Կիսահաղորդիչների արտադրության ոլորտում վաֆլիների ստուգման սարքավորումների ճշգրտությունը անմիջականորեն որոշում է չիպերի որակը և արտադրողականությունը: Որպես միջուկի հայտնաբերման բաղադրիչների հիմք, սարքավորումների հիմնական նյութի չափային կայունությունը կարևոր դեր է խաղում սարքավորումների երկարաժամկետ շահագործման գործում: Գրանիտը և թուջը վաֆլիների ստուգման սարքավորումների համար երկու լայնորեն օգտագործվող հիմնական նյութեր են: 10-ամյա համեմատական ուսումնասիրությունը բացահայտել է դրանց միջև եղած էական տարբերությունները չափային կայունության առումով, ինչը կարևոր հղումներ է տրամադրում սարքավորումների ընտրության համար:
Փորձարարական նախապատմություն և դիզայն
Կիսահաղորդչային թիթեղների արտադրության գործընթացը չափազանց բարձր պահանջներ ունի հայտնաբերման ճշգրտության համար: Նույնիսկ միկրոմետրի մակարդակի չափային շեղումը կարող է հանգեցնել չիպի աշխատանքի անկման կամ նույնիսկ ջարդոնի: Գրանիտի և թուջի չափային կայունությունը երկարատև օգտագործման ընթացքում ուսումնասիրելու համար հետազոտական խումբը մշակել է փորձեր, որոնք մոդելավորել են իրական աշխատանքային միջավայրեր: Նույն սպեցիֆիկացիայով գրանիտի և թուջի նմուշներ ընտրվել և տեղադրվել են միջավայրի խցիկում, որտեղ ջերմաստիճանը տատանվում էր 15℃-ից մինչև 35℃, իսկ խոնավությունը՝ 30%-ից մինչև 70% հարաբերական խոնավություն: Սարքավորումների շահագործման ընթացքում մեխանիկական տատանումները մոդելավորվել են տատանման աղյուսակի միջոցով: Նմուշների հիմնական չափերը չափվել են յուրաքանչյուր եռամսյակ՝ օգտագործելով բարձր ճշգրտության լազերային ինտերֆերոմետր, և տվյալները անընդհատ գրանցվել են 10 տարի շարունակ:
Փորձարարական արդյունք. Գրանիտի բացարձակ առավելությունը
Տասը տարվա փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ գրանիտե հիմքը ցուցաբերում է զարմանալի կայունություն: Դրա ջերմային ընդարձակման գործակիցը չափազանց ցածր է՝ միջինում ընդամենը 4.6×10⁻⁶/℃: Ջերմաստիճանի կտրուկ փոփոխությունների դեպքում չափային շեղումը միշտ վերահսկվում է ±0.001 մմ-ի սահմաններում: Խոնավության փոփոխությունների դեպքում գրանիտի խիտ կառուցվածքը այն գրեթե անփոփոխ է դարձնում, և չափելի չափային փոփոխություններ տեղի չեն ունենում: Մեխանիկական տատանումների միջավայրում գրանիտի գերազանց մարման բնութագրերը արդյունավետորեն կլանում են տատանումների էներգիան, և չափային տատանումները չափազանց փոքր են:
Ի տարբերություն դրա, թուջե հիմքի դեպքում ջերմային ընդարձակման միջին գործակիցը հասնում է 11×10⁻⁶/℃ - 13×10⁻⁶/℃-ի, իսկ ջերմաստիճանի փոփոխություններից առաջացած առավելագույն չափային շեղումը 10 տարվա ընթացքում կազմում է ±0.05 մմ: Խոնավ միջավայրում թուջը հակված է ժանգի և կոռոզիայի: Որոշ նմուշներ ցույց են տալիս տեղային դեֆորմացիա, և չափային շեղումն ավելի է մեծանում: Մեխանիկական տատանումների ազդեցության տակ թուջը վատ է մարում տատանումները, և դրա չափը հաճախակի տատանվում է, ինչը դժվարացնում է վաֆլիների ստուգման բարձր ճշգրտության պահանջները բավարարելը:
Կայունության տարբերության հիմնական պատճառը
Գրանիտը ձևավորվել է հարյուր միլիոնավոր տարիների ընթացքում՝ երկրաբանական գործընթացների միջոցով: Դրա ներքին կառուցվածքը խիտ և միատարր է, իսկ հանքային բյուրեղները կայուն դասավորված են՝ բնականաբար վերացնելով ներքին լարվածությունը: Սա այն դարձնում է չափազանց անզգայուն արտաքին գործոնների փոփոխությունների նկատմամբ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, խոնավությունը և թրթռումը: Թուջը պատրաստվում է ձուլման գործընթացով և ունի մանրադիտակային թերություններ, ինչպիսիք են ծակոտիները և ավազի անցքերը ներսում: Միևնույն ժամանակ, ձուլման գործընթացում առաջացած մնացորդային լարվածությունը հակված է առաջացնել չափային փոփոխություններ արտաքին միջավայրի խթանման տակ: Թուջը մետաղական հատկություններով այն հակված է ժանգոտվելու խոնավության պատճառով, արագացնելով կառուցվածքային վնասը և նվազեցնելով չափային կայունությունը:
Ազդեցությունը վաֆլիների ստուգման սարքավորումների վրա
Գրանիտե հիմքի վրա հիմնված վաֆլի ստուգման սարքավորումները, իրենց կայուն չափողական կատարողականությամբ, կարող են ապահովել, որ ստուգման համակարգը պահպանի բարձր ճշգրտություն երկար ժամանակ, նվազեցնի սարքավորումների ճշգրտության շեղման պատճառով սխալ գնահատումները և բաց թողնված հայտնաբերումները, և զգալիորեն բարելավի արտադրանքի արտադրողականությունը: Միևնույն ժամանակ, սպասարկման ցածր պահանջները նվազեցնում են սարքավորումների ամբողջ կյանքի ցիկլի արժեքը: Թուջե հիմքեր օգտագործող սարքավորումները, վատ չափողական կայունության պատճառով, պահանջում են հաճախակի տրամաչափում և սպասարկում: Սա ոչ միայն մեծացնում է շահագործման ծախսերը, այլև կարող է ազդել կիսահաղորդչային արտադրության որակի վրա՝ անբավարար ճշգրտության պատճառով, առաջացնելով հնարավոր տնտեսական կորուստներ:
Կիսահաղորդչային արդյունաբերության կողմից ավելի բարձր ճշգրտության և որակի ձգտման միտումների պայմաններում, գրանիտը որպես վաֆլիների ստուգման սարքավորումների հիմնական նյութ ընտրելը, անկասկած, իմաստուն քայլ է սարքավորումների աշխատանքը ապահովելու և ձեռնարկությունների մրցունակությունը բարձրացնելու համար։
Հրապարակման ժամանակը. Մայիսի 14-2025