În procesul de trecere a industriei semiconductorilor către procese de fabricație la nanoscală, tăierea napolitanelor, ca verigă cheie în fabricarea cipurilor, are cerințe extrem de stricte pentru stabilitatea echipamentelor. Baza de granit, cu rezistența sa remarcabilă la vibrații și stabilitatea termică, a devenit o componentă centrală a echipamentelor de tăiere a napolitanelor, oferind o garanție fiabilă pentru obținerea unei procesări de înaltă precizie și eficiență a napolitanelor.
Caracteristici ridicate de amortizare și antivibrații: Garantarea preciziei de tăiere la nivel nano
Când echipamentul de tăiere a napolitanelor este în funcțiune, rotația de mare viteză a axului, vibrațiile de înaltă frecvență ale sculei de tăiere și vibrațiile mediului înconjurător generate de echipamentul din jur vor avea un impact semnificativ asupra preciziei tăierii. Performanța de amortizare a bazelor metalice tradiționale este limitată, ceea ce face dificilă atenuarea rapidă a vibrațiilor, ceea ce duce la fluctuații la nivel micronic ale sculelor de tăiere și provoacă direct defecte precum ciobirea marginilor și fisurile pe napolitane. Caracteristicile ridicate de amortizare ale bazei de granit au rezolvat fundamental această problemă.
Cristalele minerale interne ale granitului sunt strâns împletite, formând o structură naturală de disipare a energiei. Atunci când vibrația este transmisă bazei, microstructura sa internă poate converti rapid energia vibrației în energie termică, obținând o atenuare eficientă a vibrațiilor. Datele experimentale arată că, în același mediu de vibrații, baza de granit poate atenua amplitudinea vibrației cu peste 90% în 0,5 secunde, în timp ce baza metalică necesită 3 până la 5 secunde. Această performanță remarcabilă de amortizare asigură stabilitatea sculei de tăiere în timpul procesului de tăiere la nanoscală, garantând o muchie netedă a tăierii napolitane și reducând eficient rata de așchiere. De exemplu, în procesul de tăiere a napolitanelor de 5 nm, echipamentele cu bază de granit pot controla dimensiunea așchierii cu o precizie de 10 μm, ceea ce este cu peste 40% mai mare decât echipamentele cu bază metalică.
Coeficient de dilatare termică ultra-scăzut: Rezistent la influența fluctuațiilor de temperatură
În timpul procesului de tăiere a plachetelor, căldura generată de frecarea sculelor de tăiere, disiparea căldurii în urma funcționării pe termen lung a echipamentului și modificările temperaturii mediului din atelier pot provoca deformarea termică a componentelor echipamentului. Coeficientul de dilatare termică al materialelor metalice este relativ ridicat (aproximativ 12×10⁻⁶/℃). Când temperatura fluctuează cu 5℃, o bază metalică lungă de 1 metru poate suferi o deformare de 60 μm, provocând deplasarea poziției de tăiere și afectând serios precizia tăierii.
Coeficientul de dilatare termică al bazei de granit este de numai (4-8) ×10⁻⁶/℃, ceea ce reprezintă mai puțin de o treime din cel al materialelor metalice. La aceeași variație de temperatură, modificarea dimensională poate fi aproape ignorată. Datele măsurate de la o anumită întreprindere producătoare de semiconductori arată că, în timpul unei operațiuni continue de tăiere a plachetelor de mare intensitate, timp de 8 ore, atunci când temperatura ambiantă fluctuează cu 10℃, decalajul poziției de tăiere a echipamentului cu bază de granit este mai mic de 20 μm, în timp ce cel al echipamentului cu bază metalică depășește 60 μm. Această performanță termică stabilă asigură că poziția relativă dintre unealta de tăiere și plachetă rămâne precisă în permanență. Chiar și în condiții de funcționare continuă pe termen lung sau de schimbări drastice ale temperaturii mediului, se poate menține consecvența preciziei de tăiere.
Rigiditate și rezistență la uzură: Asigurați funcționarea stabilă pe termen lung a echipamentului
Pe lângă avantajele rezistenței la vibrații și stabilității termice, rigiditatea ridicată și rezistența la uzură a bazei de granit sporesc și mai mult fiabilitatea echipamentului de tăiere a napolitanelor. Granitul are o duritate de 6 până la 7 pe scara Mohs și o rezistență la compresiune care depășește 120 MPa. Poate rezista la presiunea și forța de impact extraordinare din timpul procesului de tăiere și nu este predispus la deformare. Totodată, structura sa densă îi conferă o rezistență excelentă la uzură. Chiar și în timpul operațiunilor frecvente de tăiere, suprafața bazei nu este predispusă la uzură, asigurând că echipamentul menține o funcționare de înaltă precizie pentru o perioadă lungă de timp.
În aplicații practice, multe întreprinderi producătoare de napolitane și-au îmbunătățit semnificativ randamentul și eficiența producției prin adoptarea echipamentelor de tăiere cu baze de granit. Datele de la o turnătorie de top la nivel mondial arată că, după introducerea echipamentelor pe bază de granit, randamentul de tăiere a napolitanelor a crescut de la 88% la peste 95%, iar ciclul de întreținere a echipamentelor a fost extins de trei ori, reducând eficient costurile de producție și sporind competitivitatea pe piață.
În concluzie, baza de granit, cu rezistența sa excelentă la vibrații, stabilitatea termică, rigiditatea ridicată și rezistența la uzură, oferă garanții complete de performanță pentru echipamentele de tăiere a napolitanelor. Pe măsură ce tehnologia semiconductorilor avansează spre o precizie mai mare, bazele de granit vor juca un rol mai semnificativ în domeniul fabricării napolitanelor, promovând dezvoltarea inovatoare continuă a industriei semiconductorilor.
Data publicării: 20 mai 2025