Pusvadītāju rūpniecībai virzoties uz nanoskalas ražošanas procesiem, vafeļu griešanai kā galvenajam posmam mikroshēmu ražošanā ir ārkārtīgi stingras prasības iekārtu stabilitātei. Granīta pamatne ar izcilu vibrācijas izturību un termisko stabilitāti ir kļuvusi par vafeļu griešanas iekārtu galveno sastāvdaļu, kas nodrošina uzticamu garantiju augstas precizitātes un augstas efektivitātes vafeļu apstrādes sasniegšanai.
Augstas slāpēšanas un vibrācijas novēršanas īpašības: Nodrošina nano līmeņa griešanas precizitāti
Kad darbojas vafeļu griešanas iekārta, vārpstas ātrgaitas griešanās, griezējinstrumenta augstfrekvences vibrācija un apkārtējās iekārtas radītā vides vibrācija būtiski ietekmē griešanas precizitāti. Tradicionālo metāla pamatņu slāpēšanas veiktspēja ir ierobežota, tāpēc ir grūti ātri mazināt vibrācijas, kas noved pie griezējinstrumentu mikronu līmeņa vibrācijas un tieši izraisa defektus, piemēram, nošķeldētas malas un plaisas uz vafeļiem. Granīta pamatnes augstās slāpēšanas īpašības ir principiāli atrisinājušas šo problēmu.
Granīta iekšējie minerālu kristāli ir cieši savijušies, veidojot dabisku enerģijas izkliedes struktūru. Kad vibrācija tiek pārnesta uz pamatni, tās iekšējā mikrostruktūra var ātri pārveidot vibrācijas enerģiju siltumenerģijā, panākot efektīvu vibrācijas slāpēšanu. Eksperimentālie dati liecina, ka tādā pašā vibrācijas vidē granīta pamatne var samazināt vibrācijas amplitūdu par vairāk nekā 90% 0,5 sekunžu laikā, savukārt metāla pamatnei tas nepieciešamas 3 līdz 5 sekundes. Šī izcilā slāpēšanas veiktspēja nodrošina, ka griezējinstruments nanoskalas griešanas procesā saglabā stabilitāti, garantējot gludu vafeļu griešanas malu un efektīvi samazinot šķembu ātrumu. Piemēram, 5 nm vafeļu griešanas procesā iekārtas ar granīta pamatni var kontrolēt šķembu izmēru 10 μm robežās, kas ir par vairāk nekā 40% vairāk nekā iekārtas ar metāla pamatni.
Īpaši zems termiskās izplešanās koeficients: izturīgs pret temperatūras svārstību ietekmi
Plākšņu griešanas procesā griezējinstrumentu berzes radītais siltums, siltuma izkliede iekārtas ilgstošas darbības laikā un darbnīcas vides temperatūras izmaiņas var izraisīt iekārtas komponentu termisko deformāciju. Metālisko materiālu termiskās izplešanās koeficients ir relatīvi augsts (aptuveni 12 × 10⁻⁶/℃). Kad temperatūra svārstās par 5℃, 1 metru gara metāla pamatne var deformēties 60 μm, izraisot griešanas pozīcijas nobīdi un nopietni ietekmējot griešanas precizitāti.
Granīta pamatnes termiskās izplešanās koeficients ir tikai (4–8) × 10⁻⁶/℃, kas ir mazāk nekā viena trešdaļa no metāla materiālu termiskās izplešanās koeficienta. Pie vienādām temperatūras izmaiņām tā izmēru izmaiņas gandrīz nevar ignorēt. Kāda pusvadītāju ražošanas uzņēmuma mērījumu dati liecina, ka 8 stundu nepārtrauktas augstas intensitātes vafeļu griešanas operācijas laikā, kad apkārtējās vides temperatūra svārstās par 10℃, griešanas pozīcijas nobīde iekārtai ar granīta pamatni ir mazāka par 20 μm, savukārt iekārtai ar metāla pamatni tā pārsniedz 60 μm. Šī stabilā termiskā veiktspēja nodrošina, ka griezējinstrumenta un vafeļu relatīvā pozīcija vienmēr saglabājas precīza. Pat ilgstošas nepārtrauktas darbības vai krasu apkārtējās vides temperatūras izmaiņu gadījumā griešanas precizitātes nemainīgums ir saglabājams.
Stingrība un nodilumizturība: Nodrošiniet iekārtas ilgtermiņa stabilu darbību
Papildus vibrācijas izturības un termiskās stabilitātes priekšrocībām, granīta pamatnes augstā stingrība un nodilumizturība vēl vairāk uzlabo vafeļu griešanas iekārtas uzticamību. Granīta cietība pēc Mosa skalas ir no 6 līdz 7, un spiedes stiprība pārsniedz 120 MPa. Tas var izturēt milzīgu spiedienu un trieciena spēku griešanas procesā un nav pakļauts deformācijai. Tikmēr tā blīvā struktūra piešķir tam lielisku nodilumizturību. Pat biežu griešanas darbību laikā pamatnes virsma nav pakļauta nodilumam, nodrošinot, ka iekārta ilgstoši saglabā augstas precizitātes darbību.
Praktiskajos pielietojumos daudzi plākšņu ražošanas uzņēmumi ir ievērojami uzlabojuši produkcijas ražu un ražošanas efektivitāti, ieviešot griešanas iekārtas ar granīta pamatnēm. Dati no pasaulē vadošas lietuves liecina, ka pēc granīta pamatnes iekārtu ieviešanas plākšņu griešanas raža ir palielinājusies no 88% līdz vairāk nekā 95%, iekārtu apkopes cikls ir pagarināts trīs reizes, efektīvi samazinot ražošanas izmaksas un uzlabojot tirgus konkurētspēju.
Noslēgumā jāsaka, ka granīta pamatne ar izcilu vibrācijas izturību, termisko stabilitāti, augsto stingrību un nodilumizturību nodrošina visaptverošas veiktspējas garantijas vafeļu griešanas iekārtām. Pusvadītāju tehnoloģijām attīstoties lielākas precizitātes virzienā, granīta pamatnēm būs arvien nozīmīgāka loma vafeļu ražošanas jomā, veicinot pusvadītāju nozares nepārtrauktu inovatīvu attīstību.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 20. maijs