Pooljuhtide tööstuse liikumises nanoskaala tootmisprotsesside poole on kiipide lõikamisel kui kiipide tootmise võtmelülil seadmete stabiilsuse osas äärmiselt ranged nõuded. Graniidist alusmaterjal, millel on suurepärane vibratsioonikindlus ja termiline stabiilsus, on muutunud vahvlite lõikamisseadmete põhikomponendiks, pakkudes usaldusväärset garantiid ülitäpse ja tõhusa vahvlite töötlemise saavutamiseks.
Suurepärased summutus- ja vibratsioonivastased omadused: Nanotasemel lõiketäpsuse tagamine
Kui kiibilõikusseade töötab, mõjutavad spindli kiire pöörlemine, lõikeriista kõrgsageduslik vibratsioon ja ümbritseva seadme tekitatud keskkonnavibratsioon oluliselt lõiketäpsust. Traditsiooniliste metallaluste summutusvõime on piiratud, mistõttu on vibratsiooni kiire summutamine keeruline. See omakorda põhjustab lõikeriistade mikronitasemel värinat ja otseselt defekte, nagu servade mõrad ja praod kiibil. Graniidist aluse kõrge summutusvõime on selle probleemi põhimõtteliselt lahendanud.
Graniidi sisemised mineraalkristallid on tihedalt läbi põimunud, moodustades loodusliku energia hajumise struktuuri. Kui vibratsioon kandub alusele, suudab selle sisemine mikrostruktuur vibratsioonienergia kiiresti soojusenergiaks muuta, saavutades tõhusa vibratsiooni summutamise. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et samas vibratsioonikeskkonnas suudab graniidist alus 0,5 sekundi jooksul vibratsiooni amplituudi vähendada enam kui 90% võrra, samas kui metallalusel kulub selleks 3–5 sekundit. See silmapaistev summutusvõime tagab lõikeriista stabiilsuse nanoskaala lõikamisprotsessi ajal, tagades vahvli lõikamise sujuva serva ja vähendades tõhusalt hakkimiskiirust. Näiteks 5 nm vahvli lõikamisprotsessis saavad graniidist alusega seadmed kontrollida hakkimissuurust 10 μm piires, mis on üle 40% suurem kui metallalusega seadmetel.
Ülimadal soojuspaisumistegur: vastupidav temperatuurikõikumistele
Kiipide lõikamise käigus võivad lõikeriistade hõõrdumisest tekkiv soojus, seadme pikaajalisel töötamisel tekkiv soojuse hajumine ja töökoja keskkonnatemperatuuri muutused põhjustada seadme komponentide termilist deformatsiooni. Metallmaterjalide soojuspaisumistegur on suhteliselt kõrge (umbes 12 × 10⁻⁶/℃). Kui temperatuur kõigub 5 ℃ võrra, võib 1 meetri pikkune metallalus deformeeruda 60 μm, põhjustades lõikeasendi nihkumist ja mõjutades oluliselt lõiketäpsust.
Graniitpõhja soojuspaisumistegur on vaid (4-8) × 10⁻⁶/℃, mis on vähem kui kolmandik metallmaterjalide omast. Sama temperatuurimuutuse korral saab selle mõõtmete muutust peaaegu ignoreerida. Teatud pooljuhtide tootmisettevõtte mõõtmisandmed näitavad, et 8-tunnise pideva suure intensiivsusega vahvli lõikamise ajal, kui ümbritseva õhu temperatuur kõigub 10 ℃ võrra, on graniitpõhjaga seadme lõikeasendi nihe alla 20 μm, samas kui metallpõhjaga seadmel ületab see 60 μm. See stabiilne termiline jõudlus tagab, et lõikeriista ja vahvli vaheline suhteline asend jääb alati täpseks. Isegi pikaajalise pideva töötamise või keskkonnatemperatuuri drastiliste muutuste korral saab lõiketäpsuse järjepidevust säilitada.
Jäikus ja kulumiskindlus: tagage seadmete pikaajaline stabiilne töö
Lisaks vibratsioonikindluse ja termilise stabiilsuse eelistele suurendavad graniidist aluse kõrge jäikus ja kulumiskindlus veelgi kiibilõikusseadmete töökindlust. Graniidi kõvadus Mohsi skaalal on 6–7 ja survetugevus üle 120 MPa. See talub lõikamisprotsessi ajal tohutut survet ja löögijõudu ning ei ole altid deformeerumisele. Samal ajal annab selle tihe struktuur sellele suurepärase kulumiskindluse. Isegi sagedaste lõiketoimingute ajal ei ole aluse pind kulumiskindel, tagades seadme pikaajalise suure täpsusega töötamise.
Praktikas on paljud kiipide tootmisettevõtted graniidist alustega lõikeseadmete kasutuselevõtuga märkimisväärselt parandanud toote saagikust ja tootmise efektiivsust. Ühe ülemaailmselt juhtiva valukoja andmed näitavad, et pärast graniidist alustega seadmete kasutuselevõttu on kiipide lõikamise saagis suurenenud 88%-lt üle 95% ja seadmete hooldustsükkel on pikenenud kolm korda, vähendades tõhusalt tootmiskulusid ja suurendades turu konkurentsivõimet.
Kokkuvõtteks võib öelda, et graniidist alus oma suurepärase vibratsioonikindluse, termilise stabiilsuse, kõrge jäikuse ja kulumiskindlusega pakub kiipide lõikamise seadmetele igakülgseid jõudlusgarantiisid. Pooljuhtide tehnoloogia arenedes suurema täpsuse suunas, mängivad graniidist alused kiipide tootmise valdkonnas üha olulisemat rolli, soodustades pooljuhtide tööstuse pidevat uuenduslikku arengut.
Postituse aeg: 20. mai 2025