അടുത്ത തലമുറയിലെ സെറാമിക് അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ അൾട്രാ-ഹൈ പ്രിസിഷന്റെ അതിരുകൾ പുനർനിർവചിക്കുന്നുണ്ടോ?

കാലിബ്രേഷൻ ലബോറട്ടറികൾ, സെമികണ്ടക്ടർ ക്ലീൻറൂമുകൾ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് മെട്രോളജി സ്യൂട്ടുകൾ എന്നിവയുടെ നിശബ്ദ ഹാളുകളിൽ, ഒരു നിശബ്ദ വിപ്ലവം നടക്കുകയാണ്. ഇത് സോഫ്റ്റ്‌വെയറോ സെൻസറുകളോ മാത്രമല്ല നയിക്കുന്നത് - മറിച്ച് അളവെടുപ്പിന്റെ അടിത്തറയായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന വസ്തുക്കളാണ്. ഈ മാറ്റത്തിന്റെ മുൻനിരയിൽ അൾട്രാ-സ്റ്റേബിൾ സെറാമിക് എയർ സ്‌ട്രെയിറ്റ് റൂളറും അസാധാരണമാംവിധം കർക്കശമായ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സിലിക്കൺ-കാർബൈഡ് (Si-SiC) പാരലലെപൈപ്പും ചതുരവും ഉൾപ്പെടെയുള്ള നൂതന സെറാമിക് അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുണ്ട്. ഇവ വെറും ഉപകരണങ്ങളല്ല; സ്ഥിരത, ആവർത്തനക്ഷമത, താപ നിഷ്പക്ഷത എന്നിവ മാറ്റാനാവാത്ത ഒരു പുതിയ യുഗത്തിന്റെ സഹായികളാണ് അവ.

അരനൂറ്റാണ്ടിലേറെയായി, പ്രിസിഷൻ മെട്രോളജിയിൽ കറുത്ത ഗ്രാനൈറ്റ് ആധിപത്യം പുലർത്തി. അതിന്റെ സ്വാഭാവിക ഡാംപിംഗ്, കുറഞ്ഞ താപ വികാസം, മികച്ച പരന്നത എന്നിവ അതിനെ ഉപരിതല പ്ലേറ്റുകൾ, ചതുരങ്ങൾ, നേരായ അരികുകൾ എന്നിവയ്ക്കുള്ള ഏറ്റവും നല്ല വസ്തുവാക്കി മാറ്റി. എന്നിരുന്നാലും വ്യവസായങ്ങൾ സബ്-മൈക്രോണിലേക്കും നാനോമീറ്റർ സ്കെയിൽ ടോളറൻസുകളിലേക്കും - പ്രത്യേകിച്ച് സെമികണ്ടക്ടർ ലിത്തോഗ്രാഫി, സ്പേസ് ഒപ്റ്റിക്സ്, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് എന്നിവയിൽ - കടക്കുമ്പോൾ ഗ്രാനൈറ്റിന്റെ പരിമിതികൾ കൂടുതൽ വ്യക്തമായി. ഇത് കനത്തതാണ്, ആവർത്തിച്ചുള്ള സമ്പർക്കത്തിലൂടെ മൈക്രോ-ചിപ്പിംഗിന് വിധേയമാണ്, കൂടാതെ, അതിന്റെ പ്രശസ്തി ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ലോഡിലോ പാരിസ്ഥിതിക ഏറ്റക്കുറച്ചിലിലോ ചെറിയ ദീർഘകാല ക്രീപ്പ് ഇപ്പോഴും കാണിക്കുന്നു.

