Ym maes gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion, cywirdeb yw llinell achub ansawdd a pherfformiad cynnyrch. Mae offer mesur lled-ddargludyddion, fel cyswllt allweddol i sicrhau cywirdeb cynhyrchu, yn gosod gofynion bron yn llym ar sefydlogrwydd ei gydrannau craidd. Yn eu plith, mae'r platfform gwenithfaen, gyda'i sefydlogrwydd thermol rhagorol, yn chwarae rhan anhepgor mewn offer mesur lled-ddargludyddion. Bydd yr erthygl hon yn cynnal dadansoddiad manwl o berfformiad sefydlogrwydd thermol platfformau gwenithfaen mewn offer mesur lled-ddargludyddion trwy ddata prawf gwirioneddol.
Y gofynion llym ar gyfer sefydlogrwydd thermol offer mesur mewn gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion
Mae'r broses weithgynhyrchu lled-ddargludyddion yn hynod gymhleth a manwl gywir, ac mae lled y llinellau cylched ar y sglodion wedi cyrraedd y lefel nanometr. Mewn proses weithgynhyrchu mor fanwl gywir, gall hyd yn oed y newid tymheredd lleiaf achosi ehangu thermol a chrebachiad cydrannau offer, a thrwy hynny sbarduno gwallau mesur. Er enghraifft, yn y broses ffotolithograffeg, os yw cywirdeb mesur yr offer mesur yn gwyro 1 nanometr, gall achosi problemau difrifol fel cylchedau byr neu gylchedau agored yn y cylchedau ar y sglodion, gan arwain at ddileu'r sglodion. Yn ôl ystadegau data'r diwydiant, am bob amrywiad o 1℃ mewn tymheredd, gall y platfform offer mesur deunydd metel traddodiadol gael newidiadau dimensiynol o sawl nanometr. Fodd bynnag, mae gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion yn gofyn am reoli cywirdeb mesur o fewn ±0.1 nanometr, sy'n gwneud sefydlogrwydd thermol yn ffactor allweddol wrth benderfynu a all yr offer mesur fodloni gofynion gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion.
Manteision damcaniaethol sefydlogrwydd thermol llwyfannau gwenithfaen
Mae gan wenithfaen, fel math o garreg naturiol, grisialu mwynau mewnol cryno, strwythur dwys ac unffurf, ac mae ganddo'r fantais naturiol o sefydlogrwydd thermol. O ran cyfernod ehangu thermol, mae cyfernod ehangu thermol gwenithfaen yn isel iawn, yn gyffredinol yn amrywio o 4.5 i 6.5 × 10⁻⁶/K. Mewn cyferbyniad, mae cyfernod ehangu thermol deunyddiau metelaidd cyffredin fel aloion alwminiwm mor uchel â 23.8 × 10⁻⁶/K, sydd sawl gwaith yn fwy na gwenithfaen. Mae hyn yn golygu, o dan yr un amodau amrywiad tymheredd, bod newid dimensiwn y platfform gwenithfaen yn llawer llai na newid y platfform metel, a all ddarparu cyfeirnod mesur mwy sefydlog ar gyfer offer mesur lled-ddargludyddion.
Yn ogystal, mae strwythur crisial gwenithfaen yn rhoi unffurfiaeth ddargludiad gwres rhagorol iddo. Pan fydd gweithrediad yr offer yn cynhyrchu gwres neu pan fydd tymheredd yr amgylchyn yn newid, gall y platfform gwenithfaen ddargludo'r gwres i ffwrdd yn gyflym ac yn gyfartal, gan osgoi ffenomenau gorboethi neu or-oeri lleol, a thrwy hynny gynnal cysondeb tymheredd cyffredinol y platfform yn effeithiol a sicrhau sefydlogrwydd cywirdeb mesur ymhellach.
Y broses a'r dull o fesur sefydlogrwydd thermol
Er mwyn gwerthuso sefydlogrwydd thermol y platfform gwenithfaen mewn offer mesur lled-ddargludyddion yn gywir, rydym wedi dylunio cynllun mesur trylwyr. Dewiswch offeryn mesur waffer lled-ddargludyddion manwl iawn, sydd wedi'i gyfarparu â llwyfan gwenithfaen wedi'i brosesu'n fanwl iawn. Yn yr amgylchedd arbrofol, efelychwyd yr ystod amrywiad tymheredd gyffredin yn y gweithdy gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion, hynny yw, cynhesu'n raddol o 20℃ i 35℃ ac yna oeri yn ôl i 20℃. Parhaodd y broses gyfan am 8 awr.
