സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങളിലെ മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഘടകം: ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുകൾ യഥാർത്ഥത്തിൽ എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്

ഒരു വേഫർ ഇൻസ്പെക്ഷൻ സിസ്റ്റം, ഒരു CMM, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് ലേസർ പ്ലാറ്റ്‌ഫോം എന്നിവയുടെ ഹൗസിംഗ് തുറക്കുക, ഒപ്റ്റിക്‌സിന്റെയും ചലനത്തിന്റെയും ഘട്ടങ്ങൾക്ക് താഴെ എവിടെയോ, നിശബ്ദവും ആകർഷകമല്ലാത്തതുമായ ജോലി ചെയ്യുന്ന ഒരു കറുത്ത കല്ല് സ്ലാബ് ഉണ്ട്. ഉപകരണങ്ങളുടെ മാർക്കറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഇത് ദൃശ്യമാകില്ല. ഒരു ട്രേഡ് ഷോയിലും ആരും ഇത് പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നില്ല. പക്ഷേ അത് ഫ്ലാറ്റ് ആയി തുടരുന്നതിൽ പരാജയപ്പെട്ടാൽ, മെഷീനിൽ മറ്റൊന്നും പ്രശ്നമല്ല.

ചലന സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഒരു "നിർജ്ജീവമായ" അടിത്തറ ആവശ്യമായി വരുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

കൃത്യത ഉപകരണങ്ങൾ — ഡ്യുവൽ-ആക്സിസ് ഇമേജ് അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, XY ടേബിളുകൾ, ലീനിയർ മോട്ടോർ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ,ഉപകരണ പരിശോധന സംവിധാനങ്ങൾ— എല്ലാവരും അവഗണിക്കാൻ എളുപ്പമുള്ള ഒരു ആവശ്യകത പങ്കിടുന്നു: ബേസ് അതിന് മുകളിൽ ചലിക്കുന്ന എല്ലാറ്റിനെയും അപേക്ഷിച്ച് യാന്ത്രികമായും താപപരമായും നിഷ്ക്രിയമായിരിക്കണം. എഞ്ചിനീയർമാർ ചിലപ്പോൾ ഇതിനെ "നിർജ്ജീവമായ" ഘടന എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അതായത് പ്രവർത്തന സമയത്ത് ചുറ്റുമുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ചൂടാകുമ്പോൾ ഇത് പ്രതിധ്വനിക്കുന്നില്ല, വളയുന്നില്ല, അസമമായി വികസിക്കുന്നില്ല.

ചില ഘടനാപരമായ കാരണങ്ങളാൽ ഗ്രാനൈറ്റ് ഈ റോളിന് അനുയോജ്യമാണ്. അതിന്റെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ഇതിന് ശക്തമായ വൈബ്രേഷൻ-ഡാംപിംഗ് സവിശേഷതകൾ നൽകുന്നു, ഫോർക്ക്ലിഫ്റ്റുകൾ, കൺവെയർ മോട്ടോറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സമീപത്ത് പ്രവർത്തിക്കുന്ന മറ്റ് മെഷീൻ ടൂളുകൾ ഉള്ള പ്രൊഡക്ഷൻ ഫ്ലോറുകൾക്ക് സമീപം ഇരിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. ചില ലോഹങ്ങളും കമ്പോസിറ്റുകളും സ്ഥിരമായ ലോഡിന് കീഴിൽ കാണിക്കുന്ന തരത്തിലുള്ള ദീർഘകാല ഇഴയലിനെ അതിന്റെ ക്രിസ്റ്റലിൻ ഘടനയും പ്രതിരോധിക്കുന്നു - അഞ്ച് വർഷത്തേക്ക് ഒരേ സ്ഥാനത്ത് ഒരു ഗാൻട്രി നിലനിർത്തുന്ന ഒരു ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറ, തത്വത്തിൽ, 1,825 ദിവസം അത് ആദ്യ ദിവസം ചെയ്തതുപോലെ തന്നെ അളക്കണം.

ഇത് യഥാർത്ഥത്തിൽ എവിടെയാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്

ഗ്രാനൈറ്റ് ബേസുകൾക്കും അസംബ്ലികൾക്കും വേണ്ടിയുള്ള അപേക്ഷകളുടെ പട്ടിക പരമ്പരാഗത മെട്രോളജി ലാബുകൾക്ക് അപ്പുറത്തേക്ക് വളർന്നിരിക്കുന്നു:

