გრანიტის ფუძეების უპირატესობები ვიბრაციისადმი მდგრადობისა და თერმული სტაბილურობის თვალსაზრისით ვაფლის ჭრის მოწყობილობებში.

ნახევარგამტარული ინდუსტრიის ნანომასშტაბიანი წარმოების პროცესებზე გადასვლის პროცესში, ვაფლის ჭრას, როგორც ჩიპების წარმოების ძირითად რგოლს, აღჭურვილობის სტაბილურობის უკიდურესად მკაცრი მოთხოვნები აქვს. გრანიტის ფუძე, თავისი გამორჩეული ვიბრაციისადმი მდგრადობითა და თერმული სტაბილურობით, ვაფლის ჭრის აღჭურვილობის ძირითად კომპონენტად იქცა, რაც უზრუნველყოფს მაღალი სიზუსტისა და ეფექტურობის ვაფლის დამუშავების საიმედო გარანტიას.

მაღალი დემპინგისა და ვიბრაციის საწინააღმდეგო მახასიათებლები: ნანოდონის ჭრის სიზუსტის დაცვა
როდესაც ვაფლის საჭრელი მოწყობილობა მუშაობს, შპინდელის მაღალსიჩქარიანი ბრუნვა, საჭრელი ხელსაწყოს მაღალი სიხშირის ვიბრაცია და მიმდებარე მოწყობილობის მიერ წარმოქმნილი გარემო ვიბრაცია მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ჭრის სიზუსტეზე. ტრადიციული ლითონის ფუძეების დემპფერაციის მახასიათებლები შეზღუდულია, რაც ართულებს ვიბრაციების სწრაფ შესუსტებას, რაც იწვევს საჭრელი ხელსაწყოების მიკრონულ დონის რხევას და პირდაპირ იწვევს დეფექტებს, როგორიცაა კიდეების გატეხვა და ბზარები ვაფლებზე. გრანიტის ფუძეების მაღალმა დემპფერაციის მახასიათებლებმა ფუნდამენტურად გადაჭრა ეს პრობლემა.
გრანიტის შიდა მინერალური კრისტალები მჭიდროდ არის გადახლართული და ქმნის ენერგიის ბუნებრივი გაფანტვის სტრუქტურას. როდესაც ვიბრაცია გადაეცემა ფუძეზე, მის შიდა მიკროსტრუქტურას შეუძლია სწრაფად გარდაქმნას ვიბრაციის ენერგია თერმულ ენერგიად, რაც უზრუნველყოფს ვიბრაციის ეფექტურ შესუსტებას. ექსპერიმენტული მონაცემები აჩვენებს, რომ იმავე ვიბრაციის გარემოში, გრანიტის ფუძეს შეუძლია ვიბრაციის ამპლიტუდის 90%-ზე მეტით შესუსტება 0.5 წამში, ხოლო ლითონის ფუძეს 3-დან 5 წამამდე სჭირდება. ეს შესანიშნავი ჩამხშობი შესრულება უზრუნველყოფს, რომ საჭრელი ხელსაწყო სტაბილური დარჩეს ნანომასშტაბიანი ჭრის პროცესის დროს, რაც უზრუნველყოფს ვაფლის ჭრის გლუვ კიდეს და ეფექტურად ამცირებს ნატეხების სიჩქარეს. მაგალითად, 5 ნმ ვაფლის ჭრის პროცესში, გრანიტის ფუძეზე დაფუძნებულ აღჭურვილობას შეუძლია ნატეხების ზომის კონტროლი 10 მკმ-ის ფარგლებში, რაც 40%-ით მეტია ლითონის ფუძეზე დაფუძნებულ აღჭურვილობასთან შედარებით.
თერმული გაფართოების ულტრადაბალი კოეფიციენტი: ტემპერატურის რყევების ზემოქმედებისადმი მდგრადი
ვაფლის ჭრის პროცესში, საჭრელი ხელსაწყოების ხახუნით გამომუშავებული სითბო, აღჭურვილობის ხანგრძლივი მუშაობის შედეგად წარმოქმნილი სითბოს გაფრქვევა და სახელოსნოს გარემოს ტემპერატურის ცვლილებები შეიძლება გამოიწვიოს აღჭურვილობის კომპონენტების თერმული დეფორმაცია. ლითონის მასალების თერმული გაფართოების კოეფიციენტი შედარებით მაღალია (დაახლოებით 12×10⁻⁶/℃). როდესაც ტემპერატურა 5℃-ით მერყეობს, 1 მეტრი სიგრძის ლითონის ფუძემ შეიძლება განიცადოს 60 მკმ დეფორმაცია, რაც გამოიწვევს ჭრის პოზიციის შეცვლას და სერიოზულად იმოქმედებს ჭრის სიზუსტეზე.
გრანიტის ფუძის თერმული გაფართოების კოეფიციენტი მხოლოდ (4-8) ×10⁻⁶/℃-ია, რაც ლითონის მასალების თერმული გაფართოების კოეფიციენტის ერთ მესამედზე ნაკლებია. იგივე ტემპერატურის ცვლილებისას, მისი განზომილებიანი ცვლილება თითქმის იგნორირებულია. გარკვეული ნახევარგამტარული მწარმოებელი საწარმოს გაზომილი მონაცემები აჩვენებს, რომ 8-საათიანი უწყვეტი მაღალი ინტენსივობის ვაფლის ჭრის ოპერაციის დროს, როდესაც გარემოს ტემპერატურა 10℃-ით მერყეობს, გრანიტის ფუძის მქონე მოწყობილობის ჭრის პოზიციის გადახრა 20μm-ზე ნაკლებია, ხოლო ლითონის ფუძის მქონე მოწყობილობისა - 60μm-ზე მეტი. ეს სტაბილური თერმული მახასიათებლები უზრუნველყოფს, რომ საჭრელ ხელსაწყოსა და ვაფლს შორის ფარდობითი პოზიცია ყოველთვის ზუსტი დარჩეს. ხანგრძლივი უწყვეტი მუშაობის ან გარემოს ტემპერატურის მკვეთრი ცვლილებების დროსაც კი, ჭრის სიზუსტის თანმიმდევრულობა შეიძლება შენარჩუნდეს.
სიმტკიცე და ცვეთისადმი წინააღმდეგობა: უზრუნველყოს აღჭურვილობის გრძელვადიანი სტაბილური მუშაობა
ვიბრაციისადმი მდგრადობისა და თერმული სტაბილურობის უპირატესობებთან ერთად, გრანიტის ფუძის მაღალი სიმტკიცე და ცვეთამედეგობა კიდევ უფრო ზრდის ვაფლის ჭრის მოწყობილობის საიმედოობას. გრანიტს აქვს მოჰსის შკალით 6-დან 7-მდე სიმტკიცე და 120 მპა-ზე მეტი შეკუმშვის სიმტკიცე. მას შეუძლია გაუძლოს უზარმაზარ წნევას და დარტყმის ძალას ჭრის პროცესში და არ არის მიდრეკილი დეფორმაციისკენ. ამავდროულად, მისი მკვრივი სტრუქტურა მას შესანიშნავ ცვეთამედეგობას ანიჭებს. ხშირი ჭრის ოპერაციების დროსაც კი, ფუძის ზედაპირი არ არის მიდრეკილი ცვეთისკენ, რაც უზრუნველყოფს მოწყობილობის მაღალი სიზუსტის შენარჩუნებას დიდი ხნის განმავლობაში.
პრაქტიკულ გამოყენებაში, ვაფლის მწარმოებელმა ბევრმა საწარმომ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა პროდუქტის მოსავლიანობა და წარმოების ეფექტურობა გრანიტის ფუძეზე დაფუძნებული ჭრის აღჭურვილობის დანერგვით. მსოფლიოში წამყვანი სადისტრიბუციო ქარხნის მონაცემები აჩვენებს, რომ გრანიტის ფუძეზე დაფუძნებული აღჭურვილობის დანერგვის შემდეგ, ვაფლის ჭრის მოსავლიანობა 88%-დან 95%-მდე გაიზარდა, აღჭურვილობის მოვლა-პატრონობის ციკლი სამჯერ გაიზარდა, რამაც ეფექტურად შეამცირა წარმოების ხარჯები და გაზარდა ბაზრის კონკურენტუნარიანობა.
დასკვნის სახით, გრანიტის ფუძე, თავისი შესანიშნავი ვიბრაციისადმი მდგრადობით, თერმული სტაბილურობით, მაღალი სიმტკიცითა და ცვეთისადმი მდგრადობით, ვაფლის ჭრის აღჭურვილობის ყოვლისმომცველ მუშაობის გარანტიებს იძლევა. ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის უფრო მაღალი სიზუსტისკენ განვითარებასთან ერთად, გრანიტის ფუძეები ვაფლის წარმოების სფეროში სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს, რაც ნახევარგამტარული ინდუსტრიის უწყვეტ ინოვაციურ განვითარებას შეუწყობს ხელს.