എഞ്ചിനീയറിംഗ് സെറാമിക്സിലേക്ക് കടക്കൂ: ദൈനംദിന ഭാവനയിലെ പൊട്ടുന്ന മൺപാത്രങ്ങളല്ല, മറിച്ച് കടുത്ത ചൂടിലും സമ്മർദ്ദത്തിലും കെട്ടിച്ചമച്ച സാന്ദ്രവും ഏകതാനവും ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ളതുമായ വസ്തുക്കൾ. ഇവയിൽ, മെട്രോളജി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി രണ്ട് ക്ലാസുകൾ വേറിട്ടുനിൽക്കുന്നു: ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള അലുമിന (Al₂O₃), റിയാക്ഷൻ-ബോണ്ടഡ് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (Si-SiC). പരമ്പരാഗത വസ്തുക്കളേക്കാൾ നാടകീയമായ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ രണ്ടും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അവ വ്യത്യസ്തമായ റോളുകൾ വഹിക്കുന്നു - ഒരുമിച്ച്, ഡൈമൻഷണൽ മെട്രോളജിയിൽ സാധ്യമാകുന്നതിന്റെ മുൻനിരയെ അവ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, സെറാമിക് എയർ സ്ട്രെയിറ്റ് റൂളറിന്റെ കാര്യമെടുക്കുക. എയർ-ബെയറിംഗ് സ്റ്റേജുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇന്റർഫെറോമീറ്ററുകൾക്കൊപ്പം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന ഈ ഉപകരണത്തിന് ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായ നേർരേഖ, കുറഞ്ഞ പിണ്ഡം, പൂജ്യം താപ ഡ്രിഫ്റ്റ് എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. അലുമിന അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഇത്.സെറാമിക് റൂളറുകൾ—500 മില്ലിമീറ്ററിൽ കൂടുതൽ ±0.5 µm ഉള്ളിൽ പരന്നതും നേരായതുമാക്കി മാറ്റുകയും Ra 0.02 µm ന് താഴെയുള്ള ഉപരിതല പരുക്കനിലേക്ക് മിനുസപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു—അത് കൃത്യമായി നൽകുന്നു. അവയുടെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത (~3.6 g/cm³) ഡൈനാമിക് മെഷർമെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ജഡത്വം കുറയ്ക്കുന്നു, അതേസമയം അവയുടെ കാന്തികമല്ലാത്തതും ചാലകമല്ലാത്തതുമായ സ്വഭാവം സെൻസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോണിക് അല്ലെങ്കിൽ കാന്തിക പരിതസ്ഥിതികളിലെ ഇടപെടൽ ഇല്ലാതാക്കുന്നു. വേഫർ പരിശോധനാ ഉപകരണങ്ങളിലോ ലേസർ ട്രാക്കർ കാലിബ്രേഷൻ സജ്ജീകരണങ്ങളിലോ, ഒരു മൈക്രോൺ വില്ലിന് പോലും ഫലങ്ങൾ വളച്ചൊടിക്കാൻ കഴിയും, സെറാമിക് എയർ സ്ട്രെയിറ്റ് റൂളർ താപനില വ്യതിയാനങ്ങളിലും പ്രവർത്തന ചക്രങ്ങളിലും സത്യമായി തുടരുന്ന ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള, നിഷ്ക്രിയ റഫറൻസ് നൽകുന്നു.

എന്നാൽ ആത്യന്തിക കാഠിന്യവും താപ ചാലകതയും ആവശ്യമായി വരുമ്പോൾ - ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി മിറർ അലൈൻമെന്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഹൈ-പവർ ലേസർ കാവിറ്റി മെട്രോളജി പോലുള്ളവ - എഞ്ചിനീയർമാർ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സിലിക്കൺ-കാർബൈഡ് (Si-SiC) പാരലൽപൈപ്പ്ഡ്, സ്ക്വയർ ഘടകങ്ങളിലേക്ക് തിരിയുന്നു. Si-SiC അറിയപ്പെടുന്ന ഏറ്റവും കാഠിന്യമുള്ള വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ്, യങ്ങിന്റെ മോഡുലസ് 400 GPa കവിയുന്നു - സ്റ്റീലിന്റെ മൂന്നിരട്ടിയിലധികം - അലുമിനിയത്തിനോട് മത്സരിക്കുന്ന താപ ചാലകതയും. നിർണായകമായി, അതിന്റെ താപ വികാസ ഗുണകം (CTE) ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസുകളോ സിലിക്കൺ വേഫറുകളോ ആയി പൊരുത്തപ്പെടാൻ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചെയ്യാൻ കഴിയും, ഇത് ഹൈബ്രിഡ് അസംബ്ലികളിൽ പൂജ്യത്തിനടുത്തുള്ള ഡിഫറൻഷ്യൽ വികാസം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. ഒരു EUV ലിത്തോഗ്രാഫി ഉപകരണത്തിൽ മാസ്റ്റർ റഫറൻസായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു Si-SiC സ്ക്വയർ അതിന്റെ രൂപം നിലനിർത്തുക മാത്രമല്ല - പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച ചൂടാക്കലിൽ നിന്നോ വൈബ്രേഷനിൽ നിന്നോ ഉള്ള വികലതയെ സജീവമായി പ്രതിരോധിക്കും.

