Yarimo'tkazgich sanoatida yuqori aniqlik va yuqori ishonchlilikning qat'iy talablari ostida, granit asosiy materiallardan biri bo'lsa-da, uning xususiyatlari ham ma'lum cheklovlarni keltirib chiqaradi. Amaliy qo'llashda uning asosiy kamchiliklari va qiyinchiliklari quyidagilardan iborat:
Birinchidan, material juda mo'rt va ishlov berish qiyin
Yorilish xavfi: Granit aslida tabiiy mikro yoriqlar va mineral zarrachalar chegaralari bo'lgan tabiiy tosh bo'lib, u odatiy mo'rt materialdir. Juda aniq ishlov berishda (nano o'lchamdagi silliqlash va murakkab kavisli sirtni qayta ishlash kabi), agar kuch notekis bo'lsa yoki ishlov berish parametrlari mos bo'lmasa, parchalanish va mikro yoriqlar tarqalishi kabi muammolar yuzaga keladi, bu esa ishlov beriladigan qismning parchalanishiga olib keladi.
Past ishlov berish samaradorligi: mo'rt sinishning oldini olish uchun olmosli silliqlash g'ildiraklari bilan past tezlikda silliqlash va magnetoreologik jilo kabi maxsus jarayonlar talab qilinadi. Qayta ishlash davri metall materiallarga qaraganda 30% dan 50% gacha ko'proq va uskunaning investitsiya qiymati yuqori (masalan, besh o'qli ulanishni qayta ishlash markazining narxi 10 million yuandan oshadi).
Murakkab tuzilish cheklovlari: quyma, zarb qilish va boshqa jarayonlar orqali ichi bo'sh engil konstruktsiyalarni ishlab chiqarish qiyin. U asosan plitalar va tagliklar kabi oddiy geometrik shakllarda qo'llaniladi va uning qo'llanilishi tartibsiz tayanchlar yoki ichki quvur liniyasi integratsiyasini talab qiladigan uskunalarda cheklangan.
Ikkinchidan, yuqori zichlik uskunaga katta yuk olib keladi
Ishlash va o'rnatish qiyin: granitning zichligi taxminan 2,6-3,0 g / sm³ va og'irligi bir xil hajmdagi quyma temirdan 1,5-2 baravar ko'p. Masalan, fotolitografiya mashinasi uchun granit asosining og'irligi 5 dan 10 tonnagacha yetishi mumkin, bu maxsus yuk ko'tarish uskunalari va zarbaga chidamli poydevorlarni talab qiladi, bu esa zavod qurilishi va uskunalarni joylashtirish xarajatlarini oshiradi.
Dinamik javob kechikishi: Yuqori inertiya uskunaning harakatlanuvchi qismlarining tezlashishini cheklaydi (masalan, gofretni uzatish robotlari). Tez ishga tushirish va to'xtatish talab qilinadigan stsenariylarda (masalan, yuqori tezlikdagi tekshiruv uskunalari) bu ishlab chiqarish ritmiga ta'sir qilishi va samaradorlikni kamaytirishi mumkin.
Uchinchidan, ta'mirlash va takrorlash narxi yuqori
Kamchiliklarni tuzatish qiyin: agar foydalanish paytida sirtning aşınması yoki to'qnashuvi shikastlanishi yuzaga kelsa, uni professional silliqlash uskunalari orqali ta'mirlash uchun zavodga qaytarish kerak, bu erda tezda ishlov berish mumkin emas. Bundan farqli o'laroq, metall komponentlar nuqta payvandlash va lazer qoplamasi kabi usullar bilan darhol ta'mirlanishi mumkin, natijada ishlamay qolish muddati qisqaradi.
Dizayn iteratsiya davri uzoq: Tabiiy granit tomirlaridagi farqlar turli partiyalarning material xususiyatlarida (issiqlik kengayish koeffitsienti va damping nisbati kabi) engil o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Uskunaning dizayni o'zgarsa, materialning xususiyatlarini qayta moslashtirish kerak va tadqiqot va ishlanmalarni tekshirish davri nisbatan uzoq.
