Graniit on pooljuhtide seadmetes tavaliselt kasutatav materjal tänu suurepärasele mõõtmelisele stabiilsusele, kõvadusele ja madala soojuspaisumise koefitsiendile. Nagu kõik materjalid, on ka graniidist komponendid aja jooksul vastuvõtlikud ja potentsiaalne rike. Selliste ebaõnnestumiste vältimiseks on oluline mõista kulumise põhjuseid ja võtta ennetavaid meetmeid seadme kahjustamise vältimiseks.
Graniitkomponentide rikete üks levinum põhjus on mehaaniline kulumine. Seda tüüpi kulumine võib esineda mitmesuguste tegurite, näiteks pinna kareduse, pinna topograafia ja saastumise tõttu. Pikaajaline kokkupuude kemikaalide ja kõrge temperatuuriga võib samuti aidata kaasa mehaanilisele kulumisele. Graniidi komponentide eluea vältimiseks ja pikendamiseks on oluline pindu regulaarselt kontrollida ja hooldada. Kaitsekatete kasutamine ja regulaarne puhastamine võivad aidata ka keemilise kokkupuute põhjustatud kahjustusi leevendada.
Termiline väsimus on veel üks levinud rikke põhjus graniidist komponentides. Seda tüüpi kulumine toimub graniidi ja külgneva materjali vahelise soojuspaisumistegurite mittevastavuse tõttu. Aja jooksul võib korduv termiline tsükkel põhjustada graniidist pragude ja luumurdude tekkimist. Termilise väsimuse vältimiseks on oluline valida ühilduvate soojuspaisumiskoefitsientidega materjalid ja tagada, et seadmed töötaksid soovitatava temperatuurivahemikus. Regulaarsed soojuslikud ülevaatused võivad aidata tuvastada ka võimalikke probleeme enne, kui need tõsiseid kahjustusi tekitavad.
Teine viis tõrke ärahoidmiseks graniidist komponentides on täiustatud modelleerimise ja simulatsioonitehnikate kaudu. Graniidi komponentide käitumise ennustamiseks erinevates laadimis- ja keskkonnatingimustes saab kasutada lõplike elementide analüüsi (FEA). Võimalike rikkestsenaariumide simuleerimisega saavad insenerid tuvastada kõrge stressi kontsentratsiooniga piirkondi ja töötada välja sobivad leevendusstrateegiad. FEA -d saab kasutada ka komponentide geomeetriate ja materjalide omaduste optimeerimiseks, et parandada kulumiskindlust ja vähendada võimalikku rikkeid.
Kokkuvõtteks nõuab pooljuhtseadmetes graniidi komponentide rikke ennetamine mitmetahulist lähenemist. Nõuetekohane hooldus ja puhastamine, materjalide valimine ja modelleerimise tehnikad võivad kõik aidata vähendada kulumise ja kahjustuste riski. Kasutades ennetavat graniidist komponentide hooldust, saavad pooljuhtide tootjad tootjad vähendada, säästa raha ja parandada seadmete üldist jõudlust.
Postiaeg: 20. märts 20124