ഈ നേട്ടങ്ങൾ സാധ്യമാക്കുന്നത് മെറ്റീരിയൽ മാത്രമല്ല, സെറാമിക് അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിലെ വൈദഗ്ധ്യവുമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, Si-SiC യുടെ കൃത്യമായ മെഷീനിംഗിന്, ഡയമണ്ട് ഗ്രൈൻഡിംഗ് വീലുകൾ, സബ്-മൈക്രോൺ CNC പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ, താപനില നിയന്ത്രിത പരിതസ്ഥിതികളിൽ നടത്തുന്ന മൾട്ടി-സ്റ്റേജ് ലാപ്പിംഗ് പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. അനുചിതമായ സിന്ററിംഗിൽ നിന്നുള്ള ചെറിയ അവശിഷ്ട സമ്മർദ്ദം പോലും പോസ്റ്റ്-മെഷീനിംഗ് വാർപേജിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. അതുകൊണ്ടാണ് തിരഞ്ഞെടുത്ത കുറച്ച് ആഗോള നിർമ്മാതാക്കൾ മാത്രമേ മെറ്റീരിയൽ സിന്തസിസ്, പ്രിസിഷൻ ഫോർമിംഗ്, ഫൈനൽ മെട്രോളജി എന്നിവ ഒരു മേൽക്കൂരയ്ക്ക് കീഴിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് - യഥാർത്ഥ മെട്രോളജി-ഗ്രേഡ് നിർമ്മാതാക്കളെ പൊതുവായ സെറാമിക് വിതരണക്കാരിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന ഒരു കഴിവ്.

ZHONGHUI INTELLIGENT MANUFACTURING (JINAN) GROUP CO., LTD (ZHHIMG)-ൽ, ഈ ലംബ സംയോജനം ഞങ്ങളുടെ ദൗത്യത്തിന്റെ കേന്ദ്രബിന്ദുവാണ്. DIN 874 ഗ്രേഡ് AA സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയ സെറാമിക് എയർ സ്‌ട്രെയിറ്റ് റൂളർ മോഡലുകളും PTB, NIST മാനദണ്ഡങ്ങൾക്കനുസൃതമായി കണ്ടെത്താവുന്ന ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സിലിക്കൺ-കാർബൈഡ് (Si-Si-C) പാരലലെപൈപ്പ്ഡ്, സ്‌ക്വയർ ആർട്ടിഫാക്‌റ്റുകളും ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഞങ്ങളുടെ സെറാമിക് അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, പ്രൊപ്രൈറ്ററി സിന്ററിംഗ്, ഫിനിഷിംഗ് പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ISO ക്ലാസ് 7 ക്ലീൻറൂമുകളിൽ നിർമ്മിക്കുന്നു. ഓരോ ഘടകവും പൂർണ്ണമായ ഇന്റർഫെറോമെട്രിക് വാലിഡേഷൻ, ജ്യാമിതീയ ടോളറൻസുകളുടെ CMM പരിശോധന (ഫ്ലാറ്റ്‌നെസ്, പാരലലിസം, ലംബകത), കയറ്റുമതിക്ക് മുമ്പ് ഉപരിതല സമഗ്രത പരിശോധന എന്നിവയ്ക്ക് വിധേയമാകുന്നു. ഫലം ഒരു റഫറൻസ്-ഗ്രേഡ് ആർട്ടിഫാക്‌റ്റാണ്, അത് സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ പാലിക്കുന്നില്ല - ഇത് ബാച്ചുകളിലുടനീളം സ്ഥിരമായി അവയെ കവിയുന്നു.