Iv. Cheklangan resurslar va ekologik muammolar
Tabiiy tosh qayta tiklanmaydi: Yuqori sifatli granit (yarim o'tkazgichlarda ishlatiladigan "Jinan Green" va "Sesame Black" kabi) o'ziga xos tomirlarga tayanadi, cheklangan zahiralarga ega va uni qazib olish atrof-muhitni muhofaza qilish siyosati bilan cheklangan. Yarimo'tkazgich sanoatining kengayishi bilan beqaror xomashyo ta'minoti xavfi paydo bo'lishi mumkin.
Qayta ishlashning ifloslanishi bilan bog'liq muammolar: Kesish va maydalash jarayonida ko'p miqdorda granit changi (kremniy dioksidi bo'lgan) hosil bo'ladi. To'g'ri ishlatilmasa, silikozga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, oqava suvni oqizishdan oldin cho'kindi suv bilan tozalash kerak, bu esa atrof-muhitni muhofaza qilish sarmoyasini oshiradi.
Besh. Rivojlanayotgan jarayonlar bilan etarli darajada mos kelmasligi
Vakuum muhiti cheklovlari: Ba'zi yarim o'tkazgich jarayonlari (masalan, vakuum qoplamasi va elektron nurli litografiya) uskuna ichida yuqori vakuum holatini saqlashni talab qiladi. Shu bilan birga, granit yuzasidagi mikro gözenekler gaz molekulalarini adsorbsiyalashi mumkin, ular asta-sekin chiqariladi va vakuum darajasining barqarorligiga ta'sir qiladi. Shuning uchun sirtni zichlash uchun qo'shimcha ishlov berish (masalan, qatronlarni emdirish) zarur.
Elektromagnit moslashuv muammolari: Granit izolyatsion materialdir. Statik elektr zaryadsizlanishi yoki elektromagnit ekranlash talab qilinadigan stsenariylarda (masalan, gofret elektrostatik adsorbsion platformalar), metall qoplamalar yoki Supero'tkazuvchilar plyonkalarni qo'shish kerak, bu esa strukturaning murakkabligi va narxini oshiradi.
Sanoatning javob strategiyasi
Yuqorida aytib o'tilgan kamchiliklarga qaramay, yarimo'tkazgich sanoati texnologik innovatsiyalar orqali granitning kamchiliklarini qisman qopladi:
Kompozit konstruksiya dizayni: qattiqlik va engillikni hisobga olgan holda "granit taglik + metall ramka" kombinatsiyasini qabul qiladi (masalan, ma'lum bir fotolitografiya mashinasi ishlab chiqaruvchisi granit asosiga alyuminiy qotishma ko'plab chuqurchalar konstruktsiyasini o'rnatib, og'irlikni 40% ga kamaytiradi).
Sun'iy sintetik muqobil materiallar: ishlov berishning moslashuvchanligini oshirib, granitning termal barqarorligi va tebranish qarshiligini taqlid qilish uchun keramik matritsali kompozitlarni (masalan, kremniy karbidli keramika) va epoksi qatroniga asoslangan sun'iy toshlarni ishlab chiqing.
Intellektual ishlov berish texnologiyasi: ishlov berish yo'lini optimallashtirish uchun AI algoritmlarini joriy etish, yoriqlar xavfini bashorat qilish uchun stress simulyatsiyasi va real vaqt rejimida parametrlarni sozlash uchun onlayn aniqlashni birlashtirish orqali qayta ishlash chiqindilari tezligi 5% dan 1% gacha kamaydi.
Xulosa
Yarimo'tkazgich sanoatida granitning kamchiliklari asosan uning tabiiy material xususiyatlari va sanoat talablari o'rtasidagi o'yindan kelib chiqadi. Texnologiyaning rivojlanishi va muqobil materiallarning rivojlanishi bilan uni qo'llash stsenariylari asta-sekin "o'zgarmas asosiy mos yozuvlar komponentlari" (masalan, fotolitografiya mashinalari va o'ta aniq o'lchash platformalari uchun gidrostatik yo'naltiruvchi relslar) tomon qisqarishi mumkin, shu bilan birga asta-sekin muhim bo'lmagan tarkibiy qismlarda moslashuvchan muhandislik materiallariga o'z o'rnini bosadi. Kelajakda samaradorlik, xarajat va barqarorlikni qanday muvozanatlash sanoat o'rganishda davom etadigan mavzu bo'ladi.
Xabar vaqti: 24-may-2025-yil