въвеждането на оборудване с гранитна основа, добивът при рязане на пластини се е увеличил от 88% на над 95%, а цикълът на поддръжка на оборудването е удължен три пъти, което ефективно намалява производствените разходи и повишава конкурентоспособността на пазара.
В заключение, гранитната основа, с отличната си устойчивост на вибрации, термична стабилност, висока твърдост и износоустойчивост, осигурява всеобхватни гаранции за производителност на оборудването за рязане на пластини. С напредването на полупроводниковите технологии към по-висока прецизност, гранитните основи ще играят все по-значителна роля в областта на производството на пластини, насърчавайки непрекъснатото иновативно развитие на полупроводниковата индустрия.
Време на публикуване: 20 май 2025 г.