• സെമികണ്ടക്ടർ പ്രക്രിയയും പരിശോധനാ ഉപകരണങ്ങളും, ഇവിടെ നാനോമീറ്റർ-ലെവൽ സ്റ്റേജ് പൊസിഷനിംഗ് ആംബിയന്റ് താപനിലയുമായി വ്യതിചലിക്കാത്ത ഒരു അടിത്തറയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
• പിസിബി ഡ്രില്ലിംഗും വിയ-ഫോർമിംഗ് മെഷീനുകളും, ഇവിടെ ഒരു വലിയ വർക്കിംഗ് ടേബിളിന് മുകളിലുള്ള സ്പിൻഡിൽ പൊസിഷൻ കൃത്യത നേരിട്ട് വിളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.
• കോർഡിനേറ്റ് മെഷറിംഗ് മെഷീനുകളും (CMM) ഒപ്റ്റിക്കൽ പ്രൊഫൈൽ മെഷറിംഗ് ഉപകരണങ്ങളും, ഇവിടെ ഗ്രാനൈറ്റ് ഉപരിതലം പലപ്പോഴും തുടർന്നുള്ള ഓരോ അളവെടുപ്പിനും സീറോ-റഫറൻസ് തലമായി വർത്തിക്കുന്നു.
• AOI (ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻസ്പെക്ഷൻ), വ്യാവസായിക സിടി/എക്സ്-റേ സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഇവിടെ മെക്കാനിക്കൽ സ്ഥിരത ഇമേജ് രജിസ്ട്രേഷൻ കൃത്യതയെ ബാധിക്കുന്നു.
• ബാറ്ററി നിർമ്മാതാക്കൾ സെൽ, മൊഡ്യൂൾ പരിശോധനയ്ക്കായി കൂടുതൽ കർശനമായ ഡൈമൻഷണൽ ടോളറൻസുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിനാൽ, പുതിയ ഊർജ്ജ, ബാറ്ററി പരിശോധന ലൈനുകൾ, പുതിയതും എന്നാൽ വേഗത്തിൽ വളരുന്നതുമായ ഒരു ആപ്ലിക്കേഷൻ.
• ലീനിയർ ഗൈഡും ബോൾ-സ്ക്രൂ അളക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളും, ഇവിടെ ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറ തന്നെ കാലിബ്രേഷൻ ശൃംഖലയുടെ ഭാഗമാണ്.

ഈ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ മിക്കതിലും, ഗ്രാനൈറ്റ് ഘടകം ഒരു അന്തിമ ഉപഭോക്താവിന് പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്നമായി വിൽക്കുന്നില്ല - ഇത് ഒരു ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ് ഒരു വലിയ മെഷീനിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഉപ-അസംബ്ലിയാണ്. അതായത് ടോളറൻസ് സ്റ്റാക്ക് പ്രധാനമാണ്: ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറയിലെ പരന്നത, സമാന്തരത, ചതുരാകൃതിയിലുള്ള സവിശേഷതകൾ ഉപകരണ നിർമ്മാതാവിന് സ്വന്തം ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് പരസ്യപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന അന്തിമ കൃത്യതയിലേക്ക് നേരിട്ട് വ്യാപിപ്പിക്കുന്നു.

അവഗണിക്കപ്പെടുന്ന അസംബ്ലി വിശദാംശങ്ങൾ

ഒരു ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറ അസംസ്കൃത കല്ലായി വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാറുള്ളൂ. മിക്ക കൃത്യതാ പ്രയോഗങ്ങളിലും ലോഹ ഇൻസേർട്ടുകൾ, എയർ ബെയറിംഗ് പോക്കറ്റുകൾ, മൗണ്ടിംഗ് ത്രെഡുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രാനൈറ്റ് ഉപകരണ നിർമ്മാതാവിൽ എത്തുന്നതിനുമുമ്പ് ഗ്രാനൈറ്റിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ബോണ്ടഡ് ഉപഘടകങ്ങൾ - സെൻസറുകൾ, റെയിലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ബ്രാക്കറ്റുകൾ - എന്നിവ ആവശ്യമാണ്. ബോണ്ടിംഗ് സമയത്ത് പൊടിയോ താപ വ്യതിയാനമോ ഗ്രാനൈറ്റ് ആദ്യം ഇല്ലാതാക്കാൻ തിരഞ്ഞെടുത്ത തരത്തിലുള്ള അസ്ഥിരതയ്ക്ക് കാരണമാകുമെന്നതിനാൽ, ഈ അസംബ്ലി ഘട്ടം സാധാരണയായി ഒരു നിയന്ത്രിത അന്തരീക്ഷത്തിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്.

ഈ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണ നിർമ്മാതാക്കൾക്ക്, വിതരണക്കാരനോട് ചോദിക്കേണ്ട പ്രായോഗിക ചോദ്യങ്ങൾ കല്ലിന്റെ നിറത്തെക്കുറിച്ചല്ല, പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണത്തെക്കുറിച്ചാണ്: അസംബ്ലി ഏരിയയിലെ പ്രവർത്തന താപനില പരിധി എന്താണ്? കയറ്റുമതി ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് പരന്നത പരിശോധിക്കുന്ന കാലിബ്രേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ ഏതാണ്, ആ ഉപകരണം തന്നെ ഒരു ദേശീയ മെട്രോളജി ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിന് കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമോ? ഒരു ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറയ്ക്ക് നിരവധി ടൺ ഭാരമുണ്ടാകാമെന്നും ഷിപ്പിംഗ് സമയത്ത് ഒരൊറ്റ ആഘാതം കണ്ണിന് അദൃശ്യമായ ഒരു വിള്ളൽ ഉണ്ടാക്കുമെന്നും എന്നാൽ പിന്നീടുള്ള അളവെടുപ്പിൽ കണ്ടെത്താനാകുമെന്നും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, കഷണം എങ്ങനെയാണ് പായ്ക്ക് ചെയ്ത് ഗതാഗതത്തിനായി കുഷ്യൻ ചെയ്യുന്നത്?

ഒരു ദശാബ്ദക്കാലം അതിന്റെ പ്രത്യേകത നിലനിർത്തുന്ന ഒരു ഗ്രാനൈറ്റ് അടിത്തറയെ ഒരു വർഷത്തിനുള്ളിൽ ഒരു യന്ത്രത്തിന്റെ കൃത്യത നിശബ്ദമായി കുറയ്ക്കുന്ന ഒന്നിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്ന വിശദാംശങ്ങളാണിവ.