Ar blatfform gwenithfaen yr offeryn mesur, gosodir wafferi silicon safonol manwl iawn, a defnyddir synwyryddion dadleoli â chywirdeb nanosgâl i fonitro'r newidiadau safle cymharol rhwng y wafferi silicon a'r platfform mewn amser real. Yn y cyfamser, trefnir nifer o synwyryddion tymheredd manwl iawn mewn gwahanol safleoedd ar y platfform i fonitro dosbarthiad y tymheredd ar wyneb y platfform. Yn ystod yr arbrawf, cofnodwyd y data dadleoli a'r data tymheredd bob 15 munud i sicrhau cyflawnrwydd a chywirdeb y data.
Data wedi'i fesur a dadansoddiad canlyniad
Y berthynas rhwng newidiadau tymheredd a newidiadau maint platfform
Mae data arbrofol yn dangos pan fydd y tymheredd yn codi o 20℃ i 35℃, bod y newid ym maint llinol y platfform gwenithfaen yn fach iawn. Ar ôl cyfrifo, drwy gydol y broses wresogi gyfan, dim ond 0.3 nanometr yw'r ehangu llinol mwyaf ar y platfform, sy'n llawer is na'r ystod goddefgarwch gwall ar gyfer cywirdeb mesur mewn prosesau gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion. Yn ystod y cyfnod oeri, gall maint y platfform ddychwelyd bron yn llwyr i'w gyflwr cychwynnol, a gellir anwybyddu ffenomen oedi newid maint. Mae'r nodwedd hon o gynnal newidiadau dimensiynol isel iawn hyd yn oed o dan amrywiadau tymheredd sylweddol yn dilysu'n llawn sefydlogrwydd thermol rhagorol y platfform gwenithfaen.
Dadansoddiad o unffurfiaeth tymheredd ar wyneb y platfform
Mae'r data a gesglir gan y synhwyrydd tymheredd yn dangos, yn ystod gweithrediad yr offer a'r broses o newid tymheredd, fod dosbarthiad tymheredd ar wyneb y platfform gwenithfaen yn hynod unffurf. Hyd yn oed yn ystod y cyfnod pan fydd y tymheredd yn newid fwyaf dwys, mae'r gwahaniaeth tymheredd rhwng pob pwynt mesur ar wyneb y platfform bob amser yn cael ei reoli o fewn ±0.1℃. Mae dosbarthiad tymheredd unffurf yn osgoi anffurfiad y platfform a achosir gan straen thermol anwastad yn effeithiol, gan sicrhau gwastadrwydd a sefydlogrwydd yr arwyneb cyfeirio mesur, a darparu amgylchedd mesur dibynadwy ar gyfer offer metroleg lled-ddargludyddion.
O'i gymharu â llwyfannau deunydd traddodiadol
Cymharwyd data mesuredig y platfform gwenithfaen â data'r offer mesur lled-ddargludyddion o'r un math gan ddefnyddio'r platfform aloi alwminiwm, ac roedd y gwahaniaethau'n sylweddol. O dan yr un amodau newid tymheredd, mae ehangu llinol y platfform aloi alwminiwm mor uchel â 2.5 nanometr, sydd fwy nag wyth gwaith ehangu'r platfform gwenithfaen. Yn y cyfamser, mae'r dosbarthiad tymheredd ar wyneb y platfform aloi alwminiwm yn anwastad, gyda'r gwahaniaeth tymheredd mwyaf yn cyrraedd 0.8 ℃, gan arwain at anffurfiad amlwg o'r platfform ac effeithio'n ddifrifol ar gywirdeb y mesuriad.
Ym myd manwl gywir offer metroleg lled-ddargludyddion, mae llwyfannau gwenithfaen, gyda'u sefydlogrwydd thermol rhagorol, wedi dod yn brif gynhaliaeth wrth sicrhau cywirdeb mesur. Mae'r data a fesurir yn profi'n gryf berfformiad rhagorol y llwyfan gwenithfaen wrth ymateb i newidiadau tymheredd, gan ddarparu cefnogaeth dechnegol ddibynadwy i'r diwydiant gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion. Wrth i brosesau gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion symud ymlaen tuag at gywirdeb uwch, bydd mantais sefydlogrwydd thermol llwyfannau gwenithfaen yn dod yn fwyfwy amlwg, gan yrru arloesedd a datblygiad technolegol yn y diwydiant yn barhaus.
Amser postio: Mai-13-2025