അത്തരം പ്രകടനത്തിനുള്ള ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിൽ, EUV, ഹൈ-NA ലിത്തോഗ്രാഫി സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് മീറ്റർ-സ്കെയിൽ ദൂരങ്ങളിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് നാനോമീറ്ററുകൾക്കുള്ളിൽ സ്ഥിരതയുള്ള അലൈൻമെന്റ് ഘടനകൾ ആവശ്യമാണ് - Si-SiC യുടെ തെർമൽ-മെക്കാനിക്കൽ സിനർജി ഇല്ലാതെ അസാധ്യമാണ്. എയ്‌റോസ്‌പേസിൽ, സെറാമിക് റഫറൻസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച സാറ്റലൈറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ബെഞ്ചുകൾ അങ്ങേയറ്റത്തെ തെർമൽ സൈക്ലിംഗ് ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും ഓൺ-ഓർബിറ്റ് സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കുന്നു. പിക്കോമീറ്റർ-ലെവൽ സ്ഥിരത പ്രാധാന്യമുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗ കണ്ടെത്തൽ അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റോമിക് ക്ലോക്ക് വികസനം പോലുള്ള ഉയർന്നുവരുന്ന മേഖലകളിൽ പോലും, സെറാമിക്, Si-SiC മെട്രോളജി ആർട്ടിഫാക്‌റ്റുകൾ അനിവാര്യമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.

നിർണായകമായി, ഈ ഉപകരണങ്ങൾ സുസ്ഥിരതയും ഉടമസ്ഥതയുടെ ആകെ ചെലവും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സിലിക്കൺ-കാർബൈഡ് പാരലലെപൈപ്പിലെ പ്രാരംഭ നിക്ഷേപം ഗ്രാനൈറ്റ് തുല്യമായതിനേക്കാൾ കൂടുതലാകുമെങ്കിലും, ഉയർന്ന ഉപയോഗ പരിതസ്ഥിതികളിൽ അതിന്റെ സേവനജീവിതം 5-10 മടങ്ങ് കൂടുതലായിരിക്കും. ഇതിന് എണ്ണ പുരട്ടൽ ആവശ്യമില്ല, എല്ലാ സാധാരണ ലായകങ്ങളെയും പ്ലാസ്മകളെയും പ്രതിരോധിക്കും, ഈർപ്പം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനാൽ ഒരിക്കലും റീകാലിബ്രേഷൻ ആവശ്യമില്ല - കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് അല്ലെങ്കിൽ ചില ഗ്രാനൈറ്റുകൾ പോലെയല്ല. AS9100, ISO 13485, അല്ലെങ്കിൽ SEMI മാനദണ്ഡങ്ങൾക്ക് കീഴിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഗുണനിലവാര മാനേജർമാർക്ക്, ഈ വിശ്വാസ്യത നേരിട്ട് കുറഞ്ഞ പ്രവർത്തനരഹിതമായ സമയം, കുറഞ്ഞ ഓഡിറ്റ് കണ്ടെത്തലുകൾ, കൂടുതൽ ഉപഭോക്തൃ ആത്മവിശ്വാസം എന്നിവയിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു.

മാത്രമല്ല, ഈ ഉപകരണങ്ങളുടെ സൗന്ദര്യാത്മകവും പ്രവർത്തനപരവുമായ ചാരുത അവഗണിക്കരുത്. മിനുക്കിയ Si-SiC ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ലോഹ തിളക്കത്തോടെ തിളങ്ങുന്നു, പക്ഷേ സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ഭാരം കുറവാണ്. ഒരു സെറാമിക് എയർ സ്ട്രെയിറ്റ് റൂളർ ഉറച്ചതായി തോന്നുന്നു, പക്ഷേ അനായാസമായി ഉയർത്തുന്നു - ഇടുങ്ങിയ ഇടങ്ങളിൽ മാനുവൽ പരിശോധനയ്ക്ക് അനുയോജ്യം. എർഗണോമിക്സും ഉപയോഗ എളുപ്പവും ദൈനംദിന വർക്ക്ഫ്ലോയെ സ്വാധീനിക്കുന്ന യഥാർത്ഥ ലാബുകളിൽ ഈ മനുഷ്യ കേന്ദ്രീകൃത ഗുണങ്ങൾ പ്രധാനമാണ്.

