Under de strange easken fan hege presyzje en hege betrouberens yn 'e healgeleideryndustry, hoewol granyt ien fan 'e kearnmaterialen is, bringe de eigenskippen ek bepaalde beheiningen mei. De folgjende binne de wichtichste neidielen en útdagings yn praktyske tapassingen:
Earst is it materiaal tige bros en lestich te ferwurkjen
Risiko op barsten: Granyt is yn essinsje in natuerlike stien mei natuerlike mikrobarsten en grinzen fan minerale dieltsjes binnenin, en it is in typysk bros materiaal. By ultra-presys ferwurking (lykas nanoskaal slypjen en komplekse ferwurking fan bûgde oerflakken), as de krêft ûngelikense is of de ferwurkingsparameters net geskikt binne, binne problemen lykas chipping en mikrobarstfersprieding gefoelich foar it foarkommen fan problemen, wat liedt ta it skrassen fan it wurkstik.
Lege ferwurkingseffisjinsje: Om brosse brekken te foarkommen, binne spesjale prosessen lykas slypjen mei lege snelheid mei diamantslypskiven en magnetorheologysk polearjen fereaske. De ferwurkingssyklus is 30% oant 50% langer as dy fan metalen materialen, en de ynvestearringskosten foar apparatuer binne heech (bygelyks, de priis fan in fiif-assige ferbiningsbewerkingssintrum is mear as 10 miljoen yuan).
Beperkingen fan komplekse struktueren: It is lestich om holle lichtgewicht struktueren te produsearjen troch jitten, smeden en oare prosessen. It wurdt meast brûkt yn ienfâldige geometryske foarmen lykas platen en bases, en de tapassing dêrfan is beheind yn apparatuer dy't unregelmjittige stipen of ynterne pipeline-yntegraasje fereasket.
Twadde, hege tichtheid liedt ta swiere lading op 'e apparatuer
Dreech te behanneljen en te ynstallearjen: De tichtheid fan granyt is sawat 2,6-3,0 g/cm³, en it gewicht is 1,5-2 kear dat fan getten izer ûnder itselde folume. Bygelyks, it gewicht fan in graniten basis foar in fotolitografymasine kin 5 oant 10 ton berikke, wêrtroch spesjale hefapparatuer en skokbestindige fûneminten nedich binne, wat de kosten fan fabryksbou en ynset fan apparatuer fergruttet.
Dynamyske reaksjefertraging: Hege traachheid beheint de fersnelling fan bewegende ûnderdielen fan 'e apparatuer (lykas wafer-oerdrachtrobots). Yn senario's wêr't rappe start en stop nedich binne (lykas hege-snelheidsynspeksjeapparatuer), kin it ynfloed hawwe op it produksjeritme en de effisjinsje ferminderje.
Tredde, de kosten fan reparaasje en iteraasje binne heech
Gebreken binne lestich te reparearjen: As der oerflakslijtage of botsingsskea ûntstiet tidens gebrûk, moat it werom nei de fabryk brocht wurde foar reparaasje mei profesjonele slypapparatuer, wat net fluch op lokaasje ôfhannele wurde kin. Yn tsjinstelling kinne metalen ûnderdielen direkt reparearre wurde mei metoaden lykas puntlassen en laserbekleding, wat resulteart yn koartere downtime.
De ûntwerp-iteraasjesyklus is lang: De ferskillen yn natuerlike graniten ieren kinne lichte fluktuaasjes feroarsaakje yn 'e materiaaleigenskippen (lykas termyske útwreidingskoëffisjint en dempingsferhâlding) fan ferskate batches. As it ûntwerp fan 'e apparatuer feroaret, moatte de materiaaleigenskippen opnij oanpast wurde, en de ferifikaasjesyklus foar ûndersyk en ûntwikkeling is relatyf lang.