അപ്പോൾ, സെറാമിക് അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ അൾട്രാ-ഹൈ പ്രിസിഷൻ പുനർനിർവചിക്കുന്നുണ്ടോ? ഉത്തരം ഡാറ്റയിലാണ് - അവ ഇപ്പോൾ സ്റ്റാൻഡേർഡായി വ്യക്തമാക്കുന്ന ആഗോള നേതാക്കളുടെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പട്ടികയിലുമാണ്. അടുത്ത തലമുറ ദൈർഘ്യ മാനദണ്ഡങ്ങൾ സാധൂകരിക്കുന്ന ദേശീയ മെട്രോളജി സ്ഥാപനങ്ങൾ മുതൽ EV ഡ്രൈവ്‌ട്രെയിൻ ഘടകങ്ങൾ സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തുന്ന ടയർ 1 വിതരണക്കാർ വരെയുള്ള മാറ്റം വ്യക്തമാണ്: അനിശ്ചിതത്വം കുറയ്ക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ, എഞ്ചിനീയർമാർ എഞ്ചിനീയറിംഗ് സെറാമിക്സിനെ വിശ്വസിക്കുന്നു.

വ്യവസായങ്ങൾ ആറ്റോമിക്-സ്കെയിൽ നിയന്ത്രണത്തിലേക്കുള്ള നിരന്തരമായ മുന്നേറ്റം തുടരുമ്പോൾ, ഒരു സത്യം നിഷേധിക്കാനാവാത്തതായി മാറുന്നു: അളവെടുപ്പിന്റെ ഭാവി കല്ലിൽ നിന്ന് കൊത്തിയെടുക്കുകയോ ലോഹത്തിൽ വാർത്തെടുക്കുകയോ ചെയ്യില്ല. അത് സിന്റർ ചെയ്യപ്പെടുകയും പൊടിക്കുകയും സെറാമിക്-ലും സിലിക്കൺ കാർബൈഡിലും മിനുക്കുകയും ചെയ്യും.

അൾട്രാ-പ്രിസിഷൻ സെറാമിക്, സിലിക്കൺ-കാർബൈഡ് മെട്രോളജി സൊല്യൂഷനുകളിൽ ആഗോളതലത്തിൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട ഒരു നൂതന സംരംഭമാണ് സോങ്‌ഹുയി ഇന്റലിജന്റ് മാനുഫാക്ചറിംഗ് (ജിനാൻ) ഗ്രൂപ്പ് കോ., ലിമിറ്റഡ് (ZHHIMG). സെറാമിക് അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, സെറാമിക് എയർ സ്‌ട്രെയിറ്റ് റൂളർ, ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള സിലിക്കൺ-കാർബൈഡ് (Si-SiC) പാരലലെപൈപ്പ്ഡ്, സ്‌ക്വയർ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയിൽ വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടിയ ZHHIMG, സെമികണ്ടക്ടർ, എയ്‌റോസ്‌പേസ്, പ്രതിരോധം, ശാസ്ത്ര ഗവേഷണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ എന്നിവയ്‌ക്കായി പൂർണ്ണമായും സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയ, ലാബ്-ഗ്രേഡ് ആർട്ടിഫാക്‌റ്റുകൾ നൽകുന്നു. ISO 9001, ISO 14001, CE സർട്ടിഫിക്കേഷനുകളുടെ പിന്തുണയോടെ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള പ്രമുഖ സാങ്കേതിക സംരംഭങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങളെ വിശ്വസിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ അഡ്വാൻസ്ഡ് മെട്രോളജി പോർട്ട്‌ഫോളിയോ ഇവിടെ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുകwww.zhhimg.com.