Iv. Beheinde boarnen en miljeu-útdagings
Natuerstien is net duorsum: Granyt fan hege kwaliteit (lykas "Jinan Green" en "Sesame Black" brûkt yn healgeleiders) is ôfhinklik fan spesifike ieren, hat beheinde reserves en de winning dêrfan wurdt beheind troch miljeubeskermingsbelied. Mei de útwreiding fan 'e healgeleideryndustry kin der in risiko wêze fan in ynstabile oanfier fan grûnstoffen.
Problemen mei fersmoarging by ferwurking: Tidens de snij- en slypprosessen wurdt in grutte hoemannichte granytstof (mei silisiumdiokside) produsearre. As it net goed behannele wurdt, kin it silikose feroarsaakje. Boppedat moat it ôffalwetter behannele wurde troch sedimintaasje foardat it loosd wurdt, wêrtroch't ynvestearrings yn miljeubeskerming tanimme.
Fiif. Unfoldwaande kompatibiliteit mei opkommende prosessen
Beperkingen fan 'e fakuümomjouwing: Guon healgeleiderprosessen (lykas fakuümcoating en elektronenstraallitografy) fereaskje it behâld fan in hege fakuümtastân yn 'e apparatuer. De mikropoaren op it oerflak fan granyt kinne lykwols gasmolekulen adsorbearje, dy't stadich frijkomme en de stabiliteit fan 'e fakuümgraad beynfloedzje. Dêrom is ekstra oerflakferdichtingsbehanneling (lykas harsimpregnaasje) nedich.
Problemen mei elektromagnetyske kompatibiliteit: Granyt is in isolearjend materiaal. Yn senario's wêr't ûntlading fan statyske elektrisiteit of elektromagnetyske ôfskerming fereaske is (lykas elektrostatyske adsorpsjeplatfoarms foar wafers), moatte metalen coatings of geleidende films gearstald wurde, wat de strukturele kompleksiteit en kosten tanimt.
Strategy foar reaksje fan 'e sektor
Nettsjinsteande de hjirboppe neamde tekoartkommingen hat de healgeleideryndustry de tekoartkommingen fan granyt foar in part kompensearre troch technologyske ynnovaasje:
Untwerp fan gearstalde struktuer: It brûkt de kombinaasje fan "graniten basis + metalen frame", wêrby't rekken holden wurdt mei sawol styfheid as lichtgewicht (bygelyks, in bepaalde fabrikant fan fotolitografymasines ynbêde in huningraatstruktuer fan aluminiumlegering yn 'e graniten basis, wêrtroch it gewicht mei 40% ferminderet).
Keunstmjittige syntetyske alternative materialen: Untwikkelje keramyske matrixkompositen (lykas silisiumkarbidkeramyk) en keunstmjittige stiennen op basis fan epoxyhars om de termyske stabiliteit en trillingsbestriding fan granyt te simulearjen, wylst de ferwurkingsfleksibiliteit ferbettere wurdt.
Intelligente ferwurkingstechnology: Troch it yntrodusearjen fan AI-algoritmen om it ferwurkingspad te optimalisearjen, stresssimulaasje om risiko's op barsten te foarsizzen, en online deteksje te kombinearjen om parameters yn realtime oan te passen, is it skrootpersintaazje fan ferwurking fermindere fan 5% nei ûnder 1%.
Gearfetting
De tekoartkommingen fan granyt yn 'e healgeleideryndustry komme yn essinsje fuort út it spul tusken syn natuerlike materiaaleigenskippen en yndustriële easken. Mei de foarútgong fan technology en de ûntwikkeling fan alternative materialen kinne de tapassingsscenario's stadichoan krimpje nei "ûnferfangbere kearnreferinsjekomponinten" (lykas hydrostatyske liedingsrails foar fotolitografymasines en ultra-presyzje mjitplatfoarms), wylst stadichoan plak makket foar fleksibelere yngenieursmaterialen yn net-krityske strukturele komponinten. Yn 'e takomst sil it ûnderwerp wêze dat de yndustry fierder ûndersiket hoe't prestaasjes, kosten en duorsumens yn lykwicht brocht wurde kinne.
Pleatsingstiid: 24 